ITRE20110073A1 - Dispositivo per l'erogazione di materiale solido incoerente - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO PER L’EROGAZIONE DI MATERIALE SOLIDO INCOERENTEâ€

La presente invenzione riguarda un dispositivo per l’erogazione controllata di un materiale solido incoerente, ad esempio in forma granulare e/o polverulenta, nonché un metodo di funzionamento di detto dispositivo.

Più in particolare, l’invenzione à ̈ rivolta ad un dispositivo per erogare materiale incoerente ed eventualmente colorato sulla superficie di un prodotto, ad esempio al fine di ottenere su quest’ultimo un effetto decorativo.

Ancor più in particolare, l’invenzione à ̈ rivolta ad un dispositivo per l’erogazione del suddetto materiale sulla superficie di un substrato ceramico, ad esempio su un letto di polvere ceramica incoerente, una lastra ceramica parzialmente compattata, una lastra ceramica completamente compattata, una lastra ceramica essiccata od anche una lastra ceramica essiccata e già parzialmente decorata con coloranti liquidi.

In campo ceramico sono attualmente note alcune tecniche di decorazione che consentono di ricreare un prefissato effetto grafico, come ad esempio un disegno, una venatura, una macchia di colore od un effetto sfumato, mediante l’erogazione controllata su un substrato ceramico di materiali colorati allo stato solido incoerente, tra cui ad esempio impasti atomizzati, smalti atomizzati, graniglie, fritte o simili.

Questa erogazione controllata può essere eseguita mediante l’ausilio di appositi dispositivi, comunemente chiamati teste di stampa, i quali comprendono una tramoggia di contenimento del materiale da erogare, ed una pluralità di elementi vibranti che sono disposti reciprocamente affiancati a definire un piano di accumulo inclinato che à ̈ atto a ricevere in appoggio il materiale uscente da una bocca inferiore della tramoggia di contenimento. Tale piano di accumulo à ̈ normalmente posizionato a breve distanza sotto la bocca di uscita ed à ̈ inclinato di un angolo inferiore all’angolo di attrito che il materiale genera sul piano di accumulo stesso. In questo modo, quando gli elementi vibranti sono inerti, il piano di accumulo à ̈ in grado di ostruire ed arrestare il flusso di materiale in uscita dalla tramoggia di contenimento. Quando un elemento vibrante entra in vibrazione, il materiale scivola progressivamente su di esso sino a cadere da un suo bordo, mentre nuovo materiale uscente dalla tramoggia di contenimento si accumula sull’elemento vibrante stesso. Più in particolare, ogni elemento vibrante comprende generalmente una lamella flessibile atta a definire una porzione del suddetto piano di accumulo, ed un corpo di materiale piezoelettrico fissato a detta lamella flessibile. A seguito di un opportuno segnale elettrico di eccitazione, il corpo di materiale piezoelettrico entra in vibrazione, mettendo contestualmente in vibrazione l’intero elemento vibrante, in modo tale da far cadere sul substrato ceramico sottostante una parte del materiale accumulato sulla lamella flessibile.

Il segnale elettrico di eccitazione viene inviato a ciascun corpo di materiale piezoelettrico tramite un rispettivo filo elettrico in modo indipendente dagli altri, affinché ciascun elemento vibrante possa essere messo in vibrazione e controllato individualmente, consentendo così una gestione puntuale dell’erogazione del materiale che permette una distribuzione molto precisa del materiale stesso sulla superficie del substrato ceramico da decorare.

I segnali elettrici di eccitazione sono gestiti da una opportuna unità computerizzata di controllo, la quale à ̈ configurata per regolare la portata del flusso di materiale che cade da ciascun elemento vibrante, e quindi la quantità erogata su ciascuna unità di superficie da decorare, modulando la frequenza e/o l’ampiezza del relativo segnale elettrico di eccitazione.

Un inconveniente di questa soluzione consiste nel fatto che il materiale depositato sul piano di accumulo tende ad aderire alla superficie delle lamelle flessibili, formando una sorta di incrostazione che non viene rimossa nemmeno quando la lamella flessibile à ̈ posta in vibrazione. Questo fenomeno si manifesta maggiormente sulle lamelle flessibili che sono meno utilizzate in fase di lavoro ed à ̈ principalmente causato dall’umidità contenuta all’interno del materiale che, a contatto con la superficie fredda della lamella, tende a condensare, bagnando il materiale accumulato che si compatta ed aumenta la propria adesività.

Questo fenomeno à ̈ inaccettabile in quanto l’incrostazione di materiale che rimane adeso alla lamella flessibile riduce la sezione di uscita della tramoggia di contenimento, ed altera progressivamente le caratteristiche dinamiche della lamella flessibile stessa. Di conseguenza, a parità delle caratteristiche elettriche del segnale di eccitazione, una lamella flessibile “incrostata†non à ̈ in grado di scaricare la portata di materiale prevista in fase di calibrazione, introducendo così degli errori di erogazione che compromettono o quantomeno peggiorano la corretta distribuzione del materiale sulla superficie del prodotto da decorare.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ dunque quello di risolvere, o quantomeno mitigare significativamente, il menzionato inconveniente della tecnica nota. Un altro scopo à ̈ quello di raggiungere il menzionato obiettivo nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

Questi ed altri scopi sono raggiunti grazie alle caratteristiche dell’invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

In particolare, una forma di attuazione dell’invenzione rende disponibile un dispositivo per l’erogazione di un materiale solido incoerente, comprendente una pluralità di elementi vibranti disposti affiancati per sostenere in appoggio detto materiale, ciascuno dei quali à ̈ associato ad un mezzo piezoelettrico atto a convertire un segnale elettrico di eccitazione in una vibrazione meccanica che può provocare una caduta di materiale dall’elemento vibrante, e mezzi riscaldatori per riscaldare detti elementi vibranti.

Grazie a questa soluzione à ̈ vantaggiosamente possibile riscaldare gli elementi vibranti in modo da fare evaporare localmente l’umidità contenuta nel materiale, prevenendo la formazione di indesiderate incrostazioni.

Secondo un aspetto dell’invenzione, i mezzi riscaldatori possono comprendere uno o più elementi riscaldanti, ovvero elementi singolarmente atti ad emanare una quantità di calore che viene poi trasferita agli elementi vibranti. Ciascuno di questi elementi riscaldanti può comprendere ad esempio una resistenza elettrica oppure una lampada irraggiante.

Questo aspetto dell’invenzione ha il vantaggio di rendere possibili una serie di soluzioni particolarmente semplici ed affidabili per riscaldare gli elementi vibranti.

Una di queste soluzioni prevede che i mezzi riscaldatori comprendano un elemento riscaldante configurato per riscaldare da solo l’intera pluralità di elementi vibranti. In questo modo si riducono vantaggiosamente i costi di impianto.

Un’altra soluzione prevede che i mezzi riscaldatori comprendano una pluralità di elementi riscaldanti, ciascuno dei quali à ̈ configurato per riscaldare un rispettivo elemento vibrante. In questo modo si migliora il controllo e l’efficacia del riscaldamento di ciascun elemento vibrante.

Secondo un aspetto dell’invenzione, i mezzi riscaldatori sopra delineati possono essere configurati per riscaldare gli elementi vibranti in modo diretto oppure in modo indiretto, ad esempio scaldando una struttura di materiale termicamente conduttivo atta a supportare gli elementi vibranti.

La prima soluzione ha il vantaggio di una migliore efficienza termica, mentre la seconda soluzione ha il vantaggio di risultare costruttivamente più semplice.

Secondo un altro e differente aspetto dell’invenzione, il dispositivo di erogazione può ulteriormente comprendere mezzi per pulire gli elementi vibranti.

In questo modo, se sugli elementi vibranti si forma una indesiderata incrostazione di materiale da erogare, questi mezzi di pulitura possono essere attivati, manualmente o automaticamente, in modo da rimuovere detta incrostazione.

I mezzi di pulitura possono essere attivati e utilizzati anche per rimuovere le particelle di materiale da erogare che eventualmente si siano infilate ed incastrate tra due elementi vibranti adiacenti, in modo da evitare che la vibrazione di uno di questi elementi vibranti si trasmettano anche all’altro, generando una indesiderata o errata erogazione del materiale.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detti mezzi di pulitura comprendono almeno un dispositivo soffiatore atto a soffiare una corrente d’aria sugli elementi vibranti.

Questa aspetto dell’invenzione ha il vantaggio di fornire una soluzione particolarmente semplice per pulire gli elementi vibranti dai residui di materiale da erogare.

A detto dispositivo soffiatore possono eventualmente essere associati mezzi per riscaldare la corrente d’aria.

In questo modo, gli elementi vibranti vengono investiti da una corrente d’aria calda che permette di asciugare il materiale incrostato o intrappolato, riducendone la compattezza e l’adesività e quindi facilitandone la rimozione.

Detto dispositivo soffiatore può inoltre essere associato a mezzi per aggiungere un materiale secco in polvere alla corrente d’aria.

Questo materiale secco in polvere ha il vantaggio di aumentare l’azione meccanica di pulitura esercita dalla corrente d’aria sugli elementi vibranti.

Secondo un altro e differente aspetto dell’invenzione, gli elementi vibranti possono essere provvisti di un rivestimento di materiale antiaderente, ovvero a basso coefficiente di attrito rispetto al materiale da erogare, come ad esempio composti di FEP (Fluorinated ethylene propilene) o di PTFE (Polytetrafluoroethylene).

Grazie a questa soluzione si aumenta vantaggiosamente la scorrevolezza degli elementi vibranti, riducendo la possibilità che il materiale da erogare vi aderisca.

Secondo un altro e differente aspetto dell’invenzione, ciascun elemento vibrante à ̈ conformato in modo da presentare spessore ridotto in corrispondenza dei bordi laterali che si affacciano agli elementi vibranti adiacenti.

Questa soluzione ha il vantaggio di ridurre la superficie con cui ciascun elemento vibrante si affaccia a quelli adiacenti, riducendo corrispondentemente il rischio che particelle di materiale da erogare possano incastrarsi tra due elementi vibranti adiacenti compromettendone l’efficienza come spiegato in precedenza.

L’invenzione rende inoltre disponibile un metodo di funzionamento di un dispositivo per l’erogazione di un materiale solido incoerente, il dispositivo comprendendo una pluralità di elementi vibranti disposti affiancati per sostenere in appoggio detto materiale, ciascuno dei quali à ̈ associato ad un mezzo piezoelettrico atto a convertire un segnale elettrico di eccitazione in una vibrazione meccanica che può provocare una caduta di materiale dall’elemento vibrante, caratterizzato dal fatto che il metodo di funzionamento prevede la fase di riscaldare gli elementi vibranti.

Questo metodo consegue il vantaggio già citato in relazione al dispositivo, ovvero quello di fare evaporare localmente l’umidità contenuta nel materiale da erogare, prevenendo la formazione di indesiderate incrostazioni.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detta fase di riscaldamento prevede di riscaldare gli elementi vibranti ad una temperatura compresa tra 30°C e 50°C.

Questa soluzione ha il vantaggio di conseguire una buona efficienza di risultato con consumi energetici contenuti.

Secondo un altro differente aspetto dell’invenzione, il metodo prevede la fase di pulire gli elementi vibranti.

Questa fase di pulitura può essere eseguita periodicamente o a comando quando à ̈ necessario, ed ha il vantaggio di consentire la rimozione di eventuali incrostazioni di materiale formatesi sugli elementi vibranti e/o di particelle di materiale eventualmente incastrate tra elementi vibranti adiacenti.

La fase di pulitura viene preferibilmente eseguita quando gli elementi vibranti sono inattivi, ovvero quando il dispositivo di erogazione à ̈ spento, in modo da non interferire con la corretta erogazione del materiale durante la produzione.

Secondo un aspetto dell’invenzione, detta fase di pulitura prevede di soffiare una corrente d’aria sugli elementi vibranti.

Come già esposto in precedenza, questa aspetto dell’invenzione ha il vantaggio di fornire una soluzione particolarmente semplice per pulire gli elementi vibranti dai residui di materiale da erogare.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detta corrente d’aria à ̈ calda, in modo da poter vantaggiosamente asciugare il materiale incrostato o intrappolato, riducendone la compattezza e l’adesività e quindi facilitandone la rimozione.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, a detta corrente d’aria à ̈ aggiunto un materiale secco in polvere, in modo da poter vantaggiosamente aumentare l’azione meccanica di pulitura esercita dalla corrente d’aria sugli elementi vibranti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 Ã ̈ una vista laterale schematica di un apparato per la distribuzione di materiali solidi incoerenti su di una superficie da trattare con detti materiali.

La figura 2 à ̈ una vista prospettica parziale ed ingrandita di un particolare del dispositivo per l’erogazione controllata di un materiale solido incoerente, appartenente all’apparato di figura 1. La figura 3 à ̈ la figura 2 riferita una prima forma di realizzazione alternativa dei mezzi riscaldatori.

La figura 4 Ã ̈ la figura 2 riferita una seconda forma di realizzazione alternativa dei mezzi riscaldatori.

La figura 5 Ã ̈ la figura 2 riferita una terza forma di realizzazione alternativa dei mezzi riscaldatori.

La figura 6 Ã ̈ la sezione VI-VI di figura 2 in scala ulteriormente ingrandita.

La figura 7 Ã ̈ la figura 6 riferita ad una prima forma di realizzazione alternativa degli elementi vibranti.

La figura 8 Ã ̈ la figura 6 riferita ad una seconda forma di realizzazione alternativa degli elementi vibranti.

In figura 1 à ̈ schematicamente illustrato un apparato 300 per la distribuzione controllata di materiali solidi incoerenti, ad esempio in forma granulare e/o polverulenta, su superfici da trattare con detti materiali. L’apparato 300 può essere utilizzato in campo ceramico per la distribuzione di uno o più materiali incoerenti ed eventualmente colorati sulla superficie di un substrato ceramico, ad esempio al fine di ottenere su quest’ultimo un effetto decorativo. Il substrato ceramico può essere un letto di polvere ceramica incoerente, una lastra ceramica parzialmente compattata, una lastra ceramica completamente compattata, una lastra ceramica essiccata ed anche una lastra ceramica essiccata e già parzialmente decorata con altri coloranti liquidi. I materiali solidi incoerenti distribuiti dall’apparato 300 possono essere impasti atomizzati, smalti atomizzati, graniglie, fritte o simili.

L’apparato 300 comprende schematicamente un piano di appoggio 400 per il substrato ceramico S da trattare, ed almeno un dispositivo 100 per erogare in modo controllato un materiale solido incoerente P tra quelli succitati, il quale à ̈ posizionato sopra il piano di appoggio 400, in modo che il materiale P da esso erogato possa depositarsi sul substrato ceramico S sottostante.

L’apparato 300 può essere provvisto di opportuni mezzi di movimentazione che sono generalmente atti a consentire movimenti relativi e coordinati tra il piano di appoggio 400 ed il dispositivo erogatore 100 sovrastante, al fine di poter non solo distribuire il materiale P su tutto il substrato ceramico S ma anche realizzare prefissati disegni o motivi decorativi. A questo proposito, alcune forme di attuazione prevedono che il piano di appoggio 400 sia mobile, ad esempio definito da un nastro trasportatore scorrevole, e che il dispositivo erogatore 100 sia montato su una struttura fissa. Altre forme di attuazione prevedono invece che il piano di appoggio 400 sia fisso, e che il dispositivo erogatore sia montato su mezzi di movimentazione, ad esempio su un dispositivo a carrelli o un robot antropomorfo, che gli consentano di muoversi rispetto al piano di appoggio 400 fisso. Altre forme di attuazione possono prevedere sia un piano di appoggio 400 mobile sia anche mezzi di movimentazione del dispositivo erogatore 100.

Il dispositivo erogatore 100 comprende una tramoggia di contenimento 105, la quale à ̈ atta ad essere riempita con il materiale P da erogare. La tramoggia di contenimento 105 si sviluppa prevalentemente secondo un asse longitudinale orizzontale A, rispetto al quale presenta una sezione trasversale costante, sostanzialmente trapezoidale, che si restringe verso il basso. La tramoggia di contenimento 105 presenta pertanto alla sommità un’ampia bocca di ingresso 110, attraverso cui il materiale P viene caricato all’interno, mentre sul fondo, essa presenta una più stretta bocca di uscita 115 a tutto sviluppo longitudinale, attraverso cui il materiale P fuoriesce verso il basso per gravità. Alcune forme di attuazione possono prevedere che la bocca di uscita 115 sia suddivisa in pianta in una successione di distinte luci di passaggio (non mostrate) che si susseguono nella direzione dell’asse longitudinale A. Tali luci di passaggio possono essere definite da una successione di setti separatori verticali che vengono fissati alla tramoggia di contenimento 105 sotto la bocca di uscita 115.

Il dispositivo erogatore 100 comprende inoltre un piano di accumulo, globalmente indicato con 200, il quale à ̈ solidale alla tramoggia di contenimento 105 ed à ̈ posizionato a breve distanza sotto la bocca di uscita 115. Tale distanza può essere compresa ad esempio tra 0,2 e 1 cm. Il piano di accumulo 200 à ̈ orientato parallelamente all’asse longitudinale A della tramoggia di contenimento 105 e presenta dimensioni tali da contenere, in pianta, tutta l’area della bocca di uscita 115. In questo modo, il piano di accumulo 200 à ̈ atto a ricevere in appoggio il materiale P che fuoriesce dalla bocca di uscita 115 fino ad arrestarne del tutto la discesa. In altre parole, la posizione e le dimensioni del piano di accumulo 200, rispetto alla tramoggia di contenimento 105, sono tali che esso à ̈ normalmente atto ad accumulare una quantità di materiale P che ostruisce la bocca di uscita 115. Il piano di accumulo 200 può essere leggermente inclinato rispetto alla verticale in modo tale che il materiale P accumulato tenda a scivolare verso un bordo di caduta 205 del piano di accumulo 200, che sopravanza la bocca di uscita 115. L’angolo di inclinazione del piano di accumulo 200 à ̈ comunque inferiore all’angolo di attrito che il materiale P accumulato genera sul piano di accumulo 200 stesso, in modo da garantire la possibilità di arrestare il flusso di materiale P uscente dalla bocca di uscita 115. L’angolo di inclinazione del piano di accumulo 200 può essere ad esempio inferiore a 20°C.

Più in dettaglio, il piano di accumulo 200 à ̈ definito da una pluralità di distinte lamelle flessibili 210, di forma generalmente rettangolare, le quali sono disposte tra loro complanari e parallele l’una a fianco dell’altra e in successione nella direzione dell’asse longitudinale A della tramoggia di contenimento 105 (vedi figura 2).

Le lamelle flessibili 210 sono preferibilmente realizzate in sottile lamiera metallica, ad esempio di acciaio. La distanza laterale fra ciascuna lamella flessibile 210 e quelle adiacenti à ̈ sufficientemente piccola da impedire al materiale P accumulato sul piano di accumulo 200 di trafilare. Le lamelle flessibili 210 sono fissate a sbalzo ad una struttura di sostegno 215 comune. Tale struttura di sostegno 215 può comprendere ad esempio un sistema a morsa atto ad immorsare un’estremità di ciascuna lamella flessibile 210, lasciando libera l’estremità opposta di oscillare in senso verticale. Nell’esempio illustrato, detto sistema a morsa comprende due ganasce, ciascuna delle quali à ̈ conformata come una barra piatta che si sviluppa prevalentemente nella direzione dell’asse longitudinale A, di cui una ganascia superiore 216 ed una ganascia inferiore 217 tra cui sono interposte le lamelle flessibili 210. In condizioni di quiete, le estremità libere di tutte le lamelle flessibili 210 sono tra loro allineate a definire il bordo di caduta 205 del piano di accumulo 200.

Come illustrato in figura 6, le lamelle flessibili 210 possono presentare una forma perfettamente piatta e squadrata. In altre forme di attuazione, le lamelle flessibili 210 potrebbero essere leggermente concave, almeno in corrispondenza della loro estremità libera. Tale concavità potrebbe essere rivolta verso l’alto, in modo da concentrare il materiale P al centro di ogni lamella flessibile 210, oppure potrebbe essere rivolta verso il basso, in modo da concentrare il materiale P lungo i fianchi di ogni lamella flessibile 210, ovvero tra una lamella flessibile 210 e quella adiacente.

Ad ogni lamella flessibile 210 à ̈ inferiormente fissato un rispettivo corpo di materiale piezoelettrico 220. Tale corpo di materiale piezoelettrico 220 può essere conformato ad esempio come una placca relativamente sottile che à ̈ incollata sotto la rispettiva lamella flessibile 210. Il gruppo vibrante risultante 235 può essere montato a sbalzo sulla struttura di sostegno 215, ad esempio stretto in morsa insieme alla lamella flessibile 210 cui à ̈ direttamente associato. A ciascun corpo di materiale piezoelettrico 220 à ̈ unito un rispettivo cavo elettrico 225. Il cavo elettrico 225 può essere unito al corpo di materiale piezoelettrico 220 tramite una saldatura 230. Naturalmente, la saldatura 230 potrebbe non essere presente ed essere eventualmente sostituita da un diverso tipo di connessione elettrica, ad esempio da un contatto gommoso. Tramite il rispettivo cavo elettrico 225, ciascun corpo di materiale piezoelettrico 220 può ricevere segnali elettrici di eccitazione, tipicamente segnali di corrente o tensione alternata sinusoidali o ad onda quadra. In risposta a tali segnali elettrici di eccitazione, il corpo di materiale piezoelettrico 220 à ̈ atto a compiere corrispondenti vibrazioni meccaniche, le quali si trasmettono di conseguenza anche alla rispettiva lamella flessibile 210. In pratica, i segnali elettrici di eccitazione che vengono applicati al corpo di materiale piezoelettrico 220 inducono una vibrazione meccanica dell’intero gruppo vibrante 235 che globalmente comprende il corpo di materiale piezoelettrico 220 stesso, l’eventuale saldatura 230 che unisce il corpo di materiale piezoelettrico 220 al cavo elettrico 225, e la rispettiva lamella flessibile 210.

A causa della vibrazione del gruppo vibrante 235, il materiale P accumulato sulla corrispondente lamella flessibile 210 scivola progressivamente verso il bordo di caduta 205 del piano di accumulo 200, da cui cade per gravità verso il basso, venendo così scaricato sulla superficie del substrato ceramico S sottostante. A mano a mano che il materiale P cade dal bordo di caduta 205, altro materiale P fuoriesce dalla bocca di uscita 115 della tramoggia di contenimento 105 e si accumula sulla lamella flessibile 210, in modo che il flusso di materiale P scaricato sia continuo e privo di interruzioni. Quando il segnale elettrico di eccitazione viene interrotto, il gruppo vibrante 235 torna in uno stato di quiete che interrompe lo scivolamento del materiale P sulla lamella flessibile 210, e quindi anche la sua erogazione.

Nella forma di realizzazione mostrata in figura 7, ciascuna lamella flessibile 210 presenta un rivestimento 211 di materiale antiaderente. Detto rivestimento 211 ricopre almeno la superficie superiore di ciascuna lamella flessibile 210, ovvero quella che concorre a definire il piano di accumulo 200. Non si esclude tuttavia che ciascuna lamella flessibile 210 possa essere interamente ricoperta del rivestimento 211 di materiale antiaderente. Nei confronti del materiale P, il rivestimento 211 di materiale antiaderente ha generalmente un coefficiente di attrito inferiore rispetto a quello della lamella flessibile 210, in modo tale da aumentare la scorrevolezza del piano di accumulo 200 e quindi facilitare lo scarico del materiale P quando la lamella flessibile 210 viene posta in vibrazione. Più nel dettaglio, il rivestimento 211 può essere realizzato con composti di FEP (Fluorinated ethylene propilene) o di PTFE (Polytetrafluoroethylene). Il rivestimento 211 à ̈ applicato e reso solidale alle lamelle flessibili 210 mediante tecniche operative di per sé note. Naturalmente, il rivestimento 211 di materiale antiaderente può essere applicato a lamelle flessibili 210 di qualunque forma e dimensione, e quindi anche a lamelle flessibili 210 di forma diversa rispetto a quelle mostrate in figura 7.

Nella forma di realizzazione mostrata in figura 8, ciascuna lamella flessibile 210 à ̈ conformata in modo da presentare spessore ridotto in corrispondenza dei bordi laterali 212 che si affacciano alle lamelle flessibili 210 adiacenti, riducendo corrispondentemente la superficie di detti bordi laterali. In questo modo, le particelle di materiale P che accidentalmente dovessero infilarsi tra due lamelle flessibili 210 adiacenti troverebbero una più rapida evacuazione verso il basso, riducendo vantaggiosamente il rischio che le stesse si possano incastrare compromettendo il corretto funzionamento delle singole lamelle flessibili 210. Nell’esempio illustrato, questa riduzione di spessore à ̈ ottenuta sagomando i bordi laterali 212 di ciascuna lamella flessibile 210 in modo che presentino una svasatura 213 a sviluppo longitudinale. Detta svasatura 213 presenta un profilo di sezione arrotondato con la concavità rivolta all’esterno e verso il basso. In questo modo, ciascuna lamella flessibile 210 presenta una sezione trasversale di forma sostanzialmente trapezoidale, con la base maggiore rivolta verso l’alto a definire il piano di accumulo 200. Sebbene non sia esplicitamente mostrato, anche le lamelle flessibili 210 conformi a questa forma di realizzazione possono essere ricoperte con il rivestimento 211 di materiale antiaderente secondo quanto descritto in precedenza.

Dal punto di vista dell’attuazione elettrica, il dispositivo erogatore 100 può essere associato ad un generatore di tensione 500, il quale à ̈ elettricamente connesso con il corpo di materiale piezoelettrico 220 di ciascun gruppo vibrante 235, tramite il rispettivo cavo elettrico 225. Detto generatore di tensione 500 à ̈ configurato per generare ed applicare gli opportuni segnali elettrici di eccitazione a ciascuno di detti corpi di materiale piezoelettrico 220, in modo da poter metter in vibrazione ogni gruppo vibrante 235 del dispositivo erogatore 100 in modo indipendente dagli altri. I segnali di eccitazione sono tipicamente segnali di tensione sinusoidali o ad onda quadra.

Il dispositivo erogatore 100 comprende inoltre mezzi riscaldatori atti a riscaldare le lamelle flessibili 210 durante il funzionamento, in modo da fare evaporare localmente l’umidità contenuta nel materiale P accumulato su di esse, principalmente per prevenire la formazione di indesiderate incrostazioni. Preferibilmente, i mezzi riscaldatori sono atti a riscaldare le lamelle flessibili 210 ad una temperatura compresa tra 30°C e 50°C. Detti mezzi riscaldatori possono comprendere uno o più elementi riscaldanti, ossia elementi atti a generare ed emanare calore che viene poi trasferito alle lamelle flessibili 210. Ciascun elemento riscaldante può comprendere qualunque sistema di generazione del calore, ad esempio una o più resistenze elettriche oppure una lampada irraggiante, ossia una lampada atta ad emettere una luce in grado di riscaldare oggetti per irraggiamento. Gli elementi riscaldanti possono inoltre essere configurati per riscaldare le lamelle flessibili 210 in modo diretto oppure in modo indiretto.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figura 1 e 2, detti mezzi riscaldatori comprendono ad esempio un elemento riscaldante 240 configurato per riscaldare da solo tutte le lamelle flessibili 210 del dispositivo erogatore 100. Detto elemento riscaldante 240 comprende una o più resistenze elettriche (non visibili), le quali sono collegate ad un generatore di corrente 255 tramite un’usuale connessione elettrica 241. In questo modo, il generatore di corrente 255 à ̈ atto a generare una corrente elettrica che attraversa le resistenze elettriche producendo calore. Dette resistenze elettriche sono racchiuse in un corpo esterno 242 dell’elemento riscaldante 240, il quale à ̈ realizzato in materiale termicamente conduttivo. Il corpo esterno 242 presenta la forma di una barra piatta, la quale si sviluppa prevalentemente nella direzione dell’asse longitudinale A della tramoggia 105, ed à ̈ posta a diretto contatto con tutte le lamelle flessibili 210, interposta tra la ganascia superiore 216 della struttura di sostegno 215 e le estremità fisse delle lamelle flessibili 210. In questo modo, il calore emanato dal corpo esterno 242 dell’elemento riscaldante 240 viene trasmesso direttamente alle lamelle flessibili 210.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 3, i mezzi riscaldatori comprendono un elemento riscaldante 240 del tutto analogo a quello sopra descritto. Anche in questo caso, l’elemento riscaldante à ̈ configurato per riscaldare da solo tutte le lamelle flessibili 210 del dispositivo erogatore 100, ma in modo indiretto. Più in particolare, il corpo esterno 242 dell’elemento riscaldante 240 non à ̈ a diretto contatto con le lamelle flessibili 210, ma à ̈ applicato a diretto contatto sopra la ganascia superiore 216 della struttura di sostegno 215. In questo modo, il calore emanato dal corpo esterno 242 dell’elemento riscaldante 240 viene trasmesso alla struttura di sostegno 215 e da questa, indirettamente, alle lamelle flessibili 210. Naturalmente, questa forma di realizzazione prevede che almeno la ganascia superiore 216 della struttura di sostegno 215 sia realizzata in materiale termicamente conduttore.

Nella forma di attuazione illustrata in figura 4, i mezzi riscaldatori comprendono una pluralità di elementi riscaldanti 245, ciascuno dei quali à ̈ atto a riscaldare una rispettiva lamella flessibile 210. Ciascun elemento riscaldante 245 comprende almeno una resistenza elettrica (non mostrata), la quale à ̈ incorporata in un corpo esterno 246 di materiale termicamente conduttore. La resistenza elettrica di ciascun elemento riscaldante 245 à ̈ connessa con il generatore di corrente 255 mediante una usuale connessione elettrica (non mostrata), in modo che ciascun elemento riscaldante 245 possa essere alimentato in modo indipendente dagli altri. Nell’esempio illustrato, il corpo esterno 246 ha la forma di un blocchetto, il quale à ̈ posto a diretto contatto con una rispettiva lamella flessibile 210, interposto tra la ganascia superiore 216 della struttura di sostegno 215 e l’estremità fissa dalla lamella flessibile 210 stessa. Il corpo esterno 246 di ciascun elemento riscaldante 245 à ̈ inoltre distanziato dal corpo esterno 246 di tutti gli altri elementi riscaldanti 245. In questo modo, il calore emanato dal corpo esterno 246 di ciascun dell’elemento riscaldante 245 viene trasmesso sostanzialmente solo alla rispettiva lamella flessibile 210.

Nella forma di realizzazione di figura 5, i mezzi riscaldatori comprendono invece una lampada irraggiante 250, la quale à ̈ posizionata in modo da generare un fascio di luce che investe tutte le lamelle flessibili 210 del dispositivo erogatore 100. Detta lampada irraggiante 250 à ̈ alimentata dal generatore di corrente 255, cui à ̈ connessa mediante usuali connessioni elettriche (non mostrate). In alternativa, i mezzi riscaldatori potrebbero comprendere una pluralità di queste lampade irraggianti 250, ciascuna atta a generare un fascio di luce che investe un rispettivo gruppo di lamelle flessibili 210.

Da quanto sopra esposto, appare comunque evidente che un tecnico del settore potrebbe progettare i mezzi riscaldatori in molti altri modi differenti, senza compiere nessun ulteriore passo inventivo rispetto a quanto sopra descritto, e quindi senza uscire dal concetto generale alla base della soluzione proposta.

Il dispositivo erogatore 100 comprende infine mezzi per pulire le lamelle flessibili 210, i quali possono essere attivati, manualmente o automaticamente, periodicamente o solo su comando, ad esempio per rimuovere particelle di materiale P che siano incrostate sulle lamelle flessibili 210 e/o che si siano incastrate nelle intercapedini tra lamelle flessibili 210 adiacenti. Nell’esempio illustrato, detti mezzi di pulitura comprendono uno o più dispositivi soffiatori 260 (di per sé noti), i quali sono singolarmente atti a generare e soffiare una corrente d’aria ad alta velocità sulle lamelle flessibili 210, in modo da rimuovere meccanicamente il materiale P incrostato e/o intrappolato. Ciascun dispositivo soffiatore 260 può comprendere ad esempio un condotto di convogliamento 261 atto a collegare un ugello di erogazione 262 con un serbatoio 263 contenente aria compressa, ed una valvola 264, preferibilmente a comando elettrico, la quale à ̈ posta lungo il condotto di convogliamento 261, per selettivamente impedire o consentire l’uscita dell’aria. Al dispositivo soffiatore 260 possono essere associati mezzi per riscaldare la corrente d’aria che viene soffiata sulle lamelle flessibili 210, in modo da poter asciugare il materiale incrostato e/o intrappolato, riducendone la compattezza e l’adesività e quindi facilitandone la rimozione. Detti mezzi riscaldatori possono comprendere ad esempio uno o più elementi riscaldanti 265, del tipo di quelli delineati in precedenza, i quali possono essere applicati al serbatoio 263. Ciascun dispositivo soffiatore 260 può inoltre essere associato a mezzi per aggiungere un materiale secco in polvere alla corrente d’aria che viene soffiata sulle lamelle flessibili 210, in modo da aumentare l’azione meccanica di pulitura esercita dalla corrente d’aria. Il materiale secco in polvere può essere ad esempio una sabbia. I mezzi per aggiungere questo materiale secco alla corrente d’aria possono comprendere una tramoggia di contenimento 270 per detto materiale secco in polvere ed un condotto 271 atto a collegare detta tramoggia 270 con il condotto di convogliamento 261. In questo modo, quando la valvola 264 à ̈ aperta, l’aria che scorre nel condotto di convogliamento 261 trascina con sé il materiale secco in polvere verso l’ugello di erogazione 262, da cui escono sostanzialmente mescolati. Il materiale secco in polvere che viene allontanato dalla corrente d’aria viene costantemente rimpiazzato da nuovo materiale secco in polvere che scende dalla tramoggia 270 tramite il condotto 271.

Al dispositivo erogatore 100 può essere connessa una unità elettronica di controllo 600, la quale à ̈ configurata per generare ed inviare al generatore di tensione 500 segnali di comando atti ad attivare, interrompere e regolare i segnali elettrici di eccitazione applicati a ciascun corpo di materiale piezoelettrico 220 del dispositivo erogatore 100. L’unità elettronica di controllo 600 può essere inoltre configurata per generare ed inviare segnali di comando ai mezzi atti a creare il movimento relativo tra il piano di appoggio 400 ed il dispositivo erogatore 100, in modo da coordinarli in base alla distribuzione di materiale P che si desidera ottenere sul substrato ceramico S.

L’unità elettronica di controllo 600 à ̈ inoltre configurata per generare ed inviare al generatore di corrente 255 segnali di comando atti ad attivare, interrompere e regolare l’alimentazione elettrica degli elementi riscaldanti delle lamelle flessibili 210, ovvero gli elementi riscaldanti indicati con 240, 245 o 250 a seconda della forma di realizzazione considerata. Durante il funzionamento operativo del dispositivo erogatore 100, ossia quando il dispositivo erogatore 100 viene utilizzato in modo produttivo per distribuire il materiale incoerente P su un substrato ceramico S, l’unità elettronica di controllo 600 può mantenere gli elementi riscaldanti 240, 245 o 250 sempre attivi, oppure può attivare gli elementi riscaldanti 240, 245 o 250 solo per un intervallo di tempo limitato, ed eventualmente ripetuto periodicamente. Nel caso della forma di realizzazione di figura 4, l’unità elettronica di controllo 600 potrebbe inoltre attivare selettivamente solo uno o più degli elementi riscaldanti 245, ad esempio per riscaldare solo le lamelle flessibili 210 che sono meno utilizzate per scaricare il materiale P. L’unità elettronica di controllo 600 à ̈ inoltre connessa con la valvola 264 di ciascun dispositivo soffiatore 260, ed à ̈ configurata per generare ed inviare segnali di comando atti a selettivamente aprire e chiudere detta valvola 264, in modo da consentire o meno il soffiaggio della corrente d’aria, preferibilmente calda e contenente materiale secco in polvere, verso le lamelle flessibili 210 per pulirle. In particolare, l’unità elettronica di controllo 600 può attivare il soffiaggio della corrente d’aria in modo automatico o dietro comando manuale. In entrambi i casi, l’unità elettronica di controllo 600 à ̈ configurata per attivare il soffiaggio solo quando il dispositivo erogatore 100 à ̈ inattivo, ossia quando non viene utilizzato per distribuire il materiale incoerente P su un substrato ceramico S.

Per eseguire queste funzioni, l’unità elettronica di controllo 600 può comprendere un’unità computerizzata di elaborazione (CPU) in comunicazione con una unità di memorizzazione 605 ed un bus di interfaccia che può essere configurato per trasmettere al generatore di tensione 500, ed ai vari mezzi di movimentazione, i segnali di comando generati dalla CPU. L’unità di memorizzazione 605 può comprendere svariate tipologie di sistemi di memorizzazione dati, tra cui ottici, magnetici, solidi e altre memorie non volatili. La CPU à ̈ configurata per eseguire istruzioni contenute in uno o più programmi (software) di controllo immagazzinati nell’unità di memorizzazione 605. In particolare, tali programmi di controllo sono scritti per implementare tutti i metodi di calibrazione, controllo e gestione che verranno descritti nel seguito, consentendo alla CPU di eseguire tutte le fasi di detti metodi.

In conclusione si desidera precisare che l’apparato 300 potrebbe comprendere una pluralità di dispositivi erogatori 100 del tipo descritto in precedenza, ciascuno dei quali può essere predisposto per erogare un materiale P differente, ad esempio avente una differente colorazione, per creare decorazioni più complesse. I dispositivi erogatori 100 di detta pluralità possono essere disposti tra loro affiancati, ovvero con gli assi longitudinali A delle rispettive tramogge di contenimento 105 tra loro allineati, oppure uno di seguito all’altro in direzione ortogonale rispetto agli assi longitudinali A, eventualmente leggermente sfalsati tra loro, per ottenere grafiche incastrate di più tipologie di polveri. Anche in questo caso, la pluralità di dispositivi erogatori 100 potrà essere montata fissa rispetto ad un piano di appoggio 400 mobile, oppure potrà essere montata su mezzi di movimentazione atti a muoverla rispetto ad un piano di appoggio 400 fisso, oppure entrambe le cose. Ovviamente, all’apparato 300 ed al dispositivo erogatore 100 un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

RIFERIMENTI

100 dispositivo erogatore

105 tramoggia di contenimento

110 bocca di ingresso

115 bocca di uscita

200 piano di accumulo

205 bordo di caduta

210 lamella flessibile

211 rivestimento

212 bordo laterale

213 svasatura

215 struttura di sostegno

216 ganascia superiore

217 ganascia inferiore

220 corpo di materiale piezoelettrico

225 cavo elettrico

230 saldatura

235 gruppo vibrante

240 elemento riscaldante

241 connessione elettrica

242 corpo esterno dell’elemento riscaldante 245 elemento riscaldante

246 corpo esterno dell’elemento riscaldante 250 lampada irraggiante

255 generatore di corrente

260 dispositivo soffiatore

261 condotto di convogliamento 262 ugello di erogazione

263 serbatoio

264 valvola

265 elemento riscaldante

270 tramoggia

271 condotto

300 apparato

400 piano di appoggio

500 generatore di tensione

600 unità elettronica di controllo 605 unità di memorizzazione

A asse longitudinale tramoggia S substrato ceramico

P materiale

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo (100) per l’erogazione di un materiale solido incoerente (P), comprendente una pluralità di elementi vibranti (210) disposti affiancati per sostenere in appoggio detto materiale (P), ciascuno dei quali à ̈ associato ad un mezzo piezoelettrico (220) atto a convertire un segnale elettrico di eccitazione in una vibrazione meccanica che può provocare una caduta di materiale (P) dall’elemento vibrante (210), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi riscaldatori (240, 245, 250) per riscaldare detti elementi vibranti (210).
2. 2. Un dispositivo (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal che detti mezzi riscaldatori comprendono almeno un elemento riscaldante (240, 245, 250) atto a emanare calore.
3. 3. Un dispositivo (100) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento riscaldante (240) à ̈ configurato per riscaldare l’intera pluralità di elementi vibranti (210).
4. 4. Un dispositivo (100) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldatori comprendono una pluralità di detti elementi riscaldanti (245), ciascuno dei quali à ̈ configurato per riscaldare un rispettivo elemento vibrante (210).
5. 5. Un dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi riscaldatori (240) sono configurati per riscaldare una struttura (215) di materiale termicamente conduttivo atta a supportare la detta pluralità di elementi vibranti (210).
6. 6. Un dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (260) per pulire gli elementi vibranti (210).
7. 7. Un dispositivo (100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di pulitura comprendono almeno un dispositivo soffiatore (260) atto a soffiare una corrente d’aria sugli elementi vibranti (210).
8. 8. Un dispositivo (100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che a detto dispositivo soffiatore (260) sono associati mezzi (265) per riscaldare la corrente d’aria.
9. 9. Un dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 a 8, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo soffiatore (260) à ̈ associato a mezzi (270, 271) per aggiungere un materiale secco in polvere alla corrente d’aria.
10. 10. Un dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli elementi vibranti (210) sono provvisti di un rivestimento (211) di materiale antiaderente.
11. 11. Un dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento vibrante (210) Ã ̈ conformato in modo da presentare spessore ridotto in corrispondenza dei bordi laterali (212) che si affacciano agli elementi vibranti (210) adiacenti.
12. 12. Un metodo di funzionamento di un dispositivo (100) per l’erogazione di un materiale solido incoerente (P), il dispositivo (100) comprendendo una pluralità di elementi vibranti (210) disposti affiancati per sostenere in appoggio detto materiale (P), ciascuno dei quali à ̈ associato ad un mezzo piezoelettrico (220) atto a convertire un segnale elettrico di eccitazione in una vibrazione meccanica che può provocare una caduta di materiale (P) dall’elemento vibrante (210), caratterizzato dal fatto che il metodo di funzionamento prevede la fase di riscaldare gli elementi vibranti (210).
13. 13. Un metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento prevede di riscaldare gli elementi vibranti (210) ad una temperatura compresa tra 30°C e 50°C.
14. 14. Un metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 12 a 13, caratterizzato dal fatto che prevede la fase di pulire gli elementi vibranti (210).
15. 15. Un metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 14, caratterizzato dal fatto che detta fase di pulitura prevede di soffiare una corrente d’aria sugli elementi vibranti (210).
16. 16. Un metodo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detta corrente d’aria à ̈ calda.
17. 17. Un metodo secondo una qualunque delle rivendicazioni da 15 a 16, caratterizzato dal fatto che a detta corrente d’aria à ̈ aggiunto un materiale secco in polvere.