ITMI20082131A1 - Impianto e procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un impianto ed un procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici. Nel settore di produzione di contenitori metallici, ad esempio bombole in alluminio per aerosol, si sta affrontando la problematica di applicare vernici in polvere all’intemo dei contenitori.

Il vantaggio dell’uso di una vernice in polvere al posto che liquida consiste nella assenza di solventi che risolve alla radice il problema delle emissioni in atmosfera nelle linee di produzione.

Il problema che si presenta nel caso di utilizzo di vernice in polvere à ̈ legato al fatto che essa rimane legata solo elettrostaticamente al contenitore metallico ed in caso di urti durante il trasferimento dei contenitori al forno di polimerizzazione può accadere che si verifichino dei distacchi di vernice.

Il rischio che alcune particelle di vernice possano disperdersi in atmosfera complica le scelte di progetto in quanto rende indispensabile il ricorso nella linea di produzione ad un gruppo di trattamento delle emissioni che oltre ad essere complicato e costoso à ̈ anche estremamente energivoro.

Compito tecnico che si propone la presente invenzione à ̈, pertanto, quello di realizzare un impianto e un procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici che consentano di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati della tecnica nota. Nell’ambito di questo compito tecnico uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di realizzare un impianto e un procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici che risultino semplici, economici, efficienti e produttivi.

Il compito tecnico, nonché questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando un impianto ed un procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo le rivendicazioni indipendenti di seguito riportate.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva dell’impianto di verniciatura secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra una vista schematica in alzato laterale dell’impianto di verniciatura; e

la figura 2 mostra una vista schematica prospettica ingrandita della stazione di riscaldo ad induzione.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrato un impianto 1 per la verniciatura interna di contenitori metallici 2, ad esempio bombole in alluminio per aerosol.

L’impianto 1 comprende un trasportatore 3 per la movimentazione in successione dei contenitori 2 lungo un percorso di avanzamento 4 (indicato da una linea tratteggiata) attraverso almeno una stazione 5 per l’applicazione della vernice ai contenitori 2 ed almeno una stazione 6 per la polimerizzazione della vernice applicata ai contenitori 2.

Vantaggiosamente lungo il percorso di avanzamento 4 Ã ̈ prevista, a monte della stazione di polimerizzazione 6, almeno una stazione di riscaldo 7 con sistema di riscaldo ad induzione per attivare una prepolimerizzazione della vernice quando viene applicata ai contenitori metallici 2 in modo tale che la vernice si fissi ai contenitori 2.

Il sistema di riscaldo comprende un generatore di frequenza 10 che alimenta un induttore 8 che si sviluppa longitudinalmente parallelo ed a ridosso di un tratto ondulato 9 del percorso di avanzamento 4. In particolare l’induttore 8 à ̈ costituito da una o più spire in rame di forma quadrangolare e sezione trasversale quadrata o rettangolare o rotonda e presenta due o più rami longitudinali e paralleli 40, 41 che riproducono l’andamento del tratto ondulato 9 del percorso di avanzamento 4 per mantenersi ad una distanza costante da esso. Una lamina 11 in materiale elettricamente isolante e a basso coefficiente di attrito riveste almeno il lato longitudinale piano dell’induttore 8 rivolto verso il percorso di avanzamento 4.

Tale lamina di rivestimento 11, ad esempio in Teflon, permette di mantenere l’induttore 8 nella posizione più ravvicinata possibile ai contenitori 2 ed in caso di contatto accidentale oltre all’isolamento elettrico fa si che i contenitori 2 possano scivolare senza strisciare e quindi senza danneggiare sé stessi né l’induttore 8.

L’induttore 8 infine preferibilmente presenta un canale interno 30 per la circolazione di acqua di raffreddamento.

Un apposito supporto regolabile di tipo noto sostiene l’induttore 8 in modo tale che questo possa essere posizionato sempre a ridosso dei contenitori 2 indipendentemente dalla loro forma e dimensione. Il generatore di frequenza 10 preferibilmente à ̈ atto ad interagire con una unità di controllo della linea di produzione per modulare automaticamente la potenza di uscita in ragione della forma e dimensione dei contenitori 2 e/o della velocità di riscaldo desiderata e/o della velocità di avanzamento dei contenitori 2 lungo il percorso di avanzamento 4.

Il trasportatore 3 comprende un primo convogliatore a rulli 12 che si dispiega attraverso la stazione di verniciatura 5 e la stazione di riscaldo ad induzione 7, un convogliatore a rulli 13 a monte del primo convogliatore a rulli 12 ed un convogliatore a rulli 14 a valle del convogliatore a rulli 12.

Il convogliatore 13 Ã ̈ preposto a caricare i contenitori 2 da trattare al convogliatore 12 tramite una stella 15 del tipo idoneo a prelevare e rilasciare i contenitori 2 tramite creazione e rimozione di un vuoto di aria.

Il convogliatore 14 à ̈ preposto ad alimentare i contenitori 2 al forno della stazione di polimerizzazione 6 prelevandoli dal convogliatore 12, dopo che sono stati assoggettati a verniciatura e riscaldo ad induzione, tramite una stella 16 anch’essa del tipo idoneo a prelevare e rilasciare i contenitori 2 per effetto della creazione e della rimozione di un vuoto d’aria.

Il primo convogliatore a rulli 12 si avvolge attorno ad una ruota principale 17 a raggio maggiore, e ruote secondarie 18, 19 e 20, 21 in modo tale che il percorso di avanzamento 4 comprende archi di circonferenza successivi in cui ogni arco di circonferenza ha concavità differente da quello precedente.

Lungo parte dell’arco a raggio maggiore del percorso 4 di avanzamento definito dalla ruota principale 17 sono posizionati gli ugelli spruzzatori 25 della stazione di verniciatura 5, mentre l’induttore 8 si sviluppa preferibilmente a valle di questo tratto lungo il restante tratto di arco definito dalla ruota principale 17 e lungo gli archi del percorso di avanzamento 4 definiti dalle successive ruote 20 e 21 in modo che il riscaldo ad induzione dei contenitori 2 cominci subito dopo la loro verniciatura.

Naturalmente à ̈ parimenti concepibile che il riscaldo ad induzione avvenga anche prima e/o durante la verniciatura ed in tal caso lungo un tratto del percorso di avanzamento 4 si svolgerà una azione concomitante di verniciatura e riscaldo dei contenitori 2.

Per uniformare la verniciatura dei contenitori 2 i rulli del primo convogliatore a rulli 12 sono motorizzati per poter ruotare attorno al proprio asse durante almeno il passaggio in corrispondenza degli ugelli spruzzatori 25.

Al primo convogliatore a rulli 12 Ã ̈ associato un insertore ed un estrattore di tipo noto non mostrati.

L’insertore à ̈ atto a calzare coassialmente ciascun contenitore 2 rilasciato dalla stella 15 in un corrispondente rullo del convogliatore a rulli 12, mentre l’estrattore à ̈ atto a sfilare il contenitore 2 dal corrispondente rullo del convogliatore a rulli 12 per poterlo rilasciare alla stella 16.

Il procedimento di verniciatura interna dei contenitori metallici 2 consiste essenzialmente nell’ assoggettarli a monte della stazione di polimerizzazione 6 ad un riscaldo ad induzione idoneo ad attivare una prepolimerizzazione della vernice nel momento in cui la vernice viene applicata ai contenitori metallici 2 in modo tale che la vernice si possa fissare ai contenitori 2, e successivamente nell’ assoggettarli ad un ulteriore trattamento termico nella stazione di polimerizzazione con cui viene completata la polimerizzazione della vernice.

La geometria dell’induttore 8 che offre una superficie piana a ridosso dei contenitori 2 determina una ottimizzazione dello sfruttamento della potenza di uscita del generatore di frequenza che viene impiegata senza dispersione per il riscaldo omogeneo ed uniforme dei contenitori per un esteso tratto del percorso di avanzamento 4.

La potenza di uscita del generatore di frequenza vantaggiosamente come detto può essere automaticamente modulata dall’unità di controllo della linea di produzione in ragione della forma e dimensione dei contenitori e/o delle velocità di riscaldo richiesta e/o della velocità di avanzamento dei contenitori 2.

In una realizzazione preferita dell’invenzione la verniciatura nella stazione di verniciatura 6 à ̈ eseguita con vernice in polvere che aderisce elettrostaticamente ai contenitori 2 prima di essere ad essi fissata tramite il riscaldo ad induzione.

In tale realizzazione si ha il vantaggio di evitare Γ installazione di gruppi di trattamento delle emissioni.

Ciò non esclude una possibile applicazione in un impianto di verniciatura con vernice liquida, essendo in questo caso come nel caso precedente comunque notevoli i vantaggi legati al risparmio energetico conseguente alla necessità di una minore permanenza dei contenitori nel forno di polimerizzazione ed alle semplificazioni strutturali di impianto legate al ricorso ad un sistema di riscaldo ad induzione che mantiene una elevata efficienza anche in spazi ridotti limitando la lunghezza complessiva del convogliatore a rulli 12 che costituisce uno dei componenti più complessi e costosi degli impianti di verniciatura interna di contenitori oggi in commercio.

Il funzionamento dell’impianto secondo l’invenzione appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, à ̈ sostanzialmente il seguente.

I contenitori 2 sono movimentati in successione lungo il percorso di avanzamento 4 tramite azionamento sincronizzato a passi o continuo dei convogliatori a rulli.

Ogni contenitore 2 à ̈ assoggettato in successione alle seguenti azioni: viene rilasciato dalla stella 15 in corrispondenza della sezione di ingresso del convogliatore a rulli 12; viene traslato lungo il suo asse dall’insertore per essere calzato in un rullo del convogliatore a rulli 12; viene trasportato dal rullo in cui à ̈ calzato attraverso il tratto di arco del percorso di avanzamento 4 definito dalla ruota principale 17 in cui sono presenti gli ugelli spruzzatori 25 dove à ̈ posto in rotazione sul proprio asse per essere verniciato uniformemente tramite introduzione assiale al suo interno e successiva estrazione assiale degli ugelli spruzzatori 25; viene poi fatto avanzare ulteriormente dal rullo in cui à ̈ calzato attraverso la restante parte dell’arco definito dalla ruota principale 17 ed attraverso gli archi successivi del percorso di avanzamento 4 definito dalle ruote 20 e 21 dove à ̈ presente l’induttore 8 per essere riscaldato in modo tale da far prepolimerizzare la vernice; poi viene traslato lungo il suo asse dall’estrattore in senso opposto al precedente per essere sfilato dal rullo in cui à ̈ calzato; e viene prelevato dalla stella 16 da cui à ̈ riposto sul convogliatore a rulli 14 che lo porta al forno di polimerizzazione.

Naturalmente la rotazione del contenitore su sé stesso può essere prolungata anche durante il suo passaggio sotto l’induttore 8 per avere anche un riscaldo ad induzione estremamente uniforme.

Nel caso in cui la movimentazione dei contenitori 2 sia continua e non a passi à ̈ necessario che l’insertore, l’estrattore e gli ugelli spruzzatori siano portati da rispettivi supporti in grado da un lato di azionarli coassialmente ai contenitori 2 e dall’altro di spostarli anche nella direzione del percorso di avanzamento 4 (che à ̈ ortogonale alla direzione assiale dei contenitori 2) in modo sincronizzato con i contenitori 2 in modo tale che non presentino durante il loro azionamento coassiale ai contenitori 2 uno spostamento relativo rispetto a questi nella direzione di avanzamento lungo il percorso di avanzamento 4.

L’impianto ed il procedimento di verniciatura così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Procedimento per la verniciatura interna di contenitori metallici in una linea di produzione automatica comprendente un trasportatore per la movimentazione in successione di detti contenitori lungo un percorso di avanzamento attraverso almeno una stazione per l’applicazione di vernice a detti contenitori ed almeno una stazione per la polimerizzazione di detta vernice applicata a detti contenitori, caratterizzato dal fatto di comprendere una prima fase in cui detti contenitori metallici sono assoggettati a monte di detta stazione di polimerizzazione ad un riscaldo ad induzione idoneo ad attivare una prepolimerizzazione di detta vernice nel momento in cui detta vernice viene applicata a detti contenitori metallici in modo tale che detta vernice si fissi a detti contenitori, ed una successiva seconda fase in cui detti contenitori metallici sono assoggettati ad un ulteriore trattamento termico in detta stazione di polimerizzazione con cui viene completata la polimerizzazione di detta vernice.
2. 2. Procedimento per l’applicazione di una vernice all’ interno di un contenitore metallico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la potenza di uscita del generatore di frequenza che alimenta detto induttore à ̈ automaticamente modulata dall’unità di controllo di detta linea di produzione in ragione della forma e dimensione di detti contenitori e/o delle velocità di riscaldo richiesta e/o della velocità di avanzamento di detti contenitori lungo detto percorso.
3. 3. Procedimento per l’applicazione di una vernice all’ interno di un contenitore metallico secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta verniciatura in detta stazione di verniciatura à ̈ eseguita con vernice in polvere che aderisce elettrostaticamente a detti contenitori prima di essere ad essi fissata tramite detto riscaldo ad induzione.
4. 4. Procedimento per l’applicazione di una vernice all’intemo di un contenitore metallico secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti contenitori sono posti in rotazione attorno al proprio asse durante detta verniciatura e/o detto riscaldo ad induzione.
5. 5. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici del tipo comprendente un trasportatore per la movimentazione in successione di detti contenitori lungo un percorso di avanzamento attraverso almeno una stazione per l’applicazione di vernice a detti contenitori ed almeno una stazione per la polimerizzazione di detta vernice applicata a detti contenitori, caratterizzato dal fatto che lungo detto percorso di avanzamento à ̈ prevista, a monte di detta stazione di polimerizzazione, almeno una stazione di riscaldo con sistema di riscaldo ad induzione per attivare una prepolimerizzazione di detta vernice quando viene applicata a detti contenitori metallici in modo tale che detta vernice si fissi a detti contenitori.
6. 6. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di riscaldo comprende un induttore che si sviluppa longitudinalmente parallelo ad un tratto ondulato di detto percorso di avanzamento.
7. 7. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto induttore comprende una lamina di rivestimento in materiale elettricamente isolante e a basso coefficiente di attrito.
8. 8. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto induttore à ̈ costituito da una o più spire in rame a sezione trasversale rettangolare, quadra o tonda. .
9. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di riscaldo ad induzione comprende un generatore di frequenza che interagisce con una unità di controllo di detta linea di produzione per modulare automaticamente la potenza di uscita in ragione della forma e dimensione di detti contenitori e/o della velocità di riscaldo desiderata e/o della velocità di avanzamento di detti contenitori lungo detto percorso.
10. 10. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti contenitori sono cilindri in alluminio.
11. 11. Impianto per la verniciatura interna di contenitori metallici secondo una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto induttore à ̈ montato su un supporto regolabile per essere posizionato a ridosso di detti contenitori indipendentemente dalla loro forma e dimensione.