IT201800001893A1 - Macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

L'invenzione riguarda una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore, generalmente utilizzabile per preparare secondo disegni prestabiliti le polveri che devono essere pressate negli stampi o in continuo per realizzare piastrelle e lastre, tipicamente realizzate in materiale ceramico.

Stato della Tecnica

Sono noti , principalmente nel settore della produzione di manufatti ceramici come piastrelle e lastre, dispositivi distributori che provvedono a rilasciare automaticamente su piani di supporto strati di materiali in polvere che sono utilizzati per realizzare piastrelle e lastre con decori a disegno ed approssimativamente anche a tutto spessore.

Tipicamente, questi dispositivi sono montati su un telaio che li supporta al disopra di una linea di trasporto sulla quale rilasciano le polveri colorate secondo schemi e successioni che sono attivate o disattivate automaticamente da una logica elettronica di comando che è installata in un computer utilizzato per gestire il funzionamento di questi dispositivi e che programma la distribuzione delle polveri colorate sulla linea di trasporto.

Schematicamente, in una prima forma di realizzazione, questi dispositivi comprendono una serie di contenitori di materiali colorati ed in polvere, precisamente un singolo colore caricato in un singolo contenitore, che sono supportati da un telaio e che sono dotati ciascuno di una rispettiva apertura di erogazione che è controllata da una valvola che la apre o la chiude secondo tempi e successioni prestabiliti dalla logica di comando, durante lo scorrimento della linea di trasporto sotto le aperture.

In altre versioni di realizzazione più elaborate di questi dispositivi, i contenitori delle polveri possono anche essere montati sul telaio per mezzo di supporti mobili che ne permettono spostamenti in direzioni prestabilite , normalmente in direzioni longitudinali, oblique o perpendicolari rispetto al senso di movimento della linea di trasporto.

In questo caso, la combinazione dei movimenti relativi tra contenitori e moto di trasporto dei manufatti ceramici permette di realizzare nastri di polveri che formano decori a disegno che hanno contorni sia geometrici sia mistilinei.

Una seconda forma di realizzazione di un dispositivo di distribuzione di polveri per realizzare manufatti ceramici comprende un telaio che sostiene una coppia di nastri di larghezza prestabilita che hanno i rispettivi rami attivi disposti verticalmente ed affacciati tra loro, mantenuti ad una distanza costante e regolabile in funzione dello spessore dei manufatti da realizzare e che sono azionati mobili con moto di traslazione verticale sincrono .

Superiormente, in corrispondenza dei fronti di ingresso dei due nastri, è previsto un gruppo di alimentazione di materiali in polvere, il quale provvede a far cadere nella zona compresa tra i due nastri affacciati quantitativi prestabiliti di questi materiali in polvere e secondo successioni di colori.

In questo modo, i due rami attivi verticali dei due nastri trattengono tra di loro una massa di materiali colorati ed in polvere fino ad accompagnarli nella loro zona inferiore nella quale è prevista in ciascuno una sezione curva che ne devia lo scorrimento da una posizione verticale ad una direzione orizzontale di rilascio.

Il nastro che ha il proprio ultimo tratto orizzontale, forma una soglia di scarico che è posizionata appena sopra la superficie di trasporto di un ulteriore trasportatore a nastro orizzontale che si muove con velocità sincronizzata con quella dei due nastri verticali .

Su questo ulteriore nastro si accumulano i materiali in polvere per la formazione dei manufatti con decoro a tutto spessore formando, progressivamente, un nastro sostanzialmente continuo che è inviato agli stampi di una pressa per la pressatura e formazione dei manufatti che, in questo modo, dopo la pressatura, già includono i decori secondo i disegni programmati.

Questo stato della tecnica ha alcuni inconvenienti. Un primo inconveniente tipico dei dispositivi realizzati secondo la prima forma di attuazione, consiste nel fatto che non permettono di realizzare in continuo un nastro di materiali coloranti in polvere per la decorazione dei manufatti.

Questo primo inconveniente è determinato dal fatto che per la realizzazione dei decori a disegno, è necessario attendere che il ciclo di rilascio dei colori sulle linee di trasporto si completi per ciascun colore e per ciascun contorno di una parte dei disegni, prima di procedere al rilascio di un colore successivo per un successivo contorno che è parte dei disegni.

Un secondo inconveniente tipico dei dispositivi realizzati secondo la seconda forma di attuazione descritta in precedenza, è determinato dal fatto che i due nastri verticali sono flessibili e, pertanto, gli accumuli di materiali in polvere contenuti tra essi con colorazioni programmate per realizzare specifici decori, durante la traslazione verticale dei nastri subiscono vibrazioni e flessioni che, a causa della natura polverulenta, alterano i contorni e le proporzioni dei disegni originali, deformandoli .

Inoltre, la zona di rilascio dei materiali in polvere è critica per la ragione che tra il fronte di uscita del nastro orizzontale che sostiene l'accumulo di materiali in polvere depositati e la superficie dell'ulteriore trasportatore sul quale i materiali devono essere depositati è presente un salto che, pur essendo di altezza ridotta, non può essere eliminato, essendo il fronte di rinvio di un nastro trasportatore che strutturalmente mantiene una propria altezza trasversale, dovendo essere avvolto su un rullo di rinvio.

Pertanto, questo salto è causa di una ulteriore deformazione dei disegni originali formati a monte tra i due nastri verticali.

Presentazione dell'invenzione

Scopo dell'invenzione è quello di superare gli inconvenienti sopra riscontrati, mettendo a disposizione una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore.

Un altro scopo dell'invenzione è realizzare una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore che sia in grado di comporre decori a disegno con polveri che hanno colori diversi e di trasferirli verso una stazione di formatura delle piastrelle e delle lastre senza deformare i decori originali oppure, se richiesto, deformandoli in modo controllato .

Secondo un aspetto dell'invenzione è prevista una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore, secondo la rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti.

L'invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi:

- preparare in continuo un nastro di polveri allo stato incoerente, predisposte per la formatura di piastrelle e lastre, tipicamente in materiale ceramico, che incorpora disegni a tutto spessore, prima di sottoporli ad una fase di pressatura;

- mantenere inalterate, oppure modificare in modo controllato, le forme ed i contorni dei disegni anche durante la manipolazione del nastro di polveri allo stato incoerente .

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, di una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore, illustrate a titolo di esempio non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 è una vista schematica e generale di una macchina per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore;

la FIG. 2 è una vista schematica ed in scala leggermente ingrandita di una parte della macchina di Figura 1;

la FIG. 3 è una vista schematica ed in scala fortemente ingrandita di una parte della macchina di Figura 1;

FIG. 4 è una vista in scala ingrandita di un particolare della Figura 2;

la FIG. 5 è una vista schematica, interrotta ed in scala ingrandita di una seconda versione attuativa di mezzi di alimentazione della macchina secondo l'invenzione ;

la FIG. 6 è una vista schematica ed interrotta di una prima versione attuativa di mezzi di alimentazione della macchina secondo l'invenzione;

la FIG. 7 è una vista dall'alto dei mezzi di alimentazione di Figura 6;

la FIG. 8 è una vista schematica frontale ed interrotta di una parte della macchina di Figura 1.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito .

Nella descrizione che segue, è inteso in generale che il funzionamento della macchina per la preparazione e distribuzione a disegno di polveri per la decorazione di superfici di piastrelle e lastre secondo l'invenzione avviene per mezzo di un computer programmabile e programmato per questo scopo.

Con riferimento alle figure, con 1 è indicata una macchina per la preparazione e distribuzione a disegno di polveri per la realizzazione di piastrelle e lastre che hanno decori a tutto spessore, di seguito in breve "macchina 1".

La macchina 1, comprende un telaio 2 che supporta una camera di accumulo 3, la cui sezione trasversale può essere variabile secondo necessità, la quale è posta in posizione verticale ed ha una apertura 4 superiore di carico che è sempre aperta ed una contrapposta apertura 5 inferiore di scarico, anche questa preferibilmente, ma non sempre, aperta.

Alla apertura 5 di scarico sono montati mezzi 6 di accompagnamento e rilascio di polveri "P" allo stato incoerente accumulate a strati nella camera di accumulo 3, come meglio descritto in seguito.

La camera di accumulo 3 è supportata normalmente al disopra di un piano mobile di appoggio, normalmente un traportatore 7 di alimentazione che, tuttavia, non è parte integrante dell'invenzione.

Nel caso specifico, il trasportatore 7, o qualunque altro piano mobile equivalente, ha una propria superficie superiore 7A orizzontale e che è mobile con moto continuo, azionato con mezzi di azionamento, tipicamente un gruppo motore 8, in una direzione di spostamento o di trasporto "A".

La camera di accumulo 3 ha una forma appiattita e parallelepipeda ed e realizzata preferibilmente con un materiale plastico rigido.

La camera 3 di accumulo comprende due fianchi paralleli che uniscono tra loro due pareti parallele, precisamente una parete 9 di monte, rivolta a monte, ed una parete 10 di valle, rivolta a valle, rispetto alla direzione di movimento "A".

La distanza fra la parete 9 e la parete 10, ossia lo spessore complessivo della camera 3 di accumulo, può essere variabile secondo necessità, come ricordato in precedenza .

Nella versione preferita della camera 3 di accumulo, entrambe le pareti 9 di monte e 10 di valle sono trasparenti per permetterne l'osservazione dell'interno da parte di un osservatore.

La persona esperta comprende, tuttavia, che anche una sola delle due pareti di monte 9 o di valle 10 potrebbe essere trasparente.

Con riferimento alle Figure, si nota che la parete 9 di monte, nella zona inferiore, sagoma un tratto curvo 9A che si prolunga orientato concorde con la direzione di spostamento "A", e che è mantenuto a raso della superficie 7A.

Nelle Figure si nota anche che la parete 10 di valle ha una altezza leggermente inferiore rispetto alla parete 9 di monte, questo per permettere alla sua parte inferiore 10A di lambire la superficie esterna di un rullo 12 che è supportato al telaio 2 con asse "X" orizzontale e perpendicolare alla direzione di spostamento o trasporto "A" .

Questo rullo 12 è azionato in rotazione con rispettivi mezzi motori ed ha una velocità periferica "Vp" che, normalmente , è controllata e proporzionale alla velocità di traslazione "Va" della superficie 7A.

L'insieme che comprende il rullo 12 ed il tratto curvo 9A, formano i mezzi di convogliamento di una massa di materiale in polvere incoerente che viene scaricato nella camera di accumulo 3 da mezzi di alimentazione 11 che sono supportati al telaio 2 al disopra della apertura 4 di carico.

Questi mezzi di alimentazione possono avere almeno due forme di realizzazione.

Secondo una prima forma di realizzazione, i mezzi di alimentazione 11 comprendono un piano 13 di appoggio che è supportato al telaio 2 in posizione orizzontale sopra alla camera 3 di accumulo e nel quale è ricavata una fenditura 14 disposta trasversalmente alla direzione di spostamento o di trasporto "A" , tipicamente perpendicolare a quest'ultima, ed in corrispondenza verticale della apertura 4 di carico.

La fenditura 14 ha i bordi affacciati che sono affilati, oppure che sono dotati di lame affilate 14A, in entrambi i casi per una funzione che verrà descritta più avanti.

Sul piano 13 di appoggio è montato scorrevole un contenitore a cassetto 15 che e privo sia del cielo, sia della parete inferiore di fondo e nel quale sono preventivamente caricati materiali in polvere allo stato incoerente per la realizzazione di piastrelle e lastre per mezzo di una azione di pressatura che avviene in una successiva stazione di pressatura 16 posta a valle della superficie mobile 7.

Il caricamento dei materiali in polvere avviene disponendo in zone specifiche del contenitore a cassetto 15 volumi di polveri di colori diversi disposti contigui e senza soluzione di continuità, secondo un disegno che ha contorni prestabiliti e programmabili.

I volumi delle varie polveri occupano un intero spessore in altezza del contenitore a cassetto 15.

Da questo vengono estratti inferiormente tramite il passaggio sulla fenditura 14 del contenitore 15 in traslazione strati di polveri in funzione della larghezza delle venature orizzontali desiderate, misurate nel senso di marcia "Va".

In una seconda forma alternativa di realizzazione, i materiali in polvere allo stato incoerente sono caricati direttamente nella camera 3 di accumulo attraverso la fenditura 14, senza l'impiego del contenitore a cassetto 15, bensì per mezzo di una serie di contenitori 17 che formano un gruppo di alimentazione, ognuno dei quali contiene una polvere di un colore specifico.

Questi contenitori 17 possono essere supportati ad un carrello 18 che scorre con moto alternato ed in modo noto lungo un piano x-y orizzontale sul telaio 2 e in modo tale da allineare verticalmente le rispettive bocche di scarico 17Ά di ciascuno di essi alla fenditura 14 e muoversi lungo la fenditura 14 stessa, come mostrato schematicamente nella Figura 2, e scaricare nella camera 3 di accumulo volumi prestabiliti di polveri in modo alternato e sequenziale per formare i disegni in forma stratificata all'interno di questa.

La persona esperta può comprendere, anche se non esplicitamente illustrato e descritto, che le bocche di scarico 17A sono dotate di valvole comandabili dalla logica elettronica che gestisce la macchina 1 per scaricare volumi preselezionati di materiali in polvere per comporre all'interno della camera 3 di accumulo i disegni prestabiliti.

Nelle Figure, per rendere maggiormente comprensibile il funzionamento della macchina 1, sono stati indicati schematicamente ed a titolo puramente esemplificativo con "C1, C2, C3, C4" quattro volumi di polveri incoerenti che, in comune, hanno spessore costante, ma colori diversi tra loro e che, come visibile in dettaglio nelle Figure 2, 5, 6, compongono all'interno del contenitore a cassetto 15 un disegno che ha contorni mistilinei che e trasferito progressivamente per strati all'interno della camera 3 di accumulo .

Inoltre, l'azione del rullo 12 consente di variare la direzione delle polveri accumulate a disegno all'interno della camera 3 di accumulo e dalla quale scivolano spontaneamente per gravità attraverso la estremità 5 di scarico, deviandole dalla direzione verticale a quella orizzontale verso il fronte di scarico 9C dal quale si depositano sulla superficie mobile 7A.

In altre parole , nella versione preferita dell'invenzione, la velocità di scarico delle polveri dalla camera 3 di accumulo e la velocità periferica "Vp" della superficie esterna del rullo 12 sono mantenute proporzionali regolando la velocità di rotazione del rullo 12 il quale, in questo modo, accompagna, senza tuttavia pressare le polveri già accumulate a disegno lungo il tratto 9A della parete 9 di monte, senza causare deformazioni della loro posizione relativa e, dunque, senza deformare i disegni formati all'interno della camera 3 di accumulo.

Anche la velocità periferica "Vp" è regolata in modo tale da essere proporzionale alla velocità di movimento "Va" della superficie mobile 7A, affinché passando dal fronte di scarico 9C della parete 9 di monte che è a raso della superficie 7A, non avvengano spostamenti nelle polveri accumulate a disegno e mantenendo, pertanto, inalterati i disegni predisposti nella camera 3 di accumulo .

Si deve sottolineare che, secondo l'invenzione, è anche possibile, se specificamente richiesto dal ciclo di produzione, creare deformazioni controllate dei disegni originali programmati, regolando tra loro le due velocità "VP" e "VA", ad esempio rendendo la velocità "VA" leggermente maggiore della velocità "VP".

Si è in pratica constatato come 1'invenzione raggiunga gli scopi prefissati.

L'invenzione come concepita è suscettibile di modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo .

Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili con altri elementi tecnicamente equivalenti.

Nella attuazione pratica, i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (11)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Una macchina (1) per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore comprendente : Un telaio (2); Mezzi di alimentazione (11) di dette polveri supportati da detto telaio (2); caratterizzato dal fatto che a valle di detti mezzi di alimentazione è supportata almeno una camera di accumulo (3) di strati di polveri, con formazione di polveri accumulate a strati (C1, C2, C3, C4) in detta camera (3), e di rilascio su una superficie mobile (7) di appoggio di dette polveri accumulate a strati in forma di nastro continuo e decorato a tutto spessore, detta almeno una camera di accumulo (3) avendo una apertura di carico (4) aperta ed una contrapposta apertura di scarico (5) dotata di mezzi di convogliamento (6) di dette polveri accumulate su detta superficie mobile (7).
2. 2. La macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera di accumulo (3) è associata a detto telaio (2) disposta sostanzialmente in posizione verticale ed è formata da due fianchi, una parete a monte (9) ed una parete a valle (10) rispetto ad una direzione di spostamento (A) di detta superficie mobile (7) di appoggio .
3. 3. La macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera (3) di accumulo ha almeno una parete (9, 10) trasparente .
4. 4. La macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detta camera (3) di accumulo ha forma parailelepipeda ed appiattita .
5. 5. La macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di convogliamento comprendono: Un tratto curvo (9A) di detta parete (9) a monte che ha un segmento rivolto concorde a detta direzione di spostamento (A) e nel quale e definito un fronte di rilascio (9C) di dette polveri accumulate posto a raso di detta superficie mobile (7) di appoggio; Un rullo montato (12) orizzontale su detto telaio (2) con asse (X) parallelo a detta apertura di scarico (5) aperta ed in corrispondenza di detto tratto curvo (9A), detto rullo (12) avendo una superficie periferica configurata per l'accompagnamento senza miscelazione di dette polveri accumulate a strati su detta superficie mobile (7) di appoggio.
6. 6. La macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto rullo (12) è azionato in rotazione con mezzi di motorizzazione (8) e con velocità di rotazione periferica (Vp) che è regolabile in funzione di una velocità di spostamento (Va) di detta superficie mobile (7) di appoggio.
7. 7. La macchina secondo la rivendicazione 1 in cui detti mezzi di alimentazione comprendono: Un piano di appoggio (13) che è supportato fisso a detto telaio (2) al disopra di detta almeno una camera di accumulo (3), che ha una fenditura (14) allineata verticalmente a detta apertura di carico (4) aperta; Un contenitore (15) di polveri accumulate a strati che è conformato a cassetto a cielo aperto e senza fondo e che è montato scorrevole a raso di detto piano di appoggio (13) con moto alternato ed azionato da mezzi di azionamento; Un gruppo di alimentazione (11) di dette polveri disposte a strati contigui in detto contenitore (15) conformato a cassetto attraverso detto cielo aperto.
8. 8. La macchina secondo la rivendicazione 7, in cui detta fenditura (14) ha bordi affacciati dotati di profili taglienti destinati a tagliare strati laminari inferiori di dette polveri accumulate.
9. 9. La macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di alimentazione comprendono: Un piano di appoggio (13) orizzontale che è supportato fisso a detto telaio (2) al disopra di detta almeno una camera di accumulo (3) e che ha una fenditura (14) allineata verticalmente a detta apertura di carico (4) aperta; Un gruppo di alimentazione (11) di dette polveri avente rispettive aperture inferiori di scarico (17A) posizionabili allineate verticalmente a detta apertura di carico (4) aperta.
10. 10. La macchina secondo la rivendicazione 9, in cui detto gruppo di alimentazione (11) è supportato mobile x-y su detto telaio (2) rispetto a detta fenditura (14), azionato con mezzi di azionamento.
11. 11. Un metodo per la preparazione e la distribuzione a disegno di polveri per la produzione di piastrelle e lastre con decori a tutto spessore, caratterizzato dal fatto che comprende i seguenti passi: caricare con mezzi di alimentazione (11) strati (C1, C2, C3, C4) di polveri in una camera di accumulo (3) secondo una sequenza prestabilita ed attraverso una apertura di carico (4) aperta formando strati (c1, C2, C3, C4) accumulati di polveri; deviare senza miscelare detti strati (C1, C2, C3, C4) accumulati di polveri su una superficie mobile (7) di appoggio con mezzi di convogliamento (6) formando su detta superficie mobile (7) di appoggio un nastro di polveri continuo e decorato a tutto spessore con detti strati (C1, C2, C3, C4) contigui tra loro.