ES2398008B1 - Máquina y procedimiento para secado por láser de tinta cerámica aplicada sobre vidrio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y máquina para secado y/o vitrificado por láser de tintas aplicadas sobre vidrio por cualquier tipo de impresión.#Dicha máquina incorpora un puente sobre el que se desplaza un carro con un cabezal láser de secado y/o vitrificado (o semi?vitrificado), utilizando dispositivos estándares en el mercado.#El procedimiento permite reducir el consumo de energía, el tiempo de proceso total, y las necesidades de espacio al permitir suprimir el horno de secado y/o el horno de vitrificado.
Description
'
El objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento y una maquina de secado y/o vitrificado (o semi-vitrificado), a través de un láser, de la tinta aplicada sobre vidrio. Dicha máquina incorpora un puente
- sobre
- el que se desplaza un carro con un cabezal láser
- de
- secado y/o vitrificado, utilizan do dispositivos
- estándares
- en el mercado.
El procedimiento tradicional del estado de la técnica de impresión sobre superficie de vidrio comprende cuatro etapas principales: proceso de imagen, impresión de tinta, secado de la tinta en horno y templado final para vitrificar la tinta (en las tintas orgánicas no se vitrifica) . Estas etapas del procedimiento tradicional, conocido en el estado de la técnica, requieren:
Grandes superficies de operación para acomodar, entre otros, el procedimiento de secado y, a continuación, el de vitrificado y/o semivitrificado de la tinta.
- -
- Alto consumo de energía: tradicionalmente las tintas cerámicas y orgánicas tienen que ser aplicadas sobre
la superficie de impresión, de vidrio, para posteriormente sufrir un lento, delicado, y con un alto consumo de energía, proceso de secado y, si corresponde, un posterior proceso de vitrificado o semivitrificado. Así, los procedimientos tradicionales realizan el depósito de tinta de impresión y la tinta queda en húmedo sobre el vidrio al no incorporar un secado. De esta forma, se produce a menudo una mezcla de colores al no ser el vidrio de naturaleza porosa y las tintas, húmedas tras ser aplicadas, se mezclan creando efectos y acabados en muchas ocasiones insatisfactorios o mejorables. Además, estos procesos requieren una etapa de secado posterior que se realiza en hornos de secado con elevados consumos de energía de aproximadamente 100
KW.
Piezas de recambio específicas y no estándares: las máquinas tradicionales de impresión de tinta sobre
- vidrio
- suelen tener cabezales específicos especiales
- que
- utilizan una tinta que sólo suministra el
- fabricante
- de la máquina o sus suministradores
- autorizados.
La patente española P201000100 del mismo solicitante e inventor que la presente patente supera las desventajas del estado de la técnica tradicional relacionadas con el espacio y alto consumo de energía al unir en un mismo proceso una impresión digital y secado mediante una máquina y procedimiento que realizan el secado de la tinta de forma simultánea a su impresión a través de un dispositivo de emisión de radiación como un láser y 1o una lámpara de infrarrojos incorporado en un carro de
transporte situado en el cabezal de impresión. En particular, la máquina objeto de dicha patente P201000100 incorpora unos cabezales de impresión, un sistema de alimentación de tinta, unas tintas de impresión, un sistema láser y/o lámpara de infrarrojos para el secado de la tinta aplicada sobre la superficie del vidrio, una serie de componentes comunes en las maquinas como motores, electrónica, electricidad y neumática conocido en el estado de la técnica. Al utilizar cabezales de tinta comerciales que utilizan también tintas de impresión comerciales, se abaratan los costes de mantenimiento y operación de la maquina
respecto a los procedimientos tradicionales de impresión, proporcionando gran flexibilidad en el
suministro de componentes claves y ahorro de costes. Al estar situado el cabezal de impresión y el láser y1o lámpara de infrarrojos de secado conjuntamente en un carro de impresión de la máquina se consigue que el láser y/o lámpara de infrarrojos cubra y seque todo el ancho de impresión en cada pasada del carro de impresión sobre la superficie del vidrio. Así, los cabezales depositan la tinta e inmediatamente, y de forma simultánea, el haz láser y1o la lámpara de infrarrojos van secando, y/o incluso vitrificando (como en la patente de adición a la patente P201000100), la tinta depositada. Por tanto, permitiendo una drástica reducción de: consumo energético, espacio físico y de los tiempos de proceso.
La patente de adición de la patente P201000100 consigue un ahorro adicional de espacio y consumo de energía, al conseguir que una potencia adicional de laser permita ahorrar el espacio y consumo adicional del proceso de vitrificación presente en el estado de la técnica tradicional y en la patente P201000100 mediante horno de templado. Dicha patente de adición permite reunir en una única etapa las tradicionales etapas independientes de impresión, secado y vitrificado.
La máquina y procedimiento objeto de la presente invención supera las desventajas del estado de la técnica tradicional de las máquinas y procedimientos de impresión, de cualquier tipo, sobre vidrio con tintas de cualquier tipo aptas para este tipo de industria (por ejemplo: cerámicas y orgánicas) como se describe a continuación. También propone una alternativa a la solución técnica de la patente española P201000100 y su patente de adición:
Una primera variante del procedimiento objeto de la presente invención consiste básicamente en incorporar una etapa de secado de la tinta previamente aplicada sobre vidrio, a través de una radiación láser o de infrarrojos. Con esta primera variante, las etapas del procedimiento de impresión de tinta sobre vidrio son: tratamiento de imagen, impresión de cualquier tipo conocida en el estado de la técnica, secado con laser, y templado final para permitir el vitrificado.
Una segunda variante del procedimiento objeto de la presente invención, permite que el proceso o etapa de vitrificado se realice simultáneamente al proceso de secado mediante la propia radiación laser o de
infrarrojos de secado descrito en la primera variante. Con esta segunda variante, las etapas del procedimiento son: tratamiento de imagen, impresión, secado y vitrificado simultaneo con laser. En función de la potencia del laser, se obtiene un vitrificado completo o semivitrificado. Para determinados acabados, en ciertos productos, es suficiente con un semi-vitrificado que por otro lado logra un considerable ahorro energético y por tanto reducción del coste de producción.
Una tercera variante del procedimiento objeto de la presente invención, consiste en que se realice el proceso o etapa de vitrificado (o semi-vitrificado) mediante el propio laser o lámpara de infrarrojos de secado descrito en la primera variante, pero sin que dicho vitrificado sea simultaneo al secado (objeto de la segunda variante) . Para ello, el secado previo se ha podido realizar en un horno tradicional o independientemente, e incluso mediante laser (como en
- la
- primera variante). Con esta tercera variante, las
- etapas
- del procedimiento son: tratamiento de imagen,
- impresión,
- secado, y vitrificado independiente con
- laser.
- En función de la potencia del laser, se
- obtiene
- un vitrificado completo o semi-vitrificado.
La máquina objeto de la presente invención implementa la etapa clave de secado y simultáneamente/o alternativamente la etapa de vitrificado (o semi-vitrificado) mediante la emisión de la radiación laser o de infrarrojos a través de un dispositivo laser o lámpara de infrarrojos incorporado en la misma.
La máquina se compone de una estructura adecuada al formato máximo de vidrio a imprimir e incorpora un puente sobre el que se desplaza un carro portador del laser o lámpara de infrarrojos que produce el secado y/o vitrificado (o semi-vitrificado) de la tinta imprimida en el vidrio.
La máquina objeto de la presente invención utiliza elementos mecánicos y electromecánicos convencionales o estándares en el mercado, abaratando así, los costes de
- mantenimiento
- y operación de la misma, proporcionando
- gran
- flexibilidad en el sumi nistro de componentes
- claves,
- y ahorro de costes.
Con la máquina y procedimiento objeto de la presente invención se consigue:
Reducir drásticamente la energía invertida al no tener que utilizar horno de secado y/o horno de vitrificado. Los hornos de secado y vitrificado que se usan en el actual sistema tienen un consumo medio de 120 Kw Y con el sistema láser los consumos medios son de 4 Kw, incluyendo los motores de transporte empleados en la maquinaria.
Un ahorro significativo de espacio operativo al permitir la posibilidad de aunar en una única etapa el proceso de secado y vitrificado.
Los hornos de secado y vitrificado tradicionales suelen necesitar que las cintas de transporte del vidrio se desplacen a una velocidad más baja que el paso del vidrio por la máquina de secado y/o
- vitrificado
- laser o lámpara de infrarrojos objeto de
- la
- presente invención, por lo que la presente
- invención
- permite tiempos de proceso más bajos que
- los
- tradicionales.
Se incluyen las siguientes figuras con el fin de facilitar la comprensión de la invención:
Figura 1: vista superior de la distribución de la maquinaria (lay-out) a utilizar y flujo de trabajo del procedimiento tradicional conocido en el estado de la técnica de impresión de tinta sobre vidrio.
Figura 2: vista superior de la distribución de la maquinaria (lay-out) a utilizar y flujo de trabajo del procedimiento objeto de la patente P2 O 1 O O O 1 O O del mismo solicitante e inventor de la presente patente.
Figura 3-A y 3-B: vista superior de la distribución de la maquinaria (lay-out) a utilizar y flujo de trabajo del procedimiento objeto de la presente invención según dos variantes de la misma.
Figuras 4-A y 4-B respectivamente: vistas en perspectiva de la máquina de secado y/o vitrificado con puente y cabezal láser objeto de la presente invención, y vista inferior del cabezal de secado láser.
- REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
- En la figura 1 se observa la vista superior de la
- distribución de la maquinaria (lay-out) y flujo de
- 5
- trabajo del procedimiento tradicional, conocido en el
- estado de la técnica, de impresión de tinta sobre
- vidrio. Tras una primera etapa de tratamiento de imagen,
- se deposita el vidrio (1) en una mesa de carga (2), que
- incorpora una estructura de transporte que permite el
- 1 O
- desplazamiento del vidrio (1) en sentido quot;Xquot; hacia una
- zona de impresión digital donde se sitúa una máquina de
- impresión digital (3' ) , para posteriormente pasar a una
- etapa de secado mediante un horno de secado (4').
- Finalmente, el vidrio continúa su desplazamiento quot;Xquot;
- 15
- hasta una mesa de descarga (5). Posteriormente, el
- vidrio pasa a una etapa de vitrificado (12 O) mediante
- horno de templado. Para dar una idea del volumen ocupado
- por esta maquinaria, se han representado dos operarios
- ( 6) .
- 20
- En la Figura 2 se representa la vista superior de la
- distribución de la maquinaria (lay-out) y flujo de
- trabajo del procedimiento objeto de la patente
- P201000100 del mismo inventor y solicitante para
- 25
- impresión digital de tinta sobre vidrio. Existe una mesa
- de carga (2) una zona de impresión que incorpora una
- máquina de impresión-secado de tinta ( 3) y una mesa de
- descarga ( 5) . Por tanto, en la figura 2 se observa la
- eliminación de la etapa de secado independiente de tinta
- 30
- mediante horno de secado 4' presente en la figura l.
- Posteriormente, el vidrio pasa a una etapa de
- vitrificado (120) mediante horno de templado.
En la Figura 3-A se representa la vista superior de la distribución de la maquinaria (lay-out) a utilizar y flujo de trabajo de una primera realización preferente del procedimiento objeto de la presente invención para impresión de tinta sobre vidrio y su secado mediante laser. Se observa una mesa de carga (2), una máquina de impresión (3' ), una maquina de secado laser (104) y una mesa de descarga (5) . Posteriormente, el vidrio pasa a una etapa de vitrificado (120) mediante horno de templado.
En la Figura 3-B se representa la vista superior de la distribución de la maquinaria (lay-out) a utilizar y flujo de trabajo de una segunda realización preferente del procedimiento objeto de la presente invención para impresión de tinta sobre vidrio, y su secado y vitrificado simultaneo mediante laser. Se observa una mesa de carga (2) , una máquina de impresión (3' ) , una maquina de secado laser (104) que actúa también, de forma simultáneamente, como una máquina de vitrificado o semivitrificado mediante el mismo laser, y una mesa de descarga (5). En esta segunda alternativa se elimina el espacio, y elevado consumo de energía, de la etapa de vitrificado mediante horno de templado de las figuras 1, 2 y 3-A.
En la figura 4-A se representa una perspectiva de una máquina de secado, que puede actuar también como maquina de vitrificado (para ejecutar la segunda variante del procedimiento objeto de la presente invención), mediante laser (104) que comprende dos estructuras rectangulares (107,107') adecuadas al formato máximo de vidrio a imprimir (por ejemplo 6000 mm x 3210 mm) sobre la que se
desplazan una serie de correas (108) con vacío que transportan el vidrio (no representado en figura 4-A, ver figuras 3-A y 3-B) en el eje quot;Xquot; (por ejemplo 6000mm) . Entre esas dos estructuras se sitúa el puente
( 1 O 9) sobre el que se desplaza el carro de secado y1o vitrificado (o semivitrificado) (110) en dirección quot;Yquot;, transversal al avance del vidrio (1). En el carro (110) van montados los cabezales de laser de secado y/o vitrificado (112) . De esta manera se consigue un carro de secado y/o vitrificado (110) que se desplaza en la dirección quot;Yquot; transportando los cabezales de laser de secado y/o vitrificado (112) y unas correas (8) que desplazan el vidrio en sentido quot;Xquot;.
En la figura 4-B se representa la vista inferior del cabezal del láser de secado y/o vitrificado (112).
- Todos
- los componentes de la máquina (104) son
- comerciales
- y no están diseñados exclusivamente para
- esta
- máquina (104)
Se pueden realizar por último, y para todas las alternativas previstas en la presente invención, procedimientos de laminación, curvado y/o enfriamiento rápido del frío mediante fluido frio, por ejemplo.
Claims (14)
- REIVINDICACIONES
- l.
- Máquina de secado (104) de vidrio (1) caracterizada por cabezal de secado laser (112) de secado (110) desplazable. impresión previa sobre comprender al menos un montado sobre un carro
-
- 2 .
- Máquina (1 O 4) , según la reivindicación 1, caracterizada porque el desplazamiento del carro de secado (110) se produce a lo largo de un puente (109) situado sobre el paso (quot;Xquot;) del vidrio (1).
-
- 3.
- Maquina ( 1 o4) , según reivindicaciones anteriores, dicho carro de secado trasversalmente (quot;Yquot;) al paso secar. cualquiera de las caracterizada porque (110) es desplazable (quot;Xquot;) del vidrio (1) a
-
- 4.
- Maquina ( 1 o4) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha máquina (104) incorpora además unas estructuras (7, 7' ) de transporte del vidrio (1) por correas de vacío (8).
-
- 5.
- Máquina (104) , según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho cabezal de secado laser (112) es de potencia elevada para permitir al menos un semi-vitrificado de la tinta impresa (1)
-
- 6.
- Máquina ( 1 o4) , según la caracterizada porque dicho reivindicación anterior, cabezal de secado laser
(112) es de potencia elevada para permitir un vitrificado completo de la tinta impresa (1). -
- 7.
- Procedimiento de impresión sobre vidrio, caracterizado porque comprende una etapa de impresión de tinta seguida de una etapa de, al menos, secado de la tinta mediante un haz de radiación por infrarrojos.
-
- 8.
- Procedimiento de impresión sobre vidrio, según la reivindicación anterior, caracterizado porque comprende además una etapa de proceso de tratamiento de imagen, una etapa de carga y alimentación del vidrio hacia la zona de dicha impresión, y una etapa de templado final (120) para la vitrificación de la tinta posterior a dicha etapa de secado mediante haz de radicación laser.
-
- 9.
- Procedimiento de impresión sobre vidrio, según cualquiera de la reivindicaciones 7 a caracterizado porque dicha etapa de secado de la tinta mediante emisión de radiación por infrarrojos se realiza con la maquina (104) reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
-
- 10.
- Procedimiento de impresión sobre vidrio, según la reivir.dicación 7 caracterizado porque dicho haz de
radiación por infrarrojos realiza, simultáneamente a la etapa de secado de la tinta, la etapa de vitrificado de la tinta. - 11. Procedimiento de impresión sobre vidrio caracterizado porque comprende una etapa de impresión de tinta y una etapa de secado de dicha tinta seguidas de una etapa de, al menos, un semi-5 vitrificado de la tinta mediante un haz de radiación de infrarrojos.
- 12. Procedimiento de impresión sobre vidrio, según la reivindicación anterior caracterizado porque dicha10 etapa de, al menos, semi-vitrificado se realiza con cualquiera de las maquinas (104) reivindicadas en las reivindicaciones 1 a 6.
- 13. Procedimiento de impresión sobre vidrio, según la15 reivindicación 11, caracterizado porque dicha etapa de, al menos, semi-vitrificado lo es de vitrificado completo.
- 14. Procedimiento de impresión sobre vidrio, según la20 reivindicación anterior caracterizado porque dicha etapa de vitrificado completo se realiza con cualquiera de las maquinas (104) reivindicadas en las reivindicaciones 1 a 6.
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| ES201000837A ES2398008B1 (es) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Máquina y procedimiento para secado por láser de tinta cerámica aplicada sobre vidrio. |
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