ES2979173T3 - Máquina y método para compactar polvo cerámico - Google Patents

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ES2979173T3 ES17745497T ES17745497T ES2979173T3 ES 2979173 T3 ES2979173 T3 ES 2979173T3 ES 17745497 T ES17745497 T ES 17745497T ES 17745497 T ES17745497 T ES 17745497T ES 2979173 T3 ES2979173 T3 ES 2979173T3
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Abstract

Máquina y método para compactar polvo cerámico (CP); una capa de polvo cerámico no compactado (CP) se transporta en una dirección de alimentación (A) a través de un dispositivo de compactación (2); aguas abajo del dispositivo de compactación (2) se sitúa un dispositivo de detección (8) que detecta la densidad de la capa de polvo cerámico compactado (KP); la cantidad de polvo cerámico (CP) alimentada al dispositivo de compactación (2) se varía en el tiempo en función de lo detectado por el dispositivo de detección (8) para regular así la densidad de la capa de polvo cerámico compactado (KP). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina y método para compactar polvo cerámico
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un método y una máquina para compactar polvo cerámico. La presente invención también se refiere a una línea para la producción de artículos cerámicos.
Antecedentes de la invención
En la tecnología normal para la producción de baldosas cerámicas, mediante el prensado de polvos semisecos (polvo cerámico; contenido de humedad 5 - 60), el parámetro físico fundamental que se debe mantener bajo control durante la producción es la densidad del artículo después de la compactación. Este parámetro es un indicador de la compactación de las partículas cerámicas y determina los comportamientos posteriores del artículo durante el horneado; cuanto más homogénea sea la densidad dentro del artículo, menos distorsiones sufrirá el artículo durante el horneado (sinterización). Además, para garantizar la consistencia de la producción, el valor de densidad debe permanecer estable a lo largo de todo el lote de producción, para evitar diferencias de contracción (normalmente 7 - 80) que causarían rechazos en el producto terminado (debido a la no conformidad dimensional).
La técnica normalmente utilizada para medir la densidad en el sector cerámico es la de pesaje mediante el método de inmersión en mercurio. Este método de medición permite obtener valores de densidad muy precisos de la muestra cerámica, pero tiene algunos inconvenientes, entre los que mencionamos los siguientes: es un proceso de medición destructivo, ya que la muestra medida se toma de un artículo cerámico (que luego se descarta); es un proceso laborioso, que requiere cierta experiencia y no es insensible al cambio de operador; el uso de mercurio es potencialmente peligroso para la salud humana.
En las prensas convencionales con moldes rígidos y que funcionan de manera discontinua, el principal parámetro de regulación para mantener la densidad constante es la presión de compactación, es decir, la fuerza de presión relacionada con el área de trabajo para la carga del molde. Un aumento de la presión de compactación determina un aumento correspondiente de la densidad del artículo prensado, de acuerdo con una ley conocida (no lineal).
Por esta razón, la técnica actual para regular las prensas cerámicas convencionales proporciona un control de bucle cerrado del valor de presión dentro del cilindro de prensado (directamente proporcional a la presión de compactación del polvo). El espesor se controla registrando el final de la posición de prensado del pistón de prensado y, si esto varía, actuando sobre la altura de llenado de la cavidad del molde (altura del polvo cerámico "suave"). Aunque la altura "suave" es variada, el valor de densidad no varía ya que es una función solo de la presión de compactación.
Recientemente, se han propuesto máquinas para la compactación continua de polvo cerámico. En algunos casos, estas máquinas comprenden una cinta transportadora que suministra el polvo cerámico "suave" en una dirección de alimentación a través de una estación de compactación en la que se dispone una cinta superior; esta cinta converge hacia la cinta transportadora en la dirección de alimentación y, por lo tanto, ejerce una presión creciente sobre el polvo cerámico, compactándolo. Un ejemplo de este tipo de máquina se describe en la patente EP2763827B1 del mismo solicitante que la presente solicitud.
En estos casos, es difícil evaluar el área sobre la que se distribuye la fuerza para obtener un valor de presión de compactación equivalente a las máquinas convencionales. En este sentido, se observa que la compactación del material tiene lugar gradualmente (en la dirección de alimentación) y otros factores contribuyen a la eficacia de la compactación (fricción interna del material, cohesión superficial, contenido de humedad de la suspensión, etc.).
En consecuencia, en una máquina de compactación continua, mantener la densidad de compactación de la losa entregada se correlaciona menos fácilmente con los parámetros físicos para la regulación del sistema en comparación con las máquinas discontinuas convencionales.
La patente EP1641607B1 del mismo solicitante que la presente solicitud describe un sistema para regular el espesor para máquinas compactadoras continuas. Sin embargo, de ninguna manera este sistema de regulación tiene en cuenta la regulación y el control de la densidad. Describe el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 13.
A la luz de lo anterior, es evidente que las máquinas para compactar polvo cerámico tienen varios inconvenientes. Entre estos mencionamos el hecho de que hasta la fecha es difícil regular, de manera precisa, eficiente y rápida, y sin desperdicios, la densidad de las capas de polvo cerámico obtenidas tras la compactación.
El objeto de la presente invención es proporcionar un método y una máquina para compactar polvo cerámico y una línea para la producción de artículos cerámicos, que permitan el control automático de la densidad de compactación y superen, al menos parcialmente, los inconvenientes de la técnica anterior y que, al mismo tiempo, sean fáciles y económicos de producir.
Breve Descripción de la Invención
De acuerdo con la presente invención, se proporcionan un método y una máquina para compactar polvo cerámico y una línea para la producción de artículos cerámicos como se menciona en las reivindicaciones independientes a continuación y, preferentemente, en cualquiera de las reivindicaciones que dependen directa o indirectamente de las reivindicaciones independientes.
Breve descripción de las figuras
La invención se describe a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran algunos ejemplos no taxativos de realización de la misma, en donde:
La Fig. 1 es una vista lateral esquemática de una máquina de acuerdo con la presente invención;
La Fig. 2 es una vista en planta de la máquina de la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista frontal de una parte de la máquina de la Fig. 1;
La Fig. 4 muestra en una escala ampliada una sección a lo largo de la línea IV-IV de la Fig. 3;
La Fig. 5 es una vista posterior de la parte de la Fig. 3;
La Fig. 6 es una vista en planta de la parte de la Fig. 3;
La Fig. 7 ilustra esquemáticamente una sección de una parte adicional de la máquina de la Fig. 1; y
La Fig. 8 ilustra esquemáticamente la estructura de un detalle de la máquina de la Fig. 1.
Descripción detallada de la Invención
En la Figura 1 y 2, el número 1 indica en su conjunto una máquina para compactar polvo cerámico (no compactado) CP. La máquina 1 comprende un dispositivo de compactación 2, que está dispuesto en una estación de trabajo 3 y está diseñado para compactar el polvo cerámico para obtener una capa de polvo cerámico compactado KP; un conjunto transportador 4 para transportar (de manera sustancialmente continua) el polvo cerámico CP a lo largo de una primera porción PA de una trayectoria dada desde una estación de entrada 5 a la estación de trabajo 3 y la capa de polvo cerámico compactado KP a lo largo de una segunda porción PB de la trayectoria dada desde la estación de trabajo 3 a una estación de salida 6; y un conjunto de alimentación 7, que está diseñado para alimentar el polvo cerámico CP al conjunto transportador 4 en la estación de entrada 5. En particular, el conjunto de alimentación 7 alimenta el polvo cerámico al conjunto transportador 4 de una manera sustancialmente continua.
Normalmente, la ruta dada consiste en las porciones PA y PB.
Además, la máquina 1 comprende un dispositivo de detección 8, que está diseñado para detectar la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP y está dispuesto en una estación de detección 9; y un dispositivo de control 10 para controlar el conjunto de alimentación 7 con el fin de variar (en el tiempo) la cantidad de polvo cerámico CP suministrado por el conjunto transportador a la estación de trabajo 3 en función de lo que se detecta (la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectada) por el dispositivo de detección 8.
En particular, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación de modo que la cantidad de polvo cerámico CP suministrado por el conjunto transportador 4 a la estación de trabajo 3 aumenta cuando el dispositivo de detección 8 detecta una densidad por debajo de una densidad de referencia (deseada) y disminuye cuando el dispositivo de detección 8 detecta una densidad por encima de una densidad de referencia (deseada).
De acuerdo con algunas realizaciones, el conjunto transportador 4 comprende una cinta transportadora 11 que se extiende (y está diseñada para moverse) desde la estación de entrada 5 y a través de la estación de trabajo 3, a lo largo de la (más precisamente, parte de la) trayectoria dada mencionada anteriormente.
En algunos casos, el conjunto de alimentación 7 está diseñado para suministrar una capa de polvo cerámico (no compactado) CP a (sobre) la cinta transportadora 11 (en la estación de entrada); el dispositivo de compactación 2 está diseñado para ejercer sobre la capa de polvo cerámico CP una presión transversal (en particular, normal) a la superficie de la cinta 11.
En particular, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación 7 con el fin de variar (en el tiempo) el espesor de la capa de polvo cerámico CP en función de lo que se detecta (de la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectada) por el dispositivo de detección 8.
Más en particular, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación de modo que el espesor de la capa de polvo cerámico CP suministrado por el conjunto de alimentación 7 en la cinta transportadora 11 aumenta cuando el dispositivo de detección 8 detecta una densidad por debajo de una densidad de referencia (deseada) y disminuye cuando el dispositivo de detección 8 detecta una densidad por encima de una densidad de referencia (deseada).
De acuerdo con algunas realizaciones, en particular, el dispositivo de compactación 2 comprende al menos dos rodillos de compresión 12 dispuestos en lados opuestos (por encima y por debajo) de la cinta transportadora 11 para ejercer una presión sobre el polvo cerámico CP con el fin de compactar el polvo cerámico CP
Ventajosamente, pero no necesariamente, el dispositivo de control 10 (también) controla el dispositivo de compactación 2 para regular la fuerza ejercida por el dispositivo de compactación 2 sobre el polvo cerámico CP Más precisamente, en estos casos, el dispositivo de control regula la fuerza con la que los rodillos 12 son empujados uno hacia el otro (en función de la densidad detectada por el dispositivo de detección)
Aunque solo se representan dos rodillos 12 en la Fig. 1, de acuerdo con algunas variantes, también es posible proporcionar una pluralidad de rodillos 12 dispuestos por encima y por debajo de la cinta transportadora 11, por ejemplo, como se describe en la patente EP1641607B1.
Ventajosamente (como en la realización representada en la Fig. 1), pero no necesariamente, el dispositivo de compactación 2 comprende una cinta de presión 13, que converge hacia la cinta transportadora 11 en la dirección de alimentación A en la que el conjunto transportador 4 alimenta el polvo cerámico CP al dispositivo de compactación 2. De esta manera, se ejerce una presión (hacia abajo) que aumenta gradualmente en la dirección A sobre el polvo cerámico CP para compactarlo. En particular, la cinta de presión 13 está (principalmente) hecha de metal (acero) de modo que no se puede deformar sustancialmente mientras se ejerce presión sobre el polvo cerámico.
De acuerdo con realizaciones específicas (como la representada en la Fig. 1), el dispositivo de compactación comprende además una cinta de contrapresión 13' dispuesta en el lado opuesto de la cinta transportadora 11 (en particular, hecha de caucho o material similar) con respecto a la cinta de presión 13 para cooperar con la cinta transportadora 11 para proporcionar una oposición adecuada a la fuerza hacia abajo ejercida por la cinta de presión 13. En estos casos, en particular, la correa de contrapresión 13' está (principalmente) hecha de metal (acero) de modo que no puede deformarse sustancialmente mientras se ejerce presión sobre el polvo cerámico.
De acuerdo con algunas realizaciones, no mostradas, la cinta de contrapresión 13' y la cinta transportadora 11 coinciden. En otras palabras, la cinta transportadora 11 está (principalmente) hecha de metal (acero) y la cinta de contrapresión 13' está ausente.
Ventajosamente, la cinta transportadora 11 termina en el área (al final) de la estación de trabajo 3. En estos casos, el conjunto transportador 4 comprende una cinta transportadora adicional (no ilustrada), que está dispuesta inmediatamente aguas abajo del dispositivo de compactación 2 y está diseñada para alimentar el polvo cerámico compactado KP (en la dirección A) a una velocidad diferente (en particular, mayor) en relación con la velocidad con la que la cinta transportadora 11 transporta el polvo cerámico CP a (y a través de) la estación de trabajo 3. Más precisamente, la velocidad de la cinta transportadora adicional (no ilustrada) se adapta (corresponde) a la velocidad con la que el polvo cerámico compactado KP se suministra desde el dispositivo de compactación 2.
De manera alternativa o adicional a lo anterior, de acuerdo con algunas realizaciones, el conjunto de alimentación 7 está diseñado para suministrar una capa de polvo cerámico CP (no compactado) a (sobre) el conjunto transportador 4, que está diseñado para alimentar la capa de polvo cerámico CP al dispositivo de compactación 2 en la dirección de alimentación A.
Ventajosamente, pero no necesariamente, el dispositivo de detección 8 está diseñado para detectar la densidad de áreas de la capa de polvo cerámico compactado KP que están escalonadas (no alineadas) entre sí con respecto a la dirección de alimentación A (en particular, dispuestas una con respecto a las otras transversalmente a la dirección de alimentación). En estos casos, el conjunto de alimentación 7 está diseñado para variar, de manera diferenciada, el espesor de la capa de polvo cerámico CP transversalmente a la dirección de alimentación A. En otras palabras, el conjunto de alimentación 7 está diseñado para regular el espesor de la capa de polvo cerámico CP de modo que las áreas de la capa dispuestas a lo largo de una línea transversal (en particular, perpendicular) a la dirección A tengan un espesor diferente entre sí. El grosor de cada área se puede variar en el tiempo independientemente del grosor de las otras áreas.
En particular, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación 7 con el fin de variar, de manera diferenciada, el espesor de la capa de polvo cerámico CP transversalmente (así como paralelo) a la dirección de alimentación A en función de lo que se detecta (de la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectado) por el dispositivo de detección 8.
Más en particular, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación 7 con el fin de aumentar el espesor de la capa de polvo cerámico CP de áreas sustancialmente alineadas en la dirección A con áreas de la capa de polvo cerámico compactado KP para las cuales el dispositivo de detección 8 ha detectado una densidad por debajo de una densidad de referencia (deseada). De manera análoga, el dispositivo de control 10 está diseñado para controlar el conjunto de alimentación 7 con el fin de disminuir el espesor de la capa de polvo cerámico CP de áreas sustancialmente alineadas en la dirección A con áreas de la capa de polvo cerámico compactado KP para las cuales el dispositivo de detección 8 ha detectado una densidad mayor que una densidad de referencia (deseada).
De acuerdo con algunas realizaciones, el dispositivo de control 10 funciona sobre la base de la siguiente correlación entre la variación de densidad y la variación de espesor:
en donde:
Ah(y) es una variación del espesor impuesto a la carga del polvo cerámico en la cinta transportadora 11 en una posición transversal y con respecto a la dirección A;
Ad(y) es una variación de la densidad medida en la posición transversal y con respecto a un valor medio dm;
Ci, C2 son constantes que deben evaluarse en función del material utilizado y de su humedad (obtenible durante la calibración).
En otras palabras, un aumento de la densidad local en relación con el valor medio implica una reducción de la altura de carga en esa área.
En particular, la máquina 1 comprende además un conjunto de corte 14 para cortar transversalmente la capa de polvo cerámico compactado KP para obtener losas 15, cada una de las cuales tiene una porción de la capa de polvo cerámico compactado KP. Más en particular, el conjunto de corte 14 está dispuesto a lo largo de la porción PB de la trayectoria dada (entre la estación de trabajo 3 y la estación de detección 8). En algunos casos, las losas 15 están formadas de polvo cerámico compactado KP.
Ventajosamente, el conjunto de corte 14 comprende una cuchilla de corte 16, que está diseñada para entrar en contacto con la capa de polvo cerámico compactado KP para cortarla, y una unidad de manipulación 17 para mover la cuchilla de corte 16 a lo largo de una trayectoria diagonal con respecto a la dirección A. De esta manera, es posible proporcionar a las losas 15 bordes extremos 18 sustancialmente perpendiculares a la dirección A mientras que la capa de polvo cerámico compactado KP se alimenta con un movimiento continuo.
De acuerdo con algunas realizaciones (tal como se ilustra en las Figs. 1 y 2), el conjunto de corte 14 también comprende dos cuchillas adicionales 19, que están dispuestas en lados opuestos de la porción PB y están diseñadas para cortar la capa de polvo cerámico compactado KP y definir bordes laterales 20 de las losas 15 sustancialmente perpendiculares a los bordes 19 (y sustancialmente paralelos a la dirección A). En algunos casos específicos, el conjunto de corte 14 es como se describe en la solicitud de patente publicada con el número EP1415780.
De acuerdo con algunas realizaciones (tal como se ilustra en las Figuras 1 y 2), el conjunto de alimentación 7 comprende una unidad dispensadora 21, que está diseñada para alimentar una cantidad base (en particular, una capa base) de polvo cerámico CP al conjunto transportador 4.
En algunos casos, el conjunto de alimentación 7 también comprende una unidad dispensadora 22 que está controlada por el dispositivo de control 10 para alimentar una cantidad adicional de polvo cerámico CP al conjunto transportador para variar (en el tiempo) la cantidad de polvo cerámico CP suministrado por el conjunto de alimentación 7 al conjunto transportador 4 en función de lo que detecta el dispositivo de detección 8. En particular, la unidad dispensadora 22 está dispuesta entre la unidad dispensadora 21 y la estación de trabajo 3 y alimenta el polvo cerámico en la cantidad base mencionada anteriormente (capa de polvo cerámico).
En algunos casos, la unidad dispensadora 22 comprende una pluralidad de dispositivos dispensadores, que están dispuestos uno con respecto al otro transversalmente (en particular, perpendicularmente) a la dirección A y cada uno puede activarse independientemente de los otros para alimentar cantidades adicionales (variables) de polvo cerámico CP hacia abajo sobre la cantidad base.
Más precisamente, los dispositivos dispensadores están dispuestos a lo largo de una dirección transversal (en particular, sustancialmente perpendicular) a la dirección A.
En particular, la unidad dispensadora 22 comprende al menos una tolva 23 provista de una pluralidad de aberturas inferiores (solo una de las cuales se ilustra esquemáticamente en la Fig. 1) y diseñada para contener polvo cerámico CP. Cada dispositivo dispensador comprende un elemento de distribución 24 (más precisamente una cuchilla) dispuesto (a una ligera distancia) debajo de una abertura inferior respectiva de modo que el polvo cerámico CP pueda acumularse en el elemento de distribución; y un dispositivo vibrador (no ilustrado) diseñado para hacer vibrar selectivamente el elemento de distribución 24 de modo que el polvo cerámico CP acumulado en el elemento de distribución 24 se deslice y caiga hacia abajo. El dispositivo de control 10 está diseñado para activar selectivamente cada dispositivo vibrador independientemente de los otros dispositivos vibradores.
De acuerdo con realizaciones específicas, la unidad dispensadora 22 es la misma que el dispositivo dispensador descrito en la solicitud de patente publicada con el número WO2009118611 (por el mismo solicitante que la presente solicitud). Además o alternativamente a la unidad dispensadora 22, de acuerdo con algunas realizaciones, el conjunto de alimentación 7 también comprende una unidad de extracción 25, que es controlada por el dispositivo de control 10 para extraer una parte del (cantidad base de) polvo cerámico CP (alimentado por la unidad dispensadora 21 al conjunto transportador 4) con el fin de variar la cantidad de polvo cerámico CP suministrado por el conjunto de alimentación 7 al conjunto transportador 4 en función de lo que es detectado por el dispositivo de detección 8. La unidad de extracción está dispuesta entre la unidad dispensadora 21 (en algunos casos, la unidad dispensadora 22) y la estación de trabajo 3. Más precisamente, la unidad de eliminación 25 está adaptada para eliminar el polvo cerámico de la capa de polvo cerámico CP mencionada anteriormente.
Además, o alternativamente a la unidad dispensadora 22 y/o a la unidad de extracción 25, la unidad dispensadora 21 es controlada por el dispositivo de control 10 con el fin de variar la cantidad base de polvo cerámico CP en función de lo que es detectado por el dispositivo de detección 8.
Con referencia particular a la Fig. 4, de acuerdo con algunas realizaciones, el conjunto de alimentación 7 (más precisamente, la unidad dispensadora 21) está diseñado para alimentar una capa de polvo cerámico (no compactado) CP en la cinta transportadora 11 en el área de la estación de entrada 5 y comprende una partición 27 transversal a la dirección de alimentación A y dispuesta por encima de la cinta transportadora 11 para delimitar una abertura 28 entre la partición 27 y la cinta transportadora 11, cuya altura (distancia entre la partición 27 y la cinta transportadora 11) define el espesor de la capa de polvo cerámico CP en la cinta transportadora 11. En particular, durante el uso, la capa de polvo cerámico CP pasa a través de la abertura 28.
En estos casos, el conjunto de alimentación 7 comprende al menos un accionador 29 para variar la altura de la abertura 28 (es decir, la distancia entre la partición 27 y la cinta transportadora 11).
El accionador 29 puede, por ejemplo, comprender (ser) un accionador hidráulico controlado electrónicamente y/o un motor eléctrico sin escobillas (más específicamente paso a paso).
En particular, el conjunto de alimentación 7 (más precisamente, la unidad dispensadora 21) comprende un canal de alimentación 26, que está diseñado para alimentar el polvo cerámico CP en la abertura 28. Más precisamente, el canal de alimentación 26 se extiende hacia abajo (para explotar la fuerza de la gravedad) y, en algunos casos (como se ilustra en la Fig. 4), es sustancialmente perpendicular.
De acuerdo con realizaciones más específicas (tal como se ilustra en las Figs. 3 a 6 y en la Fig. 7), el conjunto de alimentación 7 (más precisamente, la unidad dispensadora 21) comprende una pluralidad de accionadores 29 que están escalonados (no alineados) entre sí con respecto a la dirección de alimentación A (en particular, dispuestos uno con respecto al otro transversalmente a la dirección de alimentación; más en particular, dispuestos a lo largo de una línea transversal - más precisamente sustancialmente perpendicular - a la dirección A) y pueden ser operados (diseñados para ser operados) independientemente entre sí con el fin de (deformar un elemento limitante 27'- descrito con más detalle a continuación - de la partición 27 y, por lo tanto,) variar la altura de las áreas de la abertura 28 de una manera diferenciada.
En otras palabras, los accionadores 29 se pueden operar de modo que la distancia entre la partición 27 (en particular, el elemento limitador 27') y la cinta transportadora 11 se varíe de manera diferenciada transversalmente a la dirección de alimentación A.
Más precisamente, el dispositivo de control 10 está diseñado para operar los accionadores 29 independientemente entre sí con el fin de (deformar el elemento limitador 27' y, por lo tanto,) variar la altura de las áreas de la abertura 28 de una manera diferenciada.
Además, o alternativamente (Figs. 3 a 6), la partición 27 comprende (está hecha de) un material elásticamente deformable (típicamente, un elastómero). En estos casos, los accionadores 29 están (también) diseñados para deformar la partición 27 de modo que un borde inferior de la partición 27 se mueva hacia o desde la cinta transportadora 11. Más precisamente, cada accionador 29 está diseñado para deformar una parte diferente de la partición 27. De esta manera, al operar los accionadores 29 independientemente entre sí, es posible variar la altura de las áreas de la abertura 28 de una manera diferenciada.
En algunos casos, la partición 27 comprende un elemento limitador 27' (hecho de material elásticamente deformable, por ejemplo, caucho o similar), que está dispuesto en un extremo inferior de la partición 27 (por encima de la cinta transportadora 11) y está diseñado para definir la altura de la abertura 28 (y, por lo tanto, el espesor de la capa de polvo cerámico CP en la cinta transportadora 11). Más precisamente, el borde inferior del elemento limitador 27' está diseñado para definir el perfil de la sección transversal de la capa de polvo cerámico CP. En particular, el elemento limitante 27' comprende (es) una tira de material elásticamente deformable, dicha tira se extiende transversalmente (en particular, perpendicularmente) a la dirección A.
En estos casos, el accionador 29 está diseñado para variar la posición (y la forma) del elemento limitador 27'.
En particular, el accionador 29 está provisto de (al menos) un elemento de conexión 29' (más precisamente, un brazo en forma de L) que está unido al elemento limitador 27' y se extiende a través de una hendidura 27" de la partición 27. La hendidura 27" tiene una altura mayor que el espesor del elemento de conexión 29' y, por lo tanto, permite que el elemento de conexión 29' tenga espacio libre para moverse verticalmente.
De acuerdo con algunas realizaciones (tal como se ilustra en la Fig.4), el elemento de conexión 29' está unido al elemento limitante 27' por medio de un inserto 29" incrustado en el elemento limitante 27'
En algunos casos (como se ilustra mejor en las Figs. 1 y 2), el conjunto de alimentación 7 (más precisamente, la unidad dispensadora 21) comprende una o más paredes traseras 30, que (junto con la partición 27) delimitan (al menos una porción) del canal de alimentación 26.
De acuerdo con la realización ilustrada en la Fig. 7, el accionador 29 está dispuesto (en particular, los accionadores 29 están dispuestos) en el lado opuesto de la cinta transportadora 11 con respecto a la partición 27 y está diseñado (en particular, están diseñados) para deformar la cinta transportadora 11 con el fin de cambiar (reducir) la altura de la abertura 28 (más precisamente, la altura de las áreas mencionadas anteriormente de la abertura 28).
También en este caso, más precisamente, se proporciona una pluralidad de accionadores 29, dispuestos transversalmente a la dirección A para variar, de manera diferenciada, la altura de las áreas mencionadas anteriormente de la abertura 28. Ventajosamente, pero no necesariamente, el conjunto de alimentación 7 también comprende una placa 11' fija y elásticamente deformable, que está dispuesta en el área de la estación de entrada 5 entre los accionadores y la cinta transportadora 11 (y sobre la cual se desplaza la cinta transportadora 11). De esta manera, la cinta transportadora 11 puede moverse sobre una superficie continua y se reducen los riesgos de daños.
De acuerdo con realizaciones específicas, el conjunto de alimentación 7 (en particular, la unidad dispensadora 21) comprende (es) un aparato como se describe en la solicitud de patente publicada con el número EP2050549A2 (por el mismo solicitante que la presente solicitud de patente).
Ventajosamente, pero no necesariamente (véase la Fig.8), el dispositivo de detección 8 comprende una unidad de emisión 31, que está diseñada para emitir una señal 32 hacia la capa de polvo cerámico compactado KP y una unidad de recepción 33, que está dispuesta en el lado opuesto de la segunda porción PB de la trayectoria dada con respecto a la unidad de emisión 31 y está diseñada para recibir una señal 34 que proviene de la unidad de emisión 31 y ha pasado a través de la capa de polvo cerámico compactado (KP). La señal 32 se elige del grupo que consiste en: radiación X, radiación y (gamma), señal de ultrasonido y una combinación de las mismas. En algunos casos, la señal 32 se elige del grupo que consiste en: radiación X, señal de ultrasonido y una combinación de los mismos.
En particular, el dispositivo de detección 8 comprende una unidad de medición 35 para calcular el espesor de la capa de polvo cerámico compactado KP. Más en particular, la unidad de medición 35 comprende dos sensores de distancia 36, que detectan la distancia desde la superficie superior y la superficie inferior de la capa de polvo cerámico compactado KP y, a través de la diferencia (en relación con una distancia de referencia fija), determinan el espesor. Típicamente, la unidad de emisión 31 y la unidad de recepción 33 están dispuestas unos pocos milímetros aguas abajo de la unidad de medición 35 a lo largo de la segunda porción PB.
Ventajosamente, pero no necesariamente, la unidad de emisión 31 y la unidad de recepción 33 están montadas en conjuntos que se mueven en guías dispuestas transversalmente (perpendicularmente) a la dirección de alimentación A. Por lo tanto, el dispositivo de control 10 puede desplazar el punto de medición a lo largo de todo el ancho de la capa de polvo cerámico compactado KP, para determinar un perfil de densidad p(y), en el que y es la coordenada transversal a la dirección A. Cada punto de dicho perfil p(y) es, de hecho, la media de numerosas lecturas tomadas juntas por el sistema en un tiempo dado (por ejemplo, 100 lecturas en 1 segundo). De esta manera, es posible detectar un valor local pero en cualquier caso medio, procesando los resultados obtenidos con herramientas estadísticas, lo que también permite medir capas de polvo cerámico compactado KP que tienen una superficie superior irregular (estructurada).
De acuerdo con realizaciones adicionales, también es posible usar una pluralidad de unidades de emisión 31 y unidades de recepción 33 para monitorear simultáneamente la densidad de varias áreas de la capa de polvo cerámico compactado KP.
Durante la producción normal de losas cerámicas 15, el dispositivo de detección 8 puede, por lo tanto, monitorear continuamente la tendencia de la densidad del material, acumulando información en forma de perfiles de densidad. Esta información es utilizada por el dispositivo de control 10 para ajustar en consecuencia la regla de carga transversal h(y) de acuerdo con la relación [1].
De acuerdo con algunas realizaciones, la señal 32 comprende (es) radiaciones X (o y). En estos casos, procesando la señal de absorción de la radiación X (diferencia entre la intensidad de 32 y 34) y teniendo en cuenta el espesor medido con los sensores 36 se obtiene información correlacionada con la densidad del material, a través de la ley de Lambert-Beer:
en donde:
10 intensidad de la radiación X recibida;
11 intensidad de la radiación X transmitida;
A absorbancia;
h espesor del material;
p densidad del material;
£ coeficiente de absorción (constante para el material).
<Por lo tanto, la relación [2] se puede expresar para obt>
Por lo tanto, midiendo el espesor h (mediante los sensores 36), detectando la intensidad de la radiación emitida I0 y la intensidad de la radiación I1 entregada después de haber pasado por la pieza cerámica, conociendo la constante del material £, se determina la densidad p. Cuando se cambia el material, se debe repetir la medición de la constante £ (procedimiento de calibración).
De acuerdo con realizaciones específicas, el dispositivo de detección 8 es como se describe en la solicitud de patente publicada con el número JPH03l62646.
De acuerdo con realizaciones adicionales (nuevamente con referencia a la Fig. 8), la señal 32 comprende (es) una señal de ultrasonido y, por lo tanto, la unidad de emisión 31 comprende (es) un generador de ultrasonido y la unidad receptora 33 comprende (es) un detector de ultrasonido. En uso, la unidad de emisión 31 y la unidad de recepción 33 miden el tiempo requerido para pasar a través de la capa de polvo cerámico compactado KP. Conociendo el espesor se determina<la velocidad v de la onda ultrasónica en el material, a partir de la cual mediante la relación>P ~</ ( ^ )>v<donde f(p) y E>son constantes del material (obtenible mediante calibración), se obtiene la densidad p del material.
De acuerdo con realizaciones específicas, el dispositivo de detección 8 es como se describe en la solicitud de patente publicada con el número WO2007/093481A1 (por el mismo solicitante que la presente solicitud de patente).
De acuerdo con algunas realizaciones (tal como se ilustra en la Fig. 8), el dispositivo de control 10 procesa directamente (como se indicó anteriormente) las señales del dispositivo de detección 8 (más precisamente, de la unidad de emisión 21, la unidad de recepción 33 y la unidad de medición 35). Alternativamente, el dispositivo de detección 8 incluye una unidad de procesamiento diseñada para proporcionar al dispositivo de control 10 los datos de densidad.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una línea para la producción de artículos cerámicos (más precisamente, baldosas) que comprende al menos una máquina 1 para compactar polvo cerámico. La máquina 1 es como se definió anteriormente y está provista del conjunto de corte 14 para cortar transversalmente la capa de polvo cerámico compactado KP para obtener losas 15, cada una con una porción de la capa de polvo cerámico compactado KP.
La línea también comprende al menos un horno de cocción (de un tipo conocido y no ilustrado) para sinterizar el polvo cerámico compactado de las losas 15 para obtener los artículos cerámicos.
De acuerdo con algunas realizaciones, la línea también comprende un horno de secado (de un tipo conocido y no ilustrado) dispuesto aguas arriba del horno de horneado y que funciona a una temperatura más baja que el horno de horneado para reducir el contenido de agua de las losas 15.
De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un método para compactar polvo cerámico CP. En particular, el método es implementado por la máquina 1 como se describió anteriormente.
Más precisamente, el método comprende un paso de compactación, durante la cual la (una capa de) polvo cerámico CP se compacta en una estación de trabajo 3 para obtener (una capa de) polvo cerámico compactado KP; un paso de transporte, durante la cual el polvo cerámico CP se transporta a lo largo de una primera porción PA de una trayectoria dada desde una estación de entrada 5 a la (más precisamente, a través de la) estación de trabajo 3 y la (capa de) polvo cerámico compactado KP se transporta a lo largo de una segunda porción PB de la trayectoria dada desde la estación de trabajo 3 a una estación de salida 6; y un paso de alimentación, durante la cual el polvo cerámico CP se alimenta a la estación de entrada 5. En particular, el paso de compactación y el paso de transporte son sustancialmente simultáneas. El método también comprende: un paso de detección, durante la cual se detecta la densidad de la (capa de) polvo cerámico compactado KP en el área de una estación de detección 9 dispuesta a lo largo de la segunda porción PB de la trayectoria dada; y un paso de control, durante el cual la cantidad de polvo cerámico CP alimentado a través de la estación de trabajo 3 varía (en el tiempo) en función de lo que se detecta (de la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectada) durante el paso de detección. En particular, durante el paso de control, la cantidad de polvo cerámico alimentado (durante el paso de alimentación) a la estación de entrada varía (en el tiempo) en función de lo que se detecta (de la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectada) durante el paso de detección.
De acuerdo con algunas realizaciones, durante el paso de alimentación, una capa de polvo cerámico (no compactado) CP se alimenta a la estación de entrada 5; durante el paso de transporte, la capa de polvo cerámico c P se transporta a través de la estación de trabajo 3 en una dirección de alimentación A; durante el paso de detección, se detecta la densidad de áreas de la capa de polvo cerámico compactado KP, que están escalonadas (no alineadas) entre sí con respecto a la dirección de alimentación A (en particular, dispuestas una con respecto a la otra transversalmente a la dirección de alimentación); durante el paso de alimentación, el espesor de la capa de polvo cerámico CP varía, de manera diferenciada, transversalmente a la dirección de alimentación A en función de lo que se detecta (de la densidad de la capa de polvo cerámico compactado KP detectada) durante el paso de detección.
De acuerdo con un aspecto adicional no reivindicado, también se proporciona un método para la producción de artículos cerámicos, que comprende el método mencionado anteriormente para compactar polvo cerámico; un paso de corte para cortar transversalmente la capa de polvo cerámico compactado (KP) para obtener losas (15), cada una con una porción de la capa de polvo cerámico compactado (KP); y un paso de horneado para sinterizar el polvo cerámico compactado (KP) de las losas (15) para obtener artículos cerámicos. Ventajosamente, el método para la producción de artículos cerámicos también comprende un paso de secado (de tipo conocido y no ilustrada), durante la cual se reduce el contenido de agua de las losas 15; el paso de secado precede al paso de horneado y tiene lugar a una temperatura más baja que el paso de horneado.
En particular, el método para la producción de artículos cerámicos se implementa mediante la línea para la producción de artículos cerámicos descrita anteriormente.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una máquina para compactar polvo cerámico (CP); la máquina (1) comprende un dispositivo de compactación (2), que está dispuesto en el área de una estación de trabajo (3) y está diseñado para compactar el polvo cerámico (CP) para obtener una capa de polvo cerámico compactado (KP); un conjunto transportador (4) para transportar, de manera sustancialmente continua, el polvo cerámico (CP) a lo largo de una primera porción (PA) de una trayectoria dada desde una estación de entrada (5) hasta la estación de trabajo (3) y la capa de material cerámico compactado polvo (KP) a lo largo de una segunda porción (PB) de la trayectoria dada desde la estación de trabajo (3) hasta una estación de salida (6); y un conjunto de alimentación (7), que está diseñado para alimentar el polvo cerámico (CP) al conjunto transportador (4) en el área de la estación de entrada (5);la máquina (1) comprende además un dispositivo de detección (8) dispuesto en el área de una estación de detección (9) a lo largo de la segunda porción (PB) de la trayectoria dada y un dispositivo de control (10) para controlar el conjunto de alimentación (7) para variar, en el tiempo, la cantidad de polvo cerámico suministrado por el conjunto transportador (4) a la estación de trabajo (3) en función de lo que detecta el dispositivo de detección (8), caracterizado porque el dispositivo de detección (8) está diseñado para detectar la densidad de la capa de polvo cerámico compactado (KP).
2. La máquina de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de alimentación (7) está diseñado para suministrar una capa de, en particular, polvo cerámico no compactado (CP) al conjunto transportador (4), que está diseñado para alimentar la capa de polvo cerámico (CP) al dispositivo de compactación (2) en una dirección de alimentación (A); el dispositivo de detección (8) está diseñado para detectar la densidad de áreas de la capa de polvo cerámico compactado (KP) que están escalonadas, en particular, no alineadas, entre sí con respecto a la dirección de alimentación (A); el conjunto de alimentación (7) está diseñado para variar, de manera diferenciada, el espesor de la capa de polvo cerámico (CP) transversalmente a la dirección de alimentación (A); el dispositivo de control (10) está diseñado para controlar el conjunto de alimentación (7) para variar, de manera diferenciada, el espesor de la capa de polvo cerámico (CP) transversalmente a la dirección de alimentación (A) en función de lo que es detectado por el dispositivo de detección (8).
3. La máquina de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el conjunto transportador (4) comprende una cinta transportadora (11) que se extiende a lo largo de la trayectoria dada (PA, PB), desde la estación de entrada (5) y a través de la estación de trabajo (3); el conjunto de alimentación (7) está diseñado para alimentar una capa de polvo cerámico (CP) (en particular, no compactado) en la cinta transportadora (11); el dispositivo de compactación (2) está diseñado para ejercer una presión transversal sobre la capa de polvo cerámico (CP) y, en particular, comprende al menos dos rodillos de compresión (12), que están dispuestos en lados opuestos de la cinta transportadora (11) para ejercer una presión sobre el polvo cerámico (CP) con el fin de compactar el propio polvo cerámico (CP).
4. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende un conjunto de corte (14) para cortar transversalmente la capa de polvo cerámico compactado (KP) para obtener losas (15), cada una con una porción de la capa de polvo cerámico compactado (KP); en particular, el conjunto de corte (14) está dispuesto a lo largo de la segunda porción (PB) de la trayectoria dada entre la estación de trabajo (3) y la estación de detección (9).
5. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conjunto de alimentación (7) comprende una primera unidad dispensadora (21), que está diseñada para alimentar una cantidad base de polvo cerámico (CP) al conjunto transportador (4); y una segunda unidad dispensadora (22), que está controlada por el dispositivo de control (10) para alimentar una cantidad adicional de polvo cerámico (CP) al conjunto transportador (4) con el fin de variar la cantidad de polvo cerámico (CP) suministrado por el conjunto de alimentación (7) al conjunto transportador (4) en función de lo que se detecta por el dispositivo de detección (8); en particular, la segunda unidad dispensadora (22) está dispuesta entre la primera unidad dispensadora (21) y la estación de trabajo (3) y alimenta el polvo cerámico (CP) en dicha cantidad base.
6. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conjunto de alimentación (7) comprende una primera unidad dispensadora (21), que está diseñada para alimentar una cantidad base de polvo cerámico al conjunto transportador (4); y una unidad de extracción (25), que está controlada por el dispositivo de control (10) para eliminar parte de la cantidad de polvo cerámico (CP) con el fin de variar la cantidad de polvo cerámico (CP) suministrado por el conjunto de alimentación (7) al conjunto transportador (4) en función de lo que se detecta por el dispositivo de detección (8); la unidad de extracción (25) está dispuesta entre la primera unidad dispensadora (21) y la estación de trabajo (3) y, en particular, está diseñada para eliminar el polvo cerámico (CP) de dicha capa de polvo cerámico (CP).
7. La máquina de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde la primera unidad dispensadora (21) está controlada por el dispositivo de control (10) para variar la cantidad base de polvo cerámico (CP) en función de lo que detecta el dispositivo de detección (8).
8. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el conjunto transportador (4) comprende una cinta transportadora (11) que se extiende a lo largo de la trayectoria dada, desde la estación de entrada (5) y a través de la estación de trabajo (3) en una dirección de alimentación (A); el conjunto de alimentación (7) está diseñado para alimentar una capa de polvo cerámico (CP) (en particular, no compactado) en la cinta transportadora (11) en el área de la estación de entrada (5) y comprende una partición (27), que es transversal a la dirección de alimentación (A) y está dispuesto por encima de la cinta transportadora (11), para delimitar una abertura (28) entre la partición (27) y la cinta transportadora (11), cuya altura define el espesor de la capa de polvo cerámico (CP); el conjunto de alimentación (7) comprende al menos un accionador (29) para variar la distancia entre la partición (27) y la cinta transportadora (11).
9. La máquina de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el conjunto de alimentación (7) comprende una pluralidad de accionadores (29), que no están alineados entre sí con respecto a la dirección de alimentación (A) y se operan independientemente entre sí, para variar la altura de las áreas de la abertura (28) de una manera diferenciada.
10. La máquina de acuerdo con la reivindicación 9, en donde los accionadores (29) están dispuestos en el lado opuesto de la cinta transportadora (11) con respecto a la partición (27) y están diseñados para deformar la cinta transportadora (11) para cambiar la altura de dichas áreas de la abertura.
11. La máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo de detección (8) comprende una unidad de emisión (31), que está diseñada para emitir una señal (32) hacia la capa de polvo cerámico compactado (KP), y una unidad de recepción (33), que está dispuesta en el lado opuesto de la segunda porción (PB) de la trayectoria dada en relación con la unidad de emisión (31) y está diseñada para recibir la señal (32) que proviene de la unidad de emisión (31) y ha pasado a través de la capa de polvo cerámico compactado (KP); la señal (32) se elige en el grupo que consiste en: radiación X, radiación<y>(gamma), señal de ultrasonido y una combinación de las mismas.
12. Una línea para la producción de artículos cerámicos; la línea comprende al menos una máquina (1) para compactar polvo cerámico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está provista de un conjunto de corte (14) para cortar transversalmente la capa de polvo cerámico compactado (KP) para obtener losas (15), cada una con una porción de la capa de polvo cerámico compactado (KP); y al menos un horno de cocción para sinterizar el polvo cerámico compactado (KP) de las losas (15) para obtener los artículos cerámicos.
13. Un método para compactar polvo cerámico; el método comprende un paso de compactación, durante la cual el polvo cerámico (CP) se compacta en el área de una estación de trabajo (3) para obtener una capa de polvo cerámico compactado (KP); un paso de transporte, durante la cual el polvo cerámico (CP) se transporta a lo largo de una primera porción (PA) de una trayectoria dada desde una estación de entrada (5) hasta la estación de trabajo (3) y la capa de polvo cerámico compactado (KP) se transporta a lo largo de una segunda porción (PB) de la trayectoria dada desde la estación de trabajo (3) hasta una estación de salida (6); y un paso de alimentación, durante la cual el polvo cerámico (CP) se alimenta a la estación de entrada (5);el método comprende además
un paso de detección en el área de una estación de detección (9) dispuesta a lo largo de la segunda porción (PB) de la trayectoria dada;
un paso de control, durante el cual la cantidad de polvo cerámico (CP) alimentado a través de la estación de trabajo (3) varía en el tiempo en función de lo que se detecta durante el paso de detección, caracterizado porque en el paso de detección se detecta la densidad de la capa de polvo cerámico compactado (KP).
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde, durante el paso de alimentación, se alimenta una capa de polvo cerámico (CP), en particular, no compactado, a la estación de entrada (5); durante el paso de transporte, la capa de polvo cerámico (CP) se transporta a través de la estación de trabajo (3) en una dirección de alimentación (A); durante el paso de detección, se detecta la densidad de áreas de la capa de polvo cerámico compactado (KP), que están escalonadas entre sí con respecto a la dirección de alimentación (A); durante el paso de alimentación, el espesor de la capa de polvo cerámico (CP) se varía, de manera diferenciada, transversalmente a la dirección de alimentación (A) en función de lo que se detecta durante el paso de detección.
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