I metodi di oliatura tradizionalmente usati sono
quelli per contatto (a straccio, a rullo, a tampone) e
quelli a spruzzo (pneumatico o ad alta pressione).
I metodi per contatto risentono sempre
della non perfetta planarità della superficie che dà
luogo a disuniformità di spessore o a zone o striscie
del tutto mancanti di prodotto. Con questi metodi è
quindi necessario applicare grammature fortemente in
eccesso per garantire che in ogni punto della superficie
trattata venga raggiunto almeno il minimo spessore
necessario.
I metodi a spruzzo danno luogo a un più
o meno importante "overspray" che riduce notevolmente la
resa di deposizione, creando in pari tempo seri problemi
di inquinamento ambientale e dando anche luogo a
pericolo di incendio ed esplosione per la presenza di
una nuvola di particelle di natura organica finemente
disperse nell'aria.
In entrambi i casi i consumi di
prodotto sono molto superiori al teorico - spesso anche
di tre o quattro volte - e l'uniformità del rivestimento
ottenuto è comunque modesta.
Inoltre gli oli applicati con i metodi
tradizionali tendono a colare abbondantemente dai rotoli
creando un serio problema di imbrattamento del pavimento
dei reparti.
PRINCIPIO DELL'APPLICAZIONE ELETTROSTATICA
Richiameremo brevemente il principio
dell'applicazione elettrostatica per coloro che non vi
fossero familiari.
Cariche di nome uguale si respingono, cariche di nome
opposto si attraggono. Inoltre filamenti o gocce di
liquido immersi in un campo elettrico sono sottoposti
alla pressione elettrostatica e si rompono in gocce
sempre più minute, cariche anch'esse di elettricità, che
mutuamente si respingono dando luogo ad una nube di
prodotto finemente atomizzato.
Se a questa nube si contrappone una
superficie carica di segno opposto, le goccioline
vengono attratte su di essa e vi si depositano in modo
uniforme.
In pratica al prodotto viene impartita
una carica di solito di segno negativo e la superficie
viene mantenuta a potenziale di terra, collegandola
opportunamente alla massa, ciò che riesce
particolarmente semplice e di pratica attuazione.
Le particelle - una volta depositate -
abbandonano istantaneamente la loro carica elettrica,
talchè sulla superficie rivestita non resta traccia
alcuna del processo elettrostatico che ne ha favorito la
deposizione.
DESCRIZIONE SOMMARIA DI UN'OLIATRICE
ELETTROSTATICA
Un'oliatrice a doppia lama per nastri
continui è fondamentalmente costituita come qui di
seguito brevemente descritto (fig. 1 e 2).
L'olio viene riscaldato alla
temperatura di applicazione in un serbatoio dotato di
livello, sonda termostatica. riscaldatore elettrico per
mantenere l'olio ad una temperatura T1 di 25-30°C
sufficiente per mantenerlo fluido durante tutto
l'anno.
L'olio arriva per gravità attraverso un
filtro all'ingresso del nostro sistema di circolazione a
circuito chiuso comprendente una pompa, un riscaldatore
a passaggio ed un filtro duplex. Grazie a questo sistema
una piccola quantità d'olio è riscaldata velocemente
alla temperatura di lavoro T2 ad esempio 60° e
continuamente filtrata: data la piccola quantità in
gioco, l'olio resta ad una temperatura elevata per poco
tempo evitando così cracking e conseguente modifica
delle sue caratteristiche.
L'olio è quindi inviato sotto bassa
pressione alle pompe dosatrici che sono riscaldate ad
una temperatura T3 mediante la circolazione di un fluido
diatermico. La quantità d'olio è controllata dal plc
dell'oliatrice. La mandata delle pompe dosatrici può
essere controllata mediante misuratori di flusso
installati a valle delle pompe dosatrici garantendo un
nuovo standard di precisione per queste macchine.
Le lame sono costruite in modo da
assicurare l'afflusso uniforme dell'olio lungo la loro
intera lunghezza.
Ogni lama è collegata ad un generatore di alta
tensione elettrostatica a mezzo di un cavo speciale ad
alto isolamento.
Il campo elettrico si concentra in corrispondenza del
bordo affilato della lama, provocando un'intensa
ionizzazione dell'aria circostante.
L'olio defluisce dalla lama in forma di filamenti
che, sotto l'azione del campo elettrostatico, si rompono
in gocce le quali a loro volta si dividono in goccioline
sempre piu minute fino a formare una cortina di
finissima nebbia. Sono possibili diverse configurazioni
di lame, spesso diverse se previste per l'oliatura della
faccia superiore o di quella inferiore dei nastro. Ci
limiteremo a descrivere a titolo di esempio un tipo -
brevettato - per oliatura della faccia superiore dei
nastri, che ha la particolarità di consentire la
termostatazione a mezzo di un opportuno fluido
diatermico (fig.3). Nella cavità (A) del corpo della
lama affluisce l'olio da applicare che trabocca da una
serie di forellini e raggiunge il bordo affilato.
Nella cavità (B) circola invece il fluido diatermico
isolante, che mantiene la lama alla temperatura
impostata T3>T2 per esempio 70-80°C.
Si ha così un miglior controllo della viscosità del
prodotto e quindi una finezza di atomizzazione
costante.
Come è noto la temperatura fa diminuire la viscosità
e la tensione superficiale del prodotto favorendone
l'atomizzazione.
Con questa configurazione è resa possibile
l'applicazione di prodotti molto viscosi o addirittura
solidi a temperatura ambiente.
L'olio in eccesso (particolarmente quando la
larghezza del nastro è inferiore alla lunghezza della
lama) viene raccolto in una ghiotta inferiore munita di
livelli indi aspirato da una pompa di recupero, filtrato
dalle eventuali impurità e rimesso in ciclo.
Il fattore di utilizzo dell'olio è pertanto assai
prossimo all'unità e non esistono problemi di
inquinamento ambientale, abbattimento fumi e depurazione
degli esausti.
CABINE
Per ragioni di sicurezza e di igiene le lame sono
racchiuse in un'idonea cabina a passaggio (fig. 4).
La cabina è provvista di porte vetrate interbloccate
con l'alta tensione e con l'alimentazione dei prodotto.
Le pareti laterali della cabina sono rivestite di
materiale isolante che funge da riflettore
elettrostatico.
Speciali protezioni pure in materiale isolante
proteggono l'integrìtà delle lame in caso di rottura del
nastro.
Quando si devono oliare rotoli singoli anzichè nastro
continuo, la cabina viene provvista di un'apposita
tavola di infilaggio che permette il passaggio della
testa del nastro attraverso la cabina e si ritrae poi
automaticamente.
Esistono conformazioni di cabine di oliatura
elettrostatica studiate per casi particolari ove le
condizioni dell'impianto non consentono l'inserimento di
una cabina standard.
E' il caso ad esempio dei laminatoi "Temper" dove gli
spazi sono ridottissimi e le portate in gioco
estremamente elevate.
Cabine di struttura particolare vengono anche
realizzate per passaggio nastro in verticale.
Le
cabine possono essere fisse o estraibili dalla
linea.
VANTAGGI DEL SISTEMA
SORGENTE DELL'ALTA TENSIONE
I generatori convenzionali in bagno d'olio che
operano a frequenza industriale ed impiegano
raddrizzatori al selenio e condensatori di grande
capacita, richiedono forti correnti, fino a 2 mA che,
alla tensione massima prevista di 150 Kv, mettono in
gioco una potenza di ben 300 W.
Con i moderni generatori elettronici si ottengono i
medesimi risultati operando con correnti massime di 0,2
mA ossia, alla medesima tensione di 150 Kv, con una
potenza erogata di 30 W.
lnoltre l'energia da essi immagazzinata e liberata in
caso di scariche accidentali è assai inferiore.
I generatori elettronici sono costituiti da un modulo
di comando solitamente montato nel quadro generale
dell'impianto e da una "cascata" entro cui si genera
l'alta tensione, che può essere montata in prossimità
della lama, ad esempio sul tetto della cabina.
Il cavo di alta tensione - schermato - è così molto
corto e non attraversa i reparti di lavorazione,
garantendo la massima sicurezza.
E' inoltre possibile montare speciali dispositivi
automatici di messa a terra del sistema per la rapida
eliminazione delle cariche residue alla disinserzione.
Non è in tal caso più necessario "scaricare" le lame con
il fioretto prima di poterle toccare per interventi
manutentivi.
Circuiti di blocco e di allarme rendono l'impiego di
questi generatori estremamente sicuro.
La fornitura standard comprende due generatori, uno
per ogni lama per ottenere gli indiscutibili vantaggi
del sistema a due polarità: drastica riduzione della
nebbia d'olio che esce dalla cabina e ridotta
sovraoliatura dei bordi.
Noi proponiamo diversi livelli di automazione sino ai
più sofisticati articolati su tre livelli dotati di PC
di gestione, monitor a colori con varie pagine
sinottiche, registrazione su disco e su stampante di
tutti i dati di produzione e degli allarmi.
Un pannello operatore che mostra lo stato delle
funzioni e gli allarmi è fornito come standard. il
sistema di automazione avanzata può essere
interfacciato, quando richiesto, a computers di livello
superiore mediante profibus, interbus e sistemi di rete
simili.
OLIATRICI ELETTROSTATICHE ELETTROSPRAY
Al momento i tipi di atomizzatori elettrostatici
realizzati e proposti per soddisfare la più vasta gamma
di applicazioni sono quattro:
I parametri di scelta sono generalmente flessibili ed
il miglior tipo di atomizzatore per l'applicazione in
questione è di solito deciso caso per caso.
L'esclusivo design della lama ELETTROSPRAY
Periodi più lunghi sono ottenibili tra una
manutenzione e l'altra in confronto alle lame a fessura
della concorrenza, per le seguenti ragioni:
- Il
principio su cui la lama opera non è basato sulla
apertura della fessura per garantire l'uniformità lungo
il nastro. La lama presenta aperture di passaggio
dell'olio pari a dieci volte la sezione della fessura di
una lama tradizionale escludendo perciò possibili
intoppi.
- La qualità di atomizzazione è assicurata
mediante l'uso di un singolo bordo affilato sulla lama
superiore per una migliore propagazione del campo
elettrostatico.
- La lama inferiore utilizza due
distinti bordi affilati. Questo raddoppia la lunghezza
effettiva della lama, con aumento della densità di
atomizzazione ed eliminando nel contempo l'allagamento
della lama, un problema frequente con le lame a fessura
convenzionali (flooding).
- Le prestazioni sono
migliorate grazie alle dimensioni piuttosto grandi della
cavità di riscaldamento. Metà dell'interno della lama è
atta a contenere il fluido diatermico, che è fatto
circolare in grossa quantità da una capace centralina di
riscaldamento.
- Lo speciale design della lama ed il
rivestimento interno della cabina in materiale plastico
isolante permettono al sistema di lavorare con
un'intensità di corrente di circa dieci volte inferiore
a quella della concorrenza. Si allunga di conseguenza la
vita del sistema di isolamento e si riduce al minimo
assoluto il rischio di un cedimento dell'isolamento.
Ciò significa intervalli più lunghi di manutenzione e
ridotti tempi di fermata della linea. Infine la
sicurezza di operazione è parecchio aumentata.
Lame a fessura "wide range"
Queste lame in
acciaio di qualità sono utilizzate quando è richiesta
un'ampia gamma di grammature di olio.
Esse rendono
anche possibile l'applicazione di piccole quantità
d'olio partendo da velocità nastro molto bassa.
Queste lame sono riscaldate mediante la circolazione
di un fluido diatermico indipendente. Con questo tipo di
lama sono ottenibili risultati sorprendenti.
Atomizzatori rotanti TURBODYN Inizialmente
sviluppato per l'applicazione di vernice per l'industria
automobilistica, questo sistema è stato modificato per
l'applicazione di oli ad altissima e bassissima
resistenza a nastri ferrosi e non. L'atomizzatore
ELETTROSPRAY TURBODYN 50 K si presenta a forma di tazza
di piccolo diametro che ruota fino a 50.000 giri/min
mediante una turbina ad aria compressa. Normalmente
l'olio atomizzato copre un'area circolare sul nastro di
circa 600 mm di diametro effettivo. Si impiegano fino a
quattro atomizzatori per ogni faccia del nastro. le
novità in questo campo sono rappresentate dal controllo
elettronico dei giri e dallo speciale ugello brevettato.
Il sistema è ideale per l'applicazione delle bassissime
quantità di olio normalmente richieste su tin-plate,
black-plate e nastro di alluminio con impiego di DOS o
altri prodotti difficili.
Unità PNEUMODYN Costruite dalla nostra
divisione ELETTROSPRAY, questi atomizzatori sono uno
sviluppo delle convenzionali pistole elettrostatiche
usate per la verniciatura e possono essere utilizzate
per l'applicazione di forti portate d'olio tipiche nei
temper-mill, negli skin-pass o per oliare singoli fogli
immediatamente prima di una pressa. Queste unità sono
attrezzature ideali da usare all'uscita dei temper-mill
dove si ottiene un grosso miglioramento rispetto ai
convenzionali rulli assorbenti a contatto, spesso usati
per questi scopi.