ES2940532A1 - Procedimiento e instalación correspondiente para la fabricación de losetas cerámicas - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la realización de losetas cerámicas que implica una modificación del procedimiento tradicional, evitando de este modo la necesidad de calentar y enfriar la pieza previamente al tratamiento superficial.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento e instalación correspondiente para la fabricación de losetas cerámicas

Sector técnico

La presente invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de losetas cerámicas realizadas mediante monococción, en el que el secado de las piezas se realiza tras la decoración de dichas piezas, y previamente a la introducción en el horno, evitando de este modo tiempos de fabricación y consumos energéticos.

Estado de la técnica

La cerámica monococción tiene convencionalmente como etapas fundamentales, y en ese orden, las siguientes:

1. Prensado de la tierra, la cual tiene un grado de humedad no inferior al 6% en peso, hasta formar una placa o "bizcocho” de material crudo,

2. Secado mediante calentamiento a una temperatura de entre 100 °C y 140 °C, hasta un grado de humedad no superior al 1% en peso, de modo que el bizcocho mantenga la rigidez suficiente para el resto de los procesos;

3. Adición de agua superficial

4. Esmaltado de la superficie

5. Enfriamiento hasta una temperatura no superior a 80 °C, y preferentemente no superior a 60 °C

6. Decoración de la superficie de la pieza, actualmente mediante impresoras digitales

7. Cocción a una temperatura de aprox. 1100-1200 °C

En esta secuencia se han omitido las etapas de desplazamiento, incluyendo traslaciones, giros o cambios de orientación de las piezas, así como el almacenamiento previo o posterior a algunas de las etapas, tal como la de cocción, con objeto de sincronizar el ritmo de fabricación.

No es posible mediante el sistema tradicional realizar el secado en etapas posteriores a las de decoración de la pieza, debido a que con el grado de humedad requerido para el prensado los elementos de transporte utilizados mediante rodillos y correas de transporte tienden a romper la pieza cruda cuando no se le ha eliminado gran parte de la humedad que contiene, por lo que unas mermas de varias decenas porcentuales no compensan en ningún caso las ventajas proporcionadas por la invención.

Además, las instalaciones de secado presentan algunas características, que se tornan en inconvenientes, que son:

• Espacio para su colocación, ya que requieren normalmente una decena o más de metros de longitud, y la correspondiente anchura para el almacenamiento de las piezas

• Coste de instalación; que puede ser desde unas decenas de miles de euros o hasta por encima del centenar de miles de euros, en función de la capacidad de carga, flujo admitido, grado de apilamiento, entre otras

• Tiempo de tránsito de las piezas a través de dicha instalación

• Consumo de energía para el calentamiento de las piezas

• Emisión a la atmósfera de gases de efecto invernadero, particularmente CO2toda vez que el calentamiento se realiza casi siempre mediante la combustión de gas natural

• Riesgo de averías o roturas, al tratarse de un elemento mecánico, y

• Costes de inspección y mantenimiento para prevenir los fallos en la medida de lo posible

El secado, que se produce por medio de calentamiento, tiene además consecuencias en otras partes de la instalación, y en particular se requiere una instalación de enfriado (o una gran longitud en la etapa de transporte correspondiente para lograr tal efecto). Cuando se produce un enfriamiento insuficiente genera problemas en las máquinas impresoras de los motivos decorativos, ya que la distancia a la que se encuentran los inyectores es muy pequeña y la emanación de vapores hacia los inyectores puede facilitar su obstrucción, secado prematuro de los pigmentos, y deterioro general de la máquina impresora, lo que, a su vez, requiere mantenimiento adicional y reparaciones cuando se producen los fallos, con la parada completa de la línea de producción.

Por otra parte, actualmente se minimiza el enfriamiento hasta temperaturas razonablemente aceptables (en el orden de los 60 °C), en las que los problemas en los cabezales de inyección de las impresoras digitales no surjan con excesiva frecuencia. Es, no obstante, recomendable que las impresoras digitales que imprimen los motivos decorativos trabajen con temperaturas lo más próximas posible a la temperatura ambiente (20 °C a 30 °C). Bajar las temperaturas hasta esos valores implica una ralentización de la fabricación, unos requerimientos técnicos en las instalaciones mucho más voluminosos y costosos, o el incremento de la energía necesaria para el enfriado tras el secado, todo ello con consecuencias económicas negativas.

Explicación de la invención

Conforme a un primer aspecto de la invención, se describe un procedimiento para la realización de losetas cerámicas que implica una modificación del procedimiento tradicional, evitando de este modo la necesidad de calentar y enfriar la pieza previamente al tratamiento superficial.

Así, conforme a la invención, el orden de las etapas de fabricación es el siguiente:

1. Prensado de la tierra, la cual tiene un grado de humedad no inferior al 6% en peso, hasta formar una placa o "bizcocho” de material crudo,

3. Adición de agua superficial

4. Esmaltado de la superficie

6. Decoración de la superficie de la pieza, actualmente mediante impresoras digitales 7. Cocción a una temperatura de aprox. 1100-1200 °C

Pudiendo también comprender una etapa 2. de secado y/o precalentamiento entre las etapas 6. de decoración y 7. de cocción.

Se ha utilizado para la invención la nomenclatura que hemos dado a las etapas conforme al orden de la fabricación tradicional según el estado de la técnica, para evitar confusiones, aun cuando varía el orden y número de etapas.

Ello es posible por mediante la utilización de bandas transportadoras sustentadas sobre mesas lisas, en tanto que dichas bandas no ofrezcan un elevado nivel de vibraciones, lo que daría lugar a la rotura, efecto adverso que se pretende evitar.

Además de resolver los inconvenientes anteriormente indicados, el secado previo inmediatamente antes de la fase de cocción posibilita que no haya que calentar la pieza dos veces, una antes del enfriamiento y otra después, por lo que además de la energía ahorrada por la supresión de la etapa de enfriamiento, el secado implica también un precalentamiento de las piezas para su entrada en el horno, y por tanto, está también el ahorro por no tener que volver a calentar dichas piezas dos veces, sino solamente una.

Por otra parte, se realiza la impresión digital a temperatura ambiente, lo que implica que no se desprenden vapores ni exposición a temperaturas que perjudican la duración útil de los cabezales de impresión de la impresora digital, mejorándose de este modo tanto la calidad de impresión como la duración de la impresora y sus cabezales de impresión.

El esmaltado y decorado a temperatura ambiente permite obtener una tonalidad en los colores impresos más estables, ya que éstos son en alguna medida dependientes de la temperatura a la que se realiza la impresión y del tiempo de secado de los pigmentos, también a su vez dependientes de la temperatura.

Según un segundo aspecto de la invención, se describe una instalación para llevar a cabo el método de fabricación de losetas cerámicas de la invención, en el que al menos las primeras unidades de transporte están formadas por mesas de transporte lisas y bandas transportadoras dispuestas sobre ellas, en la que no hay unidad de enfriado y la unidad de secado se dispone en una posición entre la unidad de decoración de la pieza y el horno de cocción. Dicha instalación está desprovista de unidad de enfriado, y en ella la unidad de secado se sitúa en posición posterior de la unidad de decoración mediante impresión digital.

Así, la instalación comprende los siguientes elementos, en el orden que se indica:

• Una prensa de conformación de una o más losetas;

• Una unidad de humectación de la superficie de la loseta;

• Una unidad de esmaltado de la loseta;

• Una unidad de decoración de la superficie de la loseta mediante impresión digital;

• Una unidad de secado mediante calentamiento previo a la cocción en el horno, y

• Un horno de cocción de la loseta.

Obviamente, las distintas unidades pueden realizar las respectivas operaciones sobre una o sobre varias losetas simultáneamente, y podrán realizarse en flujo continuo.

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista en diagrama de bloques del sistema tradicional de fabricación de losetas cerámicas.

La figura 2 muestra una vista en diagrama de bloques del procedimiento de fabricación de la invención.

En estas figuras pueden observarse los siguientes signos de referencia:

1 Prensa

2 Secadora

3 Humectadora

4 Esmaltadora

5 Enfriadora

6 Impresora

7 Horno

Descripción de los modos de realización preferente de la invención

Se ha descrito suficientemente en la exposición de la invención la forma de realización del procedimiento de la invención que se da por reproducido en este apartado, por lo que se describirá la instalación a continuación con referencia a las figuras anteriores.

Puede apreciarse en la figura 1 un esquema en diagrama de bloques de una instalación tradicional, en la que puede verse, en este orden, una prensa (1), una unidad secadora (2) que eleva la temperatura de la pieza cruda hasta unos 100 °C a 140 °C, una unidad humectadora (3) en la que se añade agua superficial a la pieza cruda con la finalidad de disminuir la porosidad en la fase de esmaltado, una unidad esmaltadora (4) en la que se cubre con esmalte la superficie de la pieza, una unidad enfriadora (5) que reduce la temperatura de la pieza por debajo de los 80 °C, y preferentemente por debajo de los 60 °C, una unidad impresora (6) en la que se imprimen los motivos decorativos que se desea, y finalmente un horno (7) en el que se cuece la pieza a una temperatura de unos 1100­ 1200 °C. La temperatura varía según distintos factores, tales como el grosor de la pieza, el material utilizado para el prensado del bizcocho o el tiempo previsto de cocción, entre otros factores.

A diferencia del sistema tradicional, conforme a la invención la instalación consta de los siguientes elementos, en este orden:

• una prensa (1), en la que se da forma a la pieza cruda o bizcocho;

• una unidad humectadora (3) en la que se añade agua superficial a la pieza cruda con la finalidad de disminuir la porosidad en la fase de esmaltado; en esta fase puede utilizarse menos cantidad de agua que en el sistema tradicional, ya que la pieza está provista de un cierto grado de humedad

• una unidad esmaltadora (4) en la que se cubre con esmalte la superficie de la pieza;

• una unidad impresora (6) en la que se imprimen los motivos decorativos que se desea, realizándose la impresión a temperatura ambiente;

• un horno (7) en el que se cuece la pieza a una temperatura de unos 1100-1200 °C;

en la que la instalación está desprovista de unidad enfriadora.

Opcional y preferentemente, la instalación incorpora una unidad (2.) de secado/precalentamiento posterior a la unidad impresora (6) y previa la entrada en el horno (7). No obstante, el precalentamiento puede realizarse en una primera porción o etapa del propio horno (7).

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1.- Procedimiento para la fabricación de losetas cerámicas, en el que se utilizan las siguientes etapas o fases:

   • Prensado de la tierra para formar una loseta

   • Adición de agua superficial a la loseta

   • Esmaltado de la superficie de la loseta

   • Decoración de la superficie de la loseta mediante impresión digital

   • Secado mediante calentamiento previo a la cocción en el horno, y

   • Cocción a una temperatura de aprox. 1100-1200 °C

   caracterizado porque las etapas se realizan en el siguiente orden:

   1. Prensado de la tierra para formar una loseta

   3. Adición de agua superficial a la loseta

   4. Esmaltado de la superficie de la loseta

   6. Decoración de la superficie de la loseta mediante impresión digital

   7. Cocción a una temperatura de aprox. 1100-1200 °C

   en el que la fase de secado tiene lugar después de la etapa de decoración de la pieza, y caracterizado también porque no incorpora una etapa de calentamiento ni enfriado de la pieza en ninguna fase previa a la fase de decoración.

   2.- Procedimiento para la fabricación de losetas cerámicas, según la reivindicación 1, caracterizado por incorporar una etapa de secado/precalentamiento posterior a la decoración de la loseta mediante calentamiento previo a la cocción en el horno.

   3. - Procedimiento para la fabricación de losetas cerámicas, según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de decoración de la loseta mediante impresión digital se realiza a temperatura ambiente.

   4. - Instalación para la fabricación de losetas cerámicas conforme al procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por comprender los siguientes elementos, dispuestos en el orden que se indica:

   1. Una unidad de humectación de la superficie de la loseta;

   2. Una unidad de esmaltado de la loseta;

   3. Una unidad de decoración de la superficie de la loseta mediante impresión digital;

   4. Una unidad de secado mediante calentamiento previo a la cocción en el horno, y

   5. Un horno de cocción de la loseta.

   y caracterizada también por no comprender una unidad de enfriamiento en ninguna posición previa al horno de cocción.