ITVI20130025A1 - Impianto e procedimento per il trattamento superficiale di pelli di conceria - Google Patents

Description

IMPIANTO E PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO SUPERFICIALE

DI PELLI DI CONCERIA

La presente invenzione si riferisce genericamente ad un impianto per il trattamento superficiale di superfici laminari flessibili, quali in particolare pelli di conceria e ad un metodo di lavorazione relativo.

Più in particolare, l’invenzione riguarda una particolare modalità di verniciatura a spruzzo delle pelli di conceria, effettuabile all’interno delle apposite e tradizionali cabine di verniciatura, che consente di ottenere, a fine trattamento, un film di vernice completamente uniforme sull’intera superficie della pelle.

Sono attualmente noti gli impianti di spruzzatura per pelli di conceria, atti a spruzzare sulle pelli svariati prodotti o miscele di copertura, quali vernici, pigmenti, resine, oli, paraffine, colle, ecc. Essi comprendono generalmente un nastro trasportatore per l’avanzamento delle pelli, una cabina chiusa, all’interno della quale, mediante relative pistole di spruzzatura, avviene la deposizione dei prodotti di copertura, ed un sistema di aspirazione ed abbattimento fumi, mediante il quale vengono aspirate e filtrate le esalazioni dei prodotti di copertura che vengono depositati sulle pelli.

Gli impianti di verniciatura delle pelli utilizzano, in particolare, un sistema di aspirazione dei fumi derivanti dalla vernice in sospensione d’aria ed una cabina, che può essere di tipo rotativo, di tipo alternativo o di tipo ellittico.

Le cabine rotative presentano, nello specifico, un albero centrale, posto all’interno della camera di spruzzatura, il quale ha la funzione di distribuire il colore necessario per la spruzzatura a tutte le pistole (aerografi automatici) facenti parte del sistema ed a cui fanno capo i condotti dell’aria compressa necessaria per il funzionamento delle pistole, una serie di bracci (solitamente 8 oppure 12), disposti radialmente e connessi all’albero centrale motorizzato, da cui prendono il movimento di rotazione, ed una serie di pistole fisse, installate alle estremità dei bracci, che nebulizzano e spruzzano il colore sulla superficie della pelle da verniciare; la pelle, inoltre, à ̈ disposta su un tappeto di trasporto realizzato generalmente con dei fili di nylon ed atto a traslare ad una velocità fissata dal conduttore della macchina (solitamente compresa fra 4 e 22 metri al minuto), tramite l’utilizzo di un inverter.

All’estremità di ciascun braccio possono essere installate una, due o talvolta tre pistole di spruzzatura, ad ognuna delle quali fa capo un proprio circuito di adduzione del colore, che viene aspirato da una pompa posta a lato della macchina; il circuito dell’aria compressa provvede ad una corretta nebulizzazione del colore.

Inoltre, una barra di lettura installata a monte della cabina di verniciatura ha la funzione di determinare la posizione della pelle, la sua superficie ed il suo contorno, in modo tale che un sistema elettronico di controllo, atto a memorizzare le dimensioni e la forma della pelle, possa determinare, di conseguenza, l’apertura e la chiusura delle pistole.

Le cabine di tipo alternativo presentano, invece, una o due guide, che risultano trasversali rispetto al movimento di traslazione delle pelli, su ognuna delle quali scorre un carrello porta-pistole; appositi motori regolabili con inverter e relative catene o cinghie di trascinamento determinano il movimento alternativo dei carrelli, così come opportune tubazioni portano sia l’aria compressa che il colore necessari al funzionamento delle pistole.

Infine, le cabine di tipo parallelo o ellittiche, che si basano sul medesimo principio di funzionamento delle cabine alternative, presentano una struttura rettangolare ed impiegano due ruote dentate, unite tramite una cinghia o catena di trasmissione, una delle quali motorizzata; una serie di pistole di spruzzatura, a cui sono connesse apposite tubazioni dell’aria e del colore, sono fissate sulla catena ed un albero distributore alimenta sia i circuiti dell’aria che i circuiti del colore di tutte le pistole.

La verniciatura delle pelli consiste nella copertura del lato fiore con uno o più strati di materiale coprente e/o colorante, in forma di film elastico sottile ed in quantità più o meno elevata, in funzione della capacità coprente che si desidera ottenere.

Nelle cabine di verniciatura di tipo alternativo, ogni volta che il carrello si muove in direzione trasversale origina sulla pelle delle strisce che si sovrappongono in modo variabile; la larghezza delle strisce à ̈ funzione delle caratteristiche della pistola e/o dei parametri prefissati e comunque la presenza sulla pelle di vernice depositata a strisce ampie ed inclinate pregiudica la qualità finale del prodotto, al punto che tali cabine vengono utilizzate sporadicamente e solo per determinate fasi di verniciatura.

Anche nel caso di utilizzo delle cabine di tipo parallelo o ellittico, il movimento trasversale delle pistole abbinato al movimento del tappeto non fa altro che generare una serie di strisce incrociate che, analogamente alle cabine alternative, non forniscono buoni risultati; infatti, queste cabine si utilizzano solitamente per depositare il cosiddetto colore di fondo, sul quale vengono poi depositati con altre cabine gli strati di colore definitivi.

Sulla base delle caratteristiche di funzionamento offerte dalle tipologie di cabine attualmente presenti sul mercato, se ne conclude che le cabine rotative offrono le migliori prestazioni in termini di finitura superficiale della verniciatura della pelle.

Secondo gli standard tuttora utilizzati, le misure del diametro della cabina e del diametro della giostra di rotazione delle pistole di tali cabine rotative sono determinate in funzione delle dimensioni del tappeto di trasporto e, in particolare, il diametro attorno al quale ruotano le pistole di spruzzatura à ̈ maggiore della larghezza del tappeto o nastro di trasporto solitamente di un fattore pari a 1,41.

Inoltre, per ogni braccio della giostra rotativa si impiegano normalmente due pistole di spruzzatura, che lavorano con due impianti indipendenti ed in opposizione (vale a dire o lavora l’impianto associato alla prima pistola o quello associato alla seconda pistola), in quanto, in un determinato istante temporale, risultano in fase di lavoro (spruzzatura) solo le pistole che si trovano superiormente alla pelle deposta sul tappeto di trasporto, mentre le rimanenti pistole sono in chiusura in quanto non sovrastano né il tappeto di trasporto né la pelle da verniciare.

Risulta evidente che agli effetti del funzionamento del sistema, in ogni istante di tempo, à ̈ necessario tenere in considerazione due archi di cerchio contrapposti, in corrispondenza dei quali le pistole di spruzzatura sono in posizione di lavoro, mentre nei tratti non coperti dai suddetti archi di cerchio le pistole sono a riposo. Le zone di lavoro e di inattività presentano ognuna un’ampiezza pari a circa 90°.

In pratica, combinando il moto di rotazione delle pistole attorno all’asse centrale ed il moto di traslazione del tappeto di trasporto della pelle, che scorre inferiormente alle pistole, si originano degli archi coperti dal cono di spruzzatura della vernice in uscita dalle pistole; in pratica, per ciascun istante di tempo, al primo arco o tratto di cerchio coperto da una prima serie di pistole di verniciatura corrisponde parimenti l’arco o tratto di cerchio opposto coperto da una seconda serie di pistole e, quindi, in un determinato intervallo di tempo, la sovrapposizione delle due serie di archi determina il risultato finale.

Combinando poi la velocità di traslazione del tappeto di trasporto delle pelli, la velocità di rotazione delle pistole ed i loro parametri di funzionamento, nonché i tempi di apertura e chiusura dei sistemi di spruzzatura e gli anticipi ed i ritardi degli stessi, si ottengono particolari effetti di finitura superficiale sulle pelli.

Tale metodologia di spruzzatura fornisce attualmente i migliori risultati per quanto riguarda l’aspetto superficiale delle pelli così verniciate.

Tuttavia, sussistono ancora problemi nel prodotto finito, in quanto si riscontrano alcune disuniformità di finitura e, in particolare, si rileva che in una zona centrale della pelle il colore viene depositato in minore quantità che nelle zone laterali.

Tale inconveniente obbliga il produttore, per alcune tipologie di pelli, a passare più volte la pelle all’interno della cabina rotativa e sotto il sistema di spruzzatura (anche fino ad otto volte consecutive), con evidenti svantaggi sia dal punto di vista dei tempi di realizzazione del procedimento sia dal punto di vista dei costi di esercizio.

Nella maggior parte dei casi, inoltre, anche tali ulteriori trattamenti non raggiungono gli scopi desiderati di una completa uniformità superficiale dell’intera partita di pelle in lavorazione.

La presente invenzione intende, quindi, ovviare agli inconvenienti appena menzionati.

In particolare, scopo primario dell’invenzione à ̈ fornire un impianto per il trattamento superficiale di superfici laminari flessibili, quali in particolare pelli di conceria, ed un procedimento di lavorazione relativo, che permettano di ottenere una completa uniformità di colore e, quindi, di verniciatura su tutta la superficie della pelle in lavorazione.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto per il trattamento superficiale e, in particolare, per la verniciatura di superfici laminari flessibili, quali in particolare pelli di conceria, da effettuarsi all’interno di cabine di verniciatura di tipo rotativo, che impiegano bracci in rotazione su ciascuno dei quali sono installate pistole o aerografi automatici di spruzzatura.

E’ un ulteriore scopo dell’invenzione realizzare un impianto per il trattamento superficiale di superfici laminari flessibili, quali in particolare pelli di conceria, che garantisca una alta affidabilità di funzionamento, il rispetto delle modalità operative e la sicurezza in genere, rispetto alle soluzioni tradizionali.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un impianto per il trattamento superficiale e, in particolare, per la verniciatura di superfici laminari flessibili, quali pelli di conceria, secondo la rivendicazione 1 allegata, e da un relativo procedimento di lavorazione, secondo la rivendicazione 5 allegata.

Altre caratteristiche tecniche di dettaglio dell’impianto di verniciatura delle pelli di conceria e del relativo procedimento di lavorazione sono riportate nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, secondo la presente invenzione, si realizza un impianto ed un procedimento per il trattamento superficiale delle pelli di conceria, che rende estremamente uniforme la miscela di prodotto, quale vernice o colore, spruzzata sulla pelle in lavorazione, dai bordi laterali sino al centro della pelle distesa sul tappeto di trasporto.

In particolare, l’impianto ed il procedimento oggetto dell’invenzione sono impiegati su cabine di spruzzatura di tipo ellittico o rotativo, nelle quali una serie di pistole di spruzzatura sono installate all’estremità di rispettivi bracci di una giostra rotante.

Ulteriori scopi e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue relativa ad una preferita forma esecutiva, fornita a titolo indicativo, ma non limitativo, dell’impianto per il trattamento superficiale di superfici laminari flessibili, quali in particolare pelli di conceria, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- 1a figura 1 mostra un primo disegno schematico relativo alla tipica modalità di spruzzatura delle pistole o aerografi automatici impiegati in una cabina di verniciatura delle pelli di conceria di tipo rotativo, secondo l’arte nota;

- la figura 2 mostra un secondo disegno schematico relativo alla tipica modalità di spruzzatura delle pistole impiegate in una cabina di verniciatura delle pelli di tipo rotativo.

Si sottolinea sin da subito che, anche se la descrizione che segue e le figure allegate si riferiscono ad una specifica tipologia di cabina per la spruzzatura di miscele di copertura per pelli di conceria, e, in particolare, ad una cabina di verniciatura atta ad impiegare corpi rotanti con bracci di spruzzatura del colore o della vernice disposti radialmente, il concetto innovativo descritto nell’invenzione può essere facilmente esteso a qualsiasi altra tipologia di apparecchiatura per il deposito in genere di prodotti o miscele di copertura su superfici laminari flessibili, quali pelli di conceria, che includa una cabina ove siano effettuate operazioni di spruzzatura e deposizione di prodotti o miscele di copertura sulle pelli; tali operazioni vengono effettuate sinora mediante sistemi il cui funzionamento implica intrinsecamente una copertura non uniforme dell’intera superficie della pelle.

Le figure 1 e 2 allegate mostrano in modo esemplificativo l’inconveniente tipico che avviene nelle cabine di spruzzatura di tipo tradizionale, dovuto alla evidente variazione della quantità di colore presente tra le zone laterali e la zona sostanzialmente centrale della pelle in lavorazione. In particolare, la pelle 10 à ̈ condotta dalla superficie 11 del nastro o tappeto trasportatore 12 lungo la direzione ed il verso individuati dalla freccia F, mentre le pistole di spruzzatura della miscela di prodotto da depositare superficialmente, quale vernice o colore, ruotano lungo la traiettoria circolare C e nel verso individuato dalle frecce D.

Gli archi della circonferenza C all’interno del quale le pistole di spruzzatura sono in lavorazione sono quelli indicati con 13 nella figura 1 allegata, vale a dire quelli compresi fra gli estremi del nastro trasportatore 12 ed atti a sottendere un angolo al centro α di circa 90° (mentre nelle porzioni di circonferenza C che corrispondono all’esterno del nastro di trasporto 12, vale a dire in corrispondenza dei lati della cabina di spruzzatura ove non scorre inferiormente il nastro trasportatore 12 delle pelli 10, le pistole di spruzzatura risultano a riposo).

Tuttavia, a causa della combinazione del moto rotativo delle pistole e del moto di traslazione del nastro trasportatore 12, in realtà gli archi di circonferenza C investiti dal getto di miscela spruzzata dalle pistole, ad ogni rotazione delle stesse, sono quelli indicati con 14 nella figura 1 allegata.

Ne consegue una copertura delle pelli nel tempo come schematizzata nel diagramma della figura 2 allegata, la quale mostra chiaramente che, durante il passaggio della pelle 10 inferiormente alle pistole di spruzzatura, la sovrapposizione dei getti di miscela spruzzata, quale vernice o colore, realizzati secondo gli archi di circonferenza 14, non determina una distribuzione uniforme della miscela lungo l’intera superficie della pelle, bensì una differente distribuzione fra i bordi laterali della pelle 10 (e del nastro di trasporto 12) e la zona pressoché centrale della stessa (dove à ̈ presente una minore quantità di miscela rispetto alle zone laterali).

Tale disuniformità di spruzzatura determina un risultato finale che non risulta soddisfacente per gli utilizzi più frequenti e che quindi costringe i produttori a far passare più volte la pelle 10 nella cabina di verniciatura (peraltro con risultati talvolta poco soddisfacenti anche con tale modalità).

Secondo la presente invenzione, tale problema viene risolto cambiando, e in particolare aumentando la portata della miscela spruzzata in corrispondenza di un tratto o porzione di ciascun arco di circonferenza 14; si evidenzia a tale proposito che tale tratto o porzione risulta pressoché centrale rispetto all’intero arco 14, mentre tali archi 14, in corrispondenza dei quali le pistole sono in lavorazione, sono almeno due (indicati con 13, 14 nelle figure allegate) lungo la suddetta circonferenza.

Tale tratto o porzione dell’arco di circonferenza 14 corrisponde alla porzione pressoché centrale della pelle 10, una volta stesa sul nastro trasportatore 12, ove si nota la differenza di copertura della miscela spruzzata.

Tale tratto dell’arco di circonferenza 14 sottende un angolo al centro che varia a seconda della tipologia di pelle 10 e delle velocità di rotazione delle pistole e di traslazione del tappeto trasportatore 12, nonché a seconda del diametro della circonferenza C percorsa dalle pistole.

Quindi, secondo l’invenzione, il flusso di miscela spruzzata, quale vernice o colore, di ciascuna pistola à ̈ aumentato quando la pistola di spruzzatura percorre il tratto prefissato dell’arco di circonferenza 14, semplicemente aumentando la pressione e quindi la portata della stessa.

Il controllo in pressione di ciascuna pistola di spruzzatura (effettuato al fine di uniformare la portata lungo una rotazione completa della stessa) viene in pratica effettuato impiegando due circuiti (e quindi due tubazioni) della miscela spruzzata per ciascuna pistola, di cui un primo circuito a bassa pressione ed un secondo circuito ad alta pressione, attivabili selettivamente per mezzo di una valvola.

Le pistole di spruzzatura utilizzate possono essere di vario genere, quali pistole standard o tradizionali, pistole ad alta pressione, pistole HVLP, pistole “Airless†e pistole “Airmix†o “Air-combi†.

Tali categorie di pistole differiscono tra loro per le sezioni di passaggio, per il grado di finitura ed altri aspetti riguardanti la qualità della lavorazione; in ogni caso, le pistole per la spruzzatura di vernice o colore presentano un’asta di supporto, un ingresso colore, necessario per l’adduzione della soluzione da spruzzare, un ingresso di aria pilota che costituisce il comando pneumatico che apre e chiude l’ugello attraverso il quale viene spruzzato il colore, ed un ingresso di aria di polverizzazione, vale a dire l’aria che, tramite effetto Venturi, trascina e nebulizza il colore (tale ingresso à ̈ presente su tutte le pistole tranne le pistole “Airless†).

Si utilizza quindi, secondo l’invenzione, una seconda tubazione della miscela da spruzzare, quale vernice o colore, che lavora parallelamente all’altra tubazione e che, all’occasione e secondo le scelte progettuali effettuate, entra in funzione; tale funzionalità avviene in particolare all’interno degli archi di circonferenza 13, 14 e, nello specifico, in una zona pressoché centrale di tali archi e, quindi, del nastro trasportatore 12 e della pelle 10.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche tecniche dell’impianto e del procedimento per il trattamento superficiale di pelli di conceria, che à ̈ oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

E’ chiaro che numerose altre varianti possono essere apportate all’impianto ed al procedimento in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per il trattamento superficiale, in particolare per la verniciatura, delle pelli (10) di conceria, comprendente una cabina di spruzzatura di almeno una miscela, quale vernice o colore, che viene depositata sulla pelle (10), all’interno della quale à ̈ condotta una porzione di pelle (10) distesa sopra una superficie (11) di un nastro o tappeto trasportatore (12), che trasla in una determinata direzione (F), detto nastro di trasporto (12) essendo posto inferiormente ad una serie di pistole di spruzzatura di detta miscela, che ruotano (D) lungo una traiettoria circolare o circonferenza (C), in modo tale che ciascuna di dette pistole à ̈ in lavorazione in corrispondenza di almeno due archi (13, 14) di detta circonferenza (C) durante una rotazione (D) completa di detta pistola lungo detta circonferenza (C), caratterizzato dal fatto che ciascuna pistola di spruzzatura à ̈ collegata ad almeno due circuiti o tubazioni di detta miscela spruzzata, detti circuiti essendo posti in parallelo tra loro ed essendo attivabili selettivamente e di cui un primo circuito essendo atto ad operare a bassa pressione e l’altro circuito essendo atto ad operare ad alta pressione.
2. 2. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti circuiti o tubazioni della miscela spruzzata sono attivabili selettivamente per mezzo di almeno un elemento valvolare.
3. 3. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette pistole di spruzzatura presenta un’asta di supporto, un ingresso necessario per il passaggio della miscela da spruzzare, un ingresso di aria pilota che apre e chiude un ugello attraverso il quale viene spruzzata la miscela, ed un ingresso di aria di polverizzazione, che tramite effetto Venturi, trascina e nebulizza la miscela, quale vernice o colore.
4. 4. Impianto come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti archi (13, 14) di circonferenza (C), in corrispondenza dei quali le pistole di spruzzatura sono in lavorazione, sono compresi fra due estremi corrispondenti agli estremi del nastro trasportatore (12).
5. 5. Procedimento per il trattamento superficiale delle pelli (10) di conceria comprendente almeno le fasi di: - posizionamento di almeno una porzione di pelle (10) su un nastro o tappeto trasportatore (12), atto a traslare in una determinata direzione (F), al fine di trascinare detta porzione di pelle (10) all’interno di una cabina di spruzzatura di una miscela, quale vernice o colore; - deposizione di detta miscela spruzzata su detta porzione di pelle (10) all’interno di detta cabina di spruzzatura, tramite una serie di pistole di spruzzatura montate su una serie di bracci di una giostra rotante (D), dette pistole essendo quindi in grado di ruotare (D) lungo una determinata circonferenza (C) durante l’avanzamento di detta porzione di pelle (10) e ciascuna di dette pistole essendo quindi in lavorazione in corrispondenza di almeno due archi (13, 14) di detta circonferenza (C) durante una rotazione (D) completa di detta pistola lungo detta circonferenza (C), caratterizzato dal fatto che, in corrispondenza di almeno un tratto di almeno uno di detti archi (13, 14) di circonferenza (C), viene aumentata la portata della miscela spruzzata da ciascuna pistola.
6. 6. Procedimento come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto almeno un tratto di almeno un arco (13, 14) di circonferenza (C) à ̈ sostanzialmente centrale rispetto all’arco (13, 14) e sottende un angolo al centro che à ̈ variabile in funzione della tipologia della pelle (10), della velocità di rotazione (D) delle pistole di spruzzatura, della velocità di traslazione (F) del nastro trasportatore (12) e del diametro di detta circonferenza (C) percorsa da dette pistole.
7. 7. Procedimento come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta portata della miscela spruzzata à ̈ regolata tramite un aumento di pressione, determinando così un aumento nel flusso della miscela erogata.