ES2335806T3 - Procedimiento e instalacion para la fabricacion de bloques de piedra conglomerada o material ceramico. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de bloques de material conglomerado de piedra que comprende las etapas siguientes: (a) preparar por lo menos una mezcla bajo condiciones atmosféricas, comprendiendo la mezcla una piedra granulada, material cerámico o similar a la piedra de un tamaño de partícula seleccionado y un aglutinante endurecedor; (b) incorporar dicha mezcla en una cinta transportadora (36); (c) desairear dicha mezcla por medio de un vacío mientras se alimenta a modo de caída libre desde dicha cinta transportadora (36) en un encofrado (10) que presente unas dimensiones adecuadas; (d) vibrocomprimir al vacío la mezcla contenida en dicho encofrado (10); (e) endurecer el aglutinante de la mezcla, en el que además la etapa (b), en la que dicha mezcla se deposita en una capa fina sobre la cinta transportadora (36), antes de ser alimentada al encofrado (10), tiene lugar en condiciones de vacío.
Description
Procedimiento e instalación para la fabricación
de bloques de piedra conglomerada o material cerámico.
La presente invención se refiere a la
fabricación de artículos en forma de bloques de material
conglomerado y, más en particular, a un procedimiento y una
instalación para la fabricación de artículos en forma de bloques
que se puedan serrar de manera que formen losas.
Durante muchos años, se ha conocido una
tecnología para la fabricación de bloques obtenidos a partir de una
mezcla inicial formada por una piedra granulada (en particular
mármol o granito) o material similar a la piedra, o material
cerámico y un aglutinante orgánico (una resina endurecedora) o un
aglutinante inorgánico (cementoso); de acuerdo con esta tecnología,
la mezcla se carga en un encofrado de dimensiones adecuadas y
experimenta una operación de vibrocompresión al vacío y, a
continuación, pasa a una etapa de endurecimiento utilizando un
procedimiento que depende específicamente de la naturaleza del
aglutinante.
La patente italiana nº 1.181.570
(correspondiente a la patente US nº 4.698.010) describe un
procedimiento y una instalación de este tipo y prevé que la etapa
de mezclado de la mezcla inicial también se lleve a cabo en
condiciones de vacío.
La patente italiana nº 1.242.777
(correspondiente a la patente alemana nº 4.140.021) a su vez
describe un procedimiento y un aparato que funciona en condiciones
de presión atmosférica, para la preparación de mezclas de agregados
de piedra o de material cerámico, que implica en particular la
combinación de por lo menos dos mezclas básicas que difieren entre
sí en lo que respecta a la naturaleza del agregado contenido en
dicha mezcla y/o el color con anterioridad a su alimentación al
encofrado mencionado anteriormente para la etapa de vibrocompresión
al vacío.
Específicamente, las dos o más mezclas se
depositan en la forma de capas en puntos separados entre sí en un
soporte cilíndrico giratorio; las mezclas, a medida que se depositan
en el fondo del cilindro, forman capas que se superponen la una
sobre la otra.
Preferentemente, funcionan aspas giratorias o
palas fijas para asegurar la homogenización de las capas que se
depositan sucesivamente, después de lo cual la mezcla final
resultante se transfiere al encofrado mencionado anteriormente.
Toda esta tecnología está destinada a la
fabricación de artículos en la forma de losas que son tan similares
como resulte posible al material de piedra natural, este material,
en el caso de granito y mármol, presenta diferentes colores y en
particular un efecto de vetado. De hecho, al observar una losa de
granito o mármol, especialmente una losa acabada y, por lo tanto,
una losa lisa y pulida, se podrá observar que dicha losa presenta
muy a menudo dos o más componentes con un color y tamaño
diferentes.
Cuando se aplica la etapa posterior de
vibrocompresión al vacío en la capa de mezcla depositada en el
soporte o molde temporal, que es una capa que presenta un espesor
reducido, tiene lugar la extracción del aire de la mezcla preparada
en condiciones de presión atmosférica, de un modo que resulta muy
satisfactorio gracias a la presencia de condiciones de vacío con
anterioridad y durante la acción de presión y la vibración
simultánea impartida a la masa de la mezcla.
El documento
WO-A-00/43192 describe un aparato
para la realización de losas de material de piedra con una estación
que consiste en una sección de alimentación superior y una sección
inferior con un encofrado vibratorio debajo de la sección superior.
El encofrado consiste en una o más cámaras de moldeado verticales
que presentan una parte inferior cerrada y están dispuestas
verticalmente. La mezcla se alimenta mediante la sección superior y
se desairea al mismo tiempo que se realiza el vacío en las cámaras
de moldeado a través de sus extremos abiertos superiores.
También cabe mencionar la patente alemana
DE-A-1 584 545 en la que la
fabricación de baldosas implica la utilización de vacío durante la
compresión del material cerámico.
Sin embargo, hasta el momento, en el caso de la
fabricación de bloques de alta calidad y no porosos, con la
tecnología disponible en la industria, en la práctica se han podido
fabricar artículos compuestos de mezclas que sean sustancialmente
monocromáticas.
Un problema específico que ha quedado
sustancialmente sin resolver es el de la alimentación de la mezcla
final al encofrado, de manera que se evite en lo posible la
incorporación de aire en el interior de la masa de la mezcla con
anterioridad al llenado de dicho encofrado y que, por lo tanto,
presente unas dimensiones considerables.
De hecho, cuando se tienen que fabricar bloques
con dimensiones de aproximadamente 3 x 1,5 x 1 metros, resulta
prácticamente imposible retirar, con anterioridad a la etapa de
vacío de vibrocompresión, el aire incorporado en la masa de la
mezcla preparada y descargada a presión atmosférica, en detrimento
de las características y propiedades de las láminas resultantes
después del serrado del bloque acabado.
El documento
DE-A-2 437 411 da a conocer una
instalación para la fabricación de bloques según el preámbulo de la
reivindicación 5, y se refiere a una técnica de moldeado de
artículos realizados en hormigón con una densidad elevada y una
permeabilidad baja debido a una razón agua/cemento relativamente
baja (máx. 38%) y utiliza un aparato que comprende un cajón
dosificador dispuesto con un molde subyacente en el interior de un
especio que se puede cerrar de manera estanca. La mezcla se vierte,
en primer lugar, bajo condiciones de presión atmosférica en dicho
cajón, a
continuación, cae a través de la parte inferior del cajón en el molde, mientras que se crea un vacío en dicho espacio.
continuación, cae a través de la parte inferior del cajón en el molde, mientras que se crea un vacío en dicho espacio.
El objetivo principal de la presente invención
es proporcionar un procedimiento y una instalación para la
fabricación de bloques, en los que se reproduzcan las
características estéticas y cromáticas de los materiales de piedra
natural, tanto en términos de mezcla de inclusiones de distintos
tamaños, como en términos de variación de colores y/o tonos de
color, y en los que también se solucione el problema mencionado
anteriormente de la incorporación de aire en el interior de la
mezcla con anterioridad a que se deposite en el encofrado.
Este objetivo se alcanza con un procedimiento
para la fabricación de bloques de piedra conglomerada o material
cerámico obtenidos a partir de una mezcla que comprenda una piedra
granulada, material cerámico o similar a la piedra de un tamaño de
partícula seleccionado, y un aglutinante endurecedor, comprendiendo
dicho procedimiento las etapas de la reivindicación 1 adjunta,
incluyendo la desaireación de la mezcla final antes de que se
deposite en el encofrado.
En la forma de realización preferida del
procedimiento según la presente invención, dicho vacío de
desaireación se lleva a cabo alimentando dicha mezcla final, en la
condición en la que llega desde dicha etapa que implica la
preparación bajo condiciones atmosféricas, en una cinta
transportadora que realiza el desplazamiento y la descarga en una
cámara de vacío.
La invención incluye además una instalación para
la fabricación de bloques de material de piedra conglomerada,
material cerámico o similar a la piedra con las características de
la reivindicación 5 adjunta.
En la forma de realización preferida de la
instalación según la presente invención, dicha sección de
alimentación comprende un marco que delimita una cámara conectada a
una fuente de vacío, una tolva con un eje sustancialmente vertical,
a cuya entrada se suministra la mezcla final desde dicho soporte
temporal, estando dicho transportador dispuesto en la parte opuesta
a la abertura de descarga de dicha tolva.
En la forma de realización preferida de la
presente invención, dicha tolva prevé paredes interiores
conformadas, de manera que se favorezca la incorporación de la
mezcla sobre la cinta transportadora.
Para mayor información acerca del conformado de
esta tolva se hará referencia a la descripción y los dibujos de la
solicitud de patente TV2004A000118 presentada el 20 de octubre de
2004 por el mismo solicitante (y correspondiente al documento
WO-A-2006/045728).
Las características y ventajas específicas de la
presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir
de la descripción siguiente de una forma de realización preferida,
que se proporciona a título de ejemplo no limitativo, en conexión
con el dibujo adjunto, que muestra de forma esquemática una vista
lateral en elevación de la instalación según la presente
invención.
Tal como se muestra, la instalación comprende
tres secciones, A, B y C respectivamente, la sección B lleva a cabo
la vibrocompresión al vacío del material presente en el encofrado
10, mientras que en la sección C se lleva a cabo la retirada del
encofrado para su transferencia a la etapa de endurecimiento
dependiendo de la naturaleza del aglutinante utilizado en la
mezcla. Para más detalles en relación con la sección B y la etapa
que se lleva a cabo en dicha sección, se hará referencia, por
ejemplo, a la patente italiana ya mencionada nº 1.181.570 y a la
patente US nº 4.698.010.
Al contrario, la sección A está concebida para
la realización de la etapa que implica el llenado del encofrado 10
con la mezcla 12.
Para ese fin, la sección A está delimitada por
dos paredes laterales 14 y 16 provistas con aberturas para la
entrada y la salida de un carro que soporta el encofrado, estando
dichas aberturas provistas de compuertas respectivas que pueden
cerrar de forma hermética las aberturas respectivas.
Está prevista una base 18, que se extiende sobre
la totalidad de la longitud de la instalación y que está equipada
con raíles adecuados, para el movimiento de desplazamiento del
carro.
En la sección A, las paredes 14 y 16 y la base
18 definen, junto con un techo 20, una cámara 22 en cuyo interior
se realiza el llenado del encofrado 10 en condiciones de vacío
predefinido, de manera que la propia cámara está conectada a una
fuente de vacío adecuada.
El techo 20 prevé, montado sobre la misma, la
sección de alimentación o, con mayor precisión, la parte de la
sección de alimentación destinada a realizar la desaireación de la
mezcla con anterioridad a su incorporación en el encofrado (sección
indicada en general con el número de referencia 24).
En la forma de realización preferida de la
presente invención, la mezcla final, que se alimenta al encofrado
después de la etapa de desaireación, consiste en por lo menos dos
mezclas iniciales presentes en cantidades que son iguales o
diferentes entre sí.
Estas mezclas, preferentemente, se preparan a
partir de composiciones granuladas que difieren entre sí en lo que
respecta a por lo menos una característica (como por ejemplo el
color y/o el tamaño de partícula). Estas dos mezclas se combinan
entre sí preferentemente en capas alternativas utilizando la
tecnología descrita en la patente italiana nº 1.242.777 y la
patente alemana nº 4.140.021 mencionadas anteriormente.
La sección para preparar las mezclas en cuestión
bajo condiciones atmosféricas no se muestra en el dibujo y se
dispone alejada (aguas arriba) de la sección 24 y está conectada a
la misma por medios adecuados, que se muestran en la figura en
forma una primera cinta transportadora 26 que en su extremo aguas
abajo descarga la mezcla final 12 en la tolva 28.
La sección 24 está delimitada por un marco 30,
asociado con el techo 20e que se apoya en el mismo, definiendo
dicho marco una cámara 32 que también está situada en condiciones de
vacío mediante la conexión de una bomba de vacío (que puede ser la
misma y única fuente de vacío de la totalidad de la instalación)
preferentemente con una presión residual de 20-50
mbar.
El marco 30, delante de la entrada de la tolva
28, prevé una abertura que se puede cerrar de forma hermética
mediante una compuerta 34.
La tolva 28, que prevé un eje vertical, está
provista de una pared interior 28a conformada de manera que
transporte la mezcla 12 en una segunda cinta transportadora 36,
evitando obstrucciones y bloqueos en la proximidad a la salida de
descarga de la tolva, según se describe con mayor detalle en la
patente ya mencionada. La segunda cinta transportadora 36 queda
debajo de la tolva en el interior de la cámara 32 que también se
encuentra en condiciones de vacío.
El extremo aguas abajo de la segunda cinta
transportadora 36 está situado delante de un tubo 38 para la
descarga de la mezcla desaireada en el encofrado 10 que, con este
objetivo, se obliga a la realización de un movimiento alternativo
en el interior de la cámara 22, para la incorporación uniforme y
controlada de la mezcla en el interior del encofrado.
La descarga de la mezcla final en el encofrado
tiene lugar a modo de caída libre, de manera que el efecto de
desaireación se acentúa más, dado que cualquier aire todavía
incorporado en la mezcla se libera mediante la acción combinada de
descarga libre en condiciones de vacío.
Obviamente, con el fin de evitar que la cámara
22 se comunique con la atmósfera exterior cuando se abra la
compuerta 34 para la descarga bajo condiciones atmosféricas de la
mezcla desde la cinta transportadora 26 a la tolva 28, que
preferentemente se lleva a cabo varias veces, está prevista una
compuerta hermética adicional (que no se muestra) debajo del tubo
38.
El número de referencia 40 designa un
dispositivo de medición que permite la adición de aditivos
adicionales a la mezcla final con anterioridad a su incorporación
en el interior del encofrado, como por ejemplo, pigmentos para la
coloración de las zonas deseadas o para la obtención de efectos
cromáticos específicos.
En lo que respecta a la segunda cinta
transportadora 36, ésta puede estar equipada con un recubrimiento
desechable (por ejemplo realizado en papel) de manera que se evite
su incrustación con la mezcla, o se puede montar sobre un carro
móvil, de tal modo que se pueda transferir a la parte exterior de la
cámara 32 (que podría estar equipada con puertas de acceso
adecuadas, que no se muestran) para operaciones de limpieza al
finalizar uno o más ciclos de trabajo o cuando se lleve a cabo el
mantenimiento programado de la instalación.
Durante el funcionamiento de la instalación
según la presente invención, cuando la mezcla final, transportada
por la cinta transportadora 26, entre en la tolva 28, se inicia un
paso de recorrido en el interior de un entorno en condiciones de
vacío que, obviamente, provoca la extracción del aire incorporado a
la mezcla durante el mezclado. Dicha extracción se produce, en
primer lugar, durante el desplazamiento de la cinta transportadora
36, en la que se dispone una capa fina de mezcla en presencia de
condiciones de vacío. Dicha extracción de aire se da, en segundo
lugar, durante la descarga libre de la mezcla de la cinta
transportadora 36 al encofrado 10 a través del tubo 38, de manera
que al finalizar la totalidad del proceso, el contenido de aire de
la mezcla en el encofrado sea imperceptible, si no inexistente.
Por lo tanto, la presente invención consigue una
mejora significativa en las características de los bloques
producidos, y por lo tanto las losas finales, dado que las bolsas de
aire, que podrían permanecer atrapadas en el espesor de la mezcla
depositada en el encofrado, se eliminan de forma efectiva.
Al mismo tiempo, se puede llevar a cabo bajo
condiciones atmosféricas la preparación de las mezclas iniciales y
su combinación para formar la mezcla única final utilizando
preferentemente el aparato según la patente italiana ya mencionada
nº 1.242.777, sin la necesidad de mantener los mezcladores y el
cilindro de soporte giratorio en condiciones de vacío.
Se entenderá que se pueden desarrollar
modificaciones y variantes dentro del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Además, se puede prever la concepción de una
instalación que comprenda una sección única B (y la sección C
siguiente), pudiendo dicha sección B suministrarse a lo largo de un
paso en condiciones de vacío con encofrados llenados tanto
utilizando la sección de desaireación descrita anteriormente, como
utilizando una serie de mezcladores de vacío según se describe en
el documento WO-A-2006/122 093.
Claims (9)
1. Procedimiento para la fabricación de bloques
de material conglomerado de piedra que comprende las etapas
siguientes:
(a) preparar por lo menos una mezcla bajo
condiciones atmosféricas, comprendiendo la mezcla una piedra
granulada, material cerámico o similar a la piedra de un tamaño de
partícula seleccionado y un aglutinante endurecedor;
(b) incorporar dicha mezcla en una cinta
transportadora (36);
(c) desairear dicha mezcla por medio de un vacío
mientras se alimenta a modo de caída libre desde dicha cinta
transportadora (36) en un encofrado (10) que presente unas
dimensiones adecuadas;
(d) vibrocomprimir al vacío la mezcla contenida
en dicho encofrado (10);
(e) endurecer el aglutinante de la mezcla,
en el que además la etapa (b), en la que dicha
mezcla se deposita en una capa fina sobre la cinta transportadora
(36), antes de ser alimentada al encofrado (10), tiene lugar en
condiciones de vacío.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la mezcla alimentada al encofrado (10)
es una mezcla final obtenida a partir de dos o más mezclas
iniciales que se preparan bajo condiciones atmosféricas y se
incorporan de forma estratificada sobre dicha cinta transportadora
(36).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque las condiciones de vacío en las que se
llevan a cabo dichas etapas (b) y (c) corresponden a una presión
residual de 20-50 mbar.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se añaden aditivos en la superficie de
dicha por lo menos una mezcla mientras la misma se deposita en
condiciones de vacío en la cinta transportadora (36).
5. Instalación para la fabricación de bloques de
piedra conglomerada, material cerámico o similar a piedra, del tipo
que comprende una sección para la preparación y la alimentación de
por lo menos una mezcla, obtenida mezclando en condiciones
atmosféricas un material cerámico o de piedra granulada de un tamaño
de partícula seleccionado y un aglutinante endurecedor en un
encofrado que presente dimensiones adecuadas, una sección para la
vibrocompresión al vacío de la mezcla contenida en dicho encofrado y
una sección para el endurecimiento del aglutinante,
caracterizada porque dicha sección de alimentación comprende
una cinta transportadora (36) en la que se suministra y se desplaza
dicha mezcla, estando montada dicha cinta transportadora (36) en el
interior de una cámara que se mantiene bajo condiciones de vacío y
se comunica con el encofrado (10) que se va a llenar mediante un
tubo (38) para la descarga de la mezcla a modo de caída libre desde
el extremo de dicha cinta transportadora.
6. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque la mezcla alimentada al encofrado (10)
es una mezcla final obtenida a partir de dos o más mezclas
iniciales preparadas bajo condiciones atmosféricas y depositada en
forma estratificada sobre dicha cinta transportadora (36).
7. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque dicha sección de alimentación comprende
un marco (30) que delimita una cámara (32) conectada a una fuente
de vacío en la que está dispuesta una tolva (28) con un eje
sustancialmente vertical y la cinta transportadora (36) que está
dispuesta de manera opuesta a la abertura de descarga de dicha
tolva.
8. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque dicha tolva (28) presenta una pared
interior conformada (28a) de manera que se favorezca la
incorporación de la mezcla sobre la cinta transportadora (36).
9. Instalación según la reivindicación 5,
caracterizada porque por lo menos un dispositivo de medición
(40) para distribuir aditivos extras sobre la superficie de la
mezcla depositada en la cinta transportadora (36) está montado por
encima de dicha cinta transportadora.
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