IT201800003263A1

IT201800003263A1 - Level mold for forming tiles and the like

Info

Publication number: IT201800003263A1
Application number: IT102018000003263A
Authority: IT
Inventors: Paola Martinelli
Original assignee: Martinelli Ettore Srl
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-09-05

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo "Stampo livellato per la formatura di piastrelle e simili" Description of the industrial invention entitled "Level mold for forming tiles and the like"

La presente invenzione si riferisce ad uno stampo per la formatura di piastrelle e simili. The present invention refers to a mold for forming tiles and the like.

Nella tecnica sono conosciuti stampi nei quali una coppia di semistampi concorrono a formare uno o più alveoli nei quali viene versata la polvere che una volta pressata forma il prodotto ceramico. Poiché la densità della polvere può, per vari motivi, variare nell’alveolo o fra un alveolo e l’altro dello stampo, sono da tempo stati proposti stampi detti “isostatici” nei quali almeno in un semistampo il tassello di pressatura che sorregge il tampone dello stampo è appoggiato su un letto di fluido incomprimibile presente in una camera dietro il tassello. Il volume di tale fluido nella camera, opportunamente variato durante la pressatura, permette di modificare il compattamento della polvere nello stampo. In genere, con stampi a più impronte i vari tasselli di supporto di ciascuna impronta hanno i letti fluidi fra loro interconnessi, così che si ha una autocompensazione della densità fra le varie impronte dello stampo. In the art, molds are known in which a pair of half-molds combine to form one or more cavities into which the powder is poured which, once pressed, forms the ceramic product. Since the density of the powder can, for various reasons, vary in the cavity or between one cavity and the other of the mold, so-called "isostatic" molds have been proposed for some time in which at least in one half-mold the pressing piece that supports the pad of the mold is placed on a bed of incompressible fluid present in a chamber behind the plug. The volume of this fluid in the chamber, suitably varied during pressing, allows to modify the compaction of the powder in the mold. Generally, with multi-cavity molds, the various support blocks of each cavity have their fluid beds interconnected, so that there is a self-compensation of the density between the various cavities of the mold.

Nella tecnica nota, sono stati proposti sistemi di regolazione della pressione del fluido nella camera o camere dello stampo per regolare l’entità della pressata prodotta dallo stampo. Una regolazione differenziale di tale pressione permette anche di regolare la pressata fra una impronta e l’altra del singolo stampo. In the known art, systems for regulating the pressure of the fluid in the chamber or chambers of the mold have been proposed to regulate the extent of the pressing produced by the mold. A differential adjustment of this pressure also allows you to adjust the pressing between one impression and the other of the single mold.

Vari sistemi meccanici o elettromeccanici sono anche stati proposti per misurare la pressione nelle camere e comandare di conseguenza la sorgente del fluido in pressione. Various mechanical or electromechanical systems have also been proposed for measuring the pressure in the chambers and consequently controlling the source of the pressurized fluid.

In WO2015125105 è stato anche proposto di impiegare sensori elettronici di pressione i quali comandano in retroazione delle elettrovalvole per regolare la pressione nelle varie camere di uno stampo isostatico ad impronte multiple. In WO2015125105 it has also been proposed to use electronic pressure sensors which control the feedback of solenoid valves to regulate the pressure in the various chambers of an isostatic mold with multiple impressions.

Gli stampi isostatici noti hanno un comportamento generale abbastanza soddisfacente, ma il titolare della presente domanda ha rilevato che essi soffrono di alcuni problemi durante la pressatura a causa del controllo del riempimento della camera in base alla pressione del fluido. The known isostatic molds have a fairly satisfactory general behavior, but the owner of the present application has found that they suffer from some problems during pressing due to the control of the filling of the chamber based on the pressure of the fluid.

Con i sistemi noti possono infatti presentarsi disuniformità nella posizione dei tasselli, le quali portano ad una insoddisfacente pressatura delle polveri e, in sostanza, a difetti di qualità del prodotto finale, che ad esempio nel caso di piastrelle possono rivelarsi con deformazioni in fase di cottura. In fact, with known systems there may be unevenness in the position of the dowels, which lead to unsatisfactory pressing of the powders and, in essence, to quality defects of the final product, which for example in the case of tiles can reveal themselves with deformations during the firing phase. .

Scopo generale della presente invenzione è fornire uno stampo con piastra isostatica con un controllo perfezionato dei tasselli isostatici. The general purpose of the present invention is to provide an isostatic plate mold with improved control of the isostatic blocks.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un gruppo stampo per la formatura di piastrelle e simili, comprendente un semistampo inferiore e un semistampo superiore che definiscono almeno un alveolo di formatura, almeno uno dei due semistampi comprendendo una piastra portante avente almeno una sede nella quale è scorrevole a tenuta un tassello di pressatura, fra tassello e fondo della sede essendo formata una camera destinata a ricevere fluido incomprimibile per la spinta del tassello verso l’esterno della sede, mediante una sorgente di detto fluido, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un sensore elettronico di posizione associato al tassello per rilevare la posizione del tassello scorrevole nella sede ed emettere un segnale funzione di tale posizione. In view of this purpose, according to the invention, it was thought to realize a mold assembly for forming tiles and the like, comprising a lower half-mold and an upper half-mold which define at least one forming cavity, at least one of the two half-molds comprising a bearing plate having at least one seat in which a pressing pad can slide sealingly, a chamber is formed between the pad and the bottom of the seat to receive incompressible fluid for thrusting the pad towards the outside of the seat, by means of a source of said fluid , characterized in that it comprises at least one electronic position sensor associated with the block for detecting the position of the sliding block in the seat and emitting a signal which is a function of this position.

Si è anche pensato di realizzare un metodo per il controllo di uno stampo isostatico avente almeno un tassello scorrevole in una sede nella quale è formata una camera con fluido incomprimibile, comprendente le fasi di disporre sensori elettronici sullo stampo per rilevare la posizione del tassello nella sede, e acquisire per mezzo dei sensori la posizione del tassello nella sede per visualizzare la posizione e/o per comandare l’invio di fluido in pressione nella camera per portare la posizione del tassello rilevata dai sensori all’interno di un intervallo prestabilito di posizioni. It was also thought to provide a method for controlling an isostatic mold having at least one sliding block in a seat in which a chamber with incompressible fluid is formed, comprising the steps of arranging electronic sensors on the mold to detect the position of the block in the seat. , and acquiring by means of the sensors the position of the insert in the seat to display the position and / or to control the sending of pressurized fluid into the chamber to bring the position of the insert detected by the sensors within a predetermined range of positions.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriveranno di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni: To clarify the explanation of the innovative principles of the present invention and its advantages with respect to the known art, an exemplary embodiment applying these principles will be described below, with the help of the attached drawings. In the drawings:

-figura 1 rappresenta una vista parziale, schematica e in sezione di una realizzazione di un gruppo stampo secondo l’invenzione; -figure 1 represents a partial, schematic and sectional view of a realization of a mold assembly according to the invention;

-figura 2 rappresenta una vista in pianta di una parte del gruppo stampo di figura 1. figure 2 represents a plan view of a part of the mold assembly of figure 1.

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato un gruppo stampo, indicato genericamente con 10, per la formatura di piastrelle e simili (solitamente mediante pressatura di adatto materiale in polvere). With reference to the figures, figure 1 shows a mold assembly, generally indicated with 10, for forming tiles and the like (usually by pressing a suitable powder material).

Il gruppo stampo comprende un corpo di stampo 11 e una unità di controllo 12. Il corpo di stampo comprende a sua volta un semistampo inferiore 13 e un semistampo superiore 14 che definiscono almeno un alveolo di formatura 15 entro il quale viene pressato il materiale. The mold assembly comprises a mold body 11 and a control unit 12. The mold body in turn comprises a lower mold half 13 and an upper mold half 14 which define at least one mold cavity 15 into which the material is pressed.

Vantaggiosamente gli alveoli possono essere più di uno. Advantageously, the alveoli can be more than one.

I due semistampi sono in genere destinati ad essere montati su rispettivi piani di pressa 16, 17 di una adatta pressa, non mostrata essendo in sé facilmente immaginabile dal tecnico esperto. The two half-molds are generally intended to be mounted on respective press surfaces 16, 17 of a suitable press, not shown since it is in itself easily imaginable by the skilled person.

Almeno uno dei due semistampi comprende una piastra portante 18 avente almeno una sede 19 nella quale è scorrevole a tenuta un tassello di pressatura 20 destinato ad accogliere su di sé un tampone 21 con una semi-impronta del prodotto da formare. In genere la semi-impronta coincide con una delle due facce di una piastrella, mentre il bordo laterale è ottenuto in genere da una cornice di contenimento 22 nella quale entrano i tamponi. Nell’esempio di figura 1 è mostrato più nel dettaglio il semistampo inferiore, ma la stessa soluzione può essere addotta per il solo semistampo superiore o per entrambi, ad esempio a seconda dei desideri e delle specifiche esigenze pratiche. At least one of the two half-molds comprises a bearing plate 18 having at least one seat 19 in which a pressing block 20 designed to accommodate a tampon 21 with a half-impression of the product to be formed can slide sealingly. Generally the half-impression coincides with one of the two faces of a tile, while the lateral edge is generally obtained from a containment frame 22 into which the pads enter. In the example of figure 1 the lower mold half is shown in more detail, but the same solution can be used for the upper half only or for both, for example depending on the wishes and specific practical needs.

Fra tassello e fondo della sede viene formata una camera 23 che è destinata a ricevere fluido incomprimibile (ad esempio un adatto olio) per la spinta del tassello verso l’esterno della sede, secondo il tradizionale modo di funzionamento degli stampi a piastra isostatica. A chamber 23 is formed between the dowel and the bottom of the seat which is intended to receive incompressible fluid (for example a suitable oil) for pushing the dowel towards the outside of the seat, according to the traditional operating mode of isostatic plate molds.

Vantaggiosamente, fra piastra e bordo periferico del tassello possono essere presenti noti mezzi elastici non mostrati per spingere elasticamente il tassello verso il fondo della sede. Il dimensionamento dello stampo può essere tale che quando il tassello è spinto completamente nella sede per mezzo dei mezzi elastici, il tassello è contro il fondo della sede. Advantageously, known elastic means, not shown, can be present between the plate and the peripheral edge of the block to push the block elastically towards the bottom of the seat. The sizing of the mold can be such that when the insert is pushed completely into the seat by means of the elastic means, the insert is against the bottom of the seat.

Può tuttavia essere anche vantaggioso che permanga una piccola distanza fra tassello e fondo della sede, ad esempio per facilitare il successivo ingresso del fluido e/o per evitare fenomeni di “incollaggio” del tassello al fondo della sede. Tale spazio può essere anche solo nell’ordine di qualche decimo di millimetro. However, it may also be advantageous for a small distance to remain between the block and the bottom of the seat, for example to facilitate the subsequent entry of the fluid and / or to avoid phenomena of “sticking” of the block to the bottom of the seat. This space can also be only in the order of a few tenths of a millimeter.

Il fluido in pressione viene inviato nella camera per mezzo di una adatta sorgente di fluido in pressione 24, in sé nota, ad esempio un adatto serbatoio di fluido e una pompa di mandata connessi con un condotto alla camera con eventuale interposizione di una o più valvole controllate 25. Secondo l’invenzione, lo stampo comprende anche almeno un sensore elettronico 26 associato al tassello 20 e che rileva la posizione del tassello 20 nella propria sede. Ad esempio, il tassello può avere lateralmente una mensola 27, esterna alla sede, sotto la quale è posto il sensore 26, in modo che la distanza fra il sensore e la mensola sia proporzionale alla posizione del tassello rispetto al fondo della sede nella quale esso scorre. Il sensore può essere di vario tipo adatto alla misura di distanze, ad esempio induttivo, ottico, ecc. Comunque, per comodità di impiego è stato trovato preferibile l’impiego di sensori induttivi che rilevano la distanza della staffa sporgente 27 dal sensore. The pressurized fluid is sent into the chamber by means of a suitable source of pressurized fluid 24, known per se, for example a suitable fluid reservoir and a delivery pump connected with a duct to the chamber with the possible interposition of one or more valves controlled 25. According to the invention, the mold also comprises at least one electronic sensor 26 associated with the block 20 and which detects the position of the block 20 in its seat. For example, the plug may have a lateral bracket 27, external to the seat, under which the sensor 26 is placed, so that the distance between the sensor and the bracket is proportional to the position of the plug with respect to the bottom of the seat in which it flows. The sensor can be of various types suitable for measuring distances, for example inductive, optical, etc. However, for ease of use it has been found preferable to use inductive sensors that detect the distance of the protruding bracket 27 from the sensor.

L’almeno un sensore elettronico 26 è connesso all’unità di controllo 12 per inviare a tale unità di controllo un segnale proporzionale alla distanza rilevata. The at least one electronic sensor 26 is connected to the control unit 12 to send a signal proportional to the detected distance to this control unit.

L’unità di controllo 12 può ad esempio visualizzare la misura su uno schermo 28. Un operatore può regolare la posizione del tassello, manovrando opportunamente la sorgente 24 per inviare più o meno fluido nella cavità 23. The control unit 12 can for example display the measurement on a screen 28. An operator can adjust the position of the plug, suitably maneuvering the source 24 to send more or less fluid into the cavity 23.

Vantaggiosamente, l’unità di controllo può anche essere connessa alla sorgente 24 per comandare in retroazione la sorgente in funzione della misura dei sensori in modo da fare raggiungere una posizione prefissata al tassello e mantenerla, in modo automatico o semiautomatico. Advantageously, the control unit can also be connected to the source 24 to control the source in feedback according to the measurement of the sensors in order to make the block reach a predetermined position and maintain it, automatically or semi-automatically.

I sensori 26 possono anche essere più di uno per ciascun tassello. Ad esempio possono essere almeno tre disposti prossimi ad altrettanti spigoli laterali del tassello. In particolare, i sensori sono quattro, uno per ciascuno spigolo laterale del tassello. Ciò è mostrato a titolo di esempio nella figura 2, dove sono anche mostrati più tasselli nella piastra portante 18, ciascun tassello con quattro sensori 26 ai quattro spigoli. The sensors 26 can also be more than one for each block. For example, there can be at least three arranged close to as many lateral edges of the block. In particular, there are four sensors, one for each side edge of the block. This is shown by way of example in Figure 2, where several blocks are also shown in the carrier 18, each block with four sensors 26 at the four edges.

Con più sensori per ciascun tassello, possono essere rilevate le posizioni del tassello non perfettamente piano nella sede di scorrimento. In particolare, le misure di più sensori possono essere impiegate per calcolare la media delle posizioni del tassello nella sede ed evitare che una non perfetta planarità oppure un piccolo errore di misura alteri il risultato finale in modo sensibile. With more sensors for each block, the positions of the block that are not perfectly flat in the sliding seat can be detected. In particular, the measurements of several sensors can be used to calculate the average of the positions of the plug in the seat and avoid that an imperfect flatness or a small measurement error alter the final result in a significant way.

L’unità di controllo 12 può anche memorizzare in una propria memoria l’andamento nel tempo della posizione dei tasselli, ad esempio durante il funzionamento della pressa. Ciò può permettere di rilevare posizioni anomale durante il funzionamento e correggerle. Ad esempio, potrebbe essere necessario introdurre altro fluido in una camera se durante il funzionamento della pressa viene rilevato che un tassello si sposta fino ad andare in battuta sul fondo della propria sede. L’unità di controllo 12 può anche mostrare tali andamenti mediante su grafici tempo/spostamento su un display. The control unit 12 can also store in its own memory the trend over time of the position of the blocks, for example during the operation of the press. This can make it possible to detect abnormal positions during operation and correct them. For example, it may be necessary to introduce more fluid into a chamber if during the operation of the press it is detected that a block moves until it stops at the bottom of its seat. The control unit 12 can also show these trends by means of time / displacement graphs on a display.

Naturalmente, i tasselli possono essere dotati ciascuno di una separata alimentazione di fluido (ad esempio mediante opportune elettrovalvole connesse ad una stessa sorgente di fluido, oppure sorgenti indipendenti per ciascuna camera che si vuole mantenere indipendente) per poter inviare fluido solo nelle camere dei tasselli che lo necessitano. In alternativa, i tasselli possono essere riuniti a gruppi, alimentati dallo stesso fluido. Ad esempio, i tasselli dei figura 2, possono essere raggruppati a due a due per essere a coppie collegati ad una stessa sorgente, oppure prevedere una sorgente per ciascuno, oppure essere alimentati tutti da una stessa sorgente. Nella piastra portante 18 potranno essere facilmente ricavati i necessari condotto per il fluido, come mostrato a tratteggio in figura 2. Naturally, the plugs can each be equipped with a separate fluid supply (for example by means of suitable solenoid valves connected to the same fluid source, or independent sources for each chamber to be kept independent) in order to be able to send fluid only in the chambers of the plugs which they need it. Alternatively, the plugs can be joined in groups, fed by the same fluid. For example, the plugs of Figure 2 can be grouped two by two to be connected in pairs to the same source, or provide a source for each, or they can all be powered by the same source. The necessary ducts for the fluid can be easily obtained in the bearing plate 18, as shown in broken lines in Figure 2.

Può anche essere previsto che il tassello abbia più di una camera sotto di sé, impiegando opportune tenute e conformazioni della parte inferiore del tassello, in modo da poter inviare fluido in tali camere per inclinare a comando il tassello rispetto al piano di pressa. It can also be provided that the insert has more than one chamber under it, using suitable seals and conformations of the lower part of the insert, so as to be able to send fluid into these chambers to tilt the insert on command with respect to the press plane.

Ad esempio, in figura 2 i due tasselli più a sinistra hanno due camere separate sotto ciascuno di essi, come visibile a tratteggio e indicato sempre con 23. For example, in figure 2 the two leftmost tiles have two separate chambers under each of them, as shown in broken lines and always indicated with 23.

Con ciò è ad esempio possibile variare la posizione della parte anteriore del tassello rispetto alla parte posteriore, rilevando con i sensori 26 la differenza di altezza anteriore e posteriore del tassello. With this, for example, it is possible to vary the position of the front part of the block with respect to the rear part, by detecting with the sensors 26 the difference in the front and rear height of the block.

Produrre tali differenze può essere ad esempio utile qualora si desideri variare la pressata in zone diverse del tassello. Producing such differences can be useful, for example, if you want to vary the pressing in different areas of the dowel.

A questo punto è chiaro come si siano ottenuti gli scopi prefissati. At this point it is clear how the intended purposes have been achieved.

Con uno stampo secondo l’invenzione è possibile calibrare e verificare con precisione la posizione dei tamponi nelle rispettive sedi. With a mold according to the invention it is possible to accurately calibrate and check the position of the pads in their respective seats.

In particolare, con uno stampo secondo l’invenzione si può assicurare che i vari tamponi dello stampo siano tutti realmente alla stessa altezza al caricamento della polvere, garantendo una maggiore uniformità di prodotto. La qualità dei prodotti ottenuti con stampi secondo l’invenzione è perciò aumentata. In particular, with a mold according to the invention it can be ensured that the various pads of the mold are all really at the same height when loading the powder, ensuring greater product uniformity. The quality of the products obtained with molds according to the invention is therefore increased.

Inoltre è possibile introdurre fluido nella piastra isostatica in modo da aumentare la distanza di ciascun tassello dal fondo della sua sede nella piastra e conseguentemente anche il volume della camera di fluido di ciascun tassello: ciò consente di assicurare un comportamento isostatico anche in presenza di elevata disuniformità nel caricamento della polvere nelle varie impronte dello stampo. Furthermore, it is possible to introduce fluid into the isostatic plate in order to increase the distance of each plug from the bottom of its seat in the plate and consequently also the volume of the fluid chamber of each plug: this allows to ensure isostatic behavior even in the presence of high non-uniformity. in the loading of the powder in the various impressions of the mold.

Il metodo di controllo di uno stampo secondo l’invenzione permette di ottenere una gestione migliorata dello stampo e una migliore produzione, permettendo di visualizzare la posizione e/o comandare l’invio di fluido in pressione nella camera per portare la posizione del tassello rilevata dai sensori all’interno di un intervallo prestabilito di posizioni, come sopra descritto. The control method of a mold according to the invention allows to obtain an improved management of the mold and a better production, allowing to visualize the position and / or to control the sending of pressurized fluid into the chamber to bring the position of the block detected by the sensors within a predetermined range of positions, as described above.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di realizzazioni applicanti i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Naturally, the above description of embodiments applying the innovative principles of the present invention is given by way of example of these innovative principles and must therefore not be taken as a limitation of the patent scope claimed herein.

Lo stampo può ad esempio anche essere accessoriato con noti sistemi di caricamento polvere e scarico del prodotto pressato e/o con noti tamponi isostatici (ad esempio del noto tipo con “marche isostatiche”) per uniformare localmente la densità della polvere nell’alveolo, ecc. For example, the mold can also be equipped with known systems for loading powder and unloading the pressed product and / or with known isostatic pads (for example of the known type with "isostatic marks") to locally uniform the density of the powder in the cavity, etc. .

Claims

Claims 1. A mold assembly (10) for forming tiles and the like, comprising a lower half-mold (13) and an upper half-mold (14) which define at least one forming cavity (15), at least one of the two half-molds comprising a bearing plate (18) having at least one seat (19) in which a pressing pad (20) can slide sealingly, at least one chamber (23) being formed between the pad and the bottom of the seat intended to receive incompressible fluid for thrusting the pad towards the external part of the seat, by means of a source (24) of said fluid, characterized in that it comprises at least one electronic position sensor (26) associated with the block to detect the position of the sliding block in the seat and emit a signal which is a function of this position.

2. A mold assembly according to claim 1, characterized in that the sensors (26) associated with a block are at least three for corresponding lateral edges of the block.

3. A mold assembly according to claim 2, characterized in that there are four sensors (26) for corresponding lateral edges of the block.

4. A mold assembly according to claim 2, characterized in that the position signals emitted by the sensors (23) associated with the insert are sent to a control unit (12) which provides a distance measurement which is the average of the sensor measurements associated with the dowel.

5. A mold assembly according to claim 1, characterized in that the signal from the sensor (26) is sent to a control unit (12) which processes the signal and displays a measurement of the position of the insert in its seat.

6. A mold assembly according to claim 1, characterized in that the signal from the sensor (26) is sent to a control unit (12) which processes the signal and controls the fluid source (24) to reach and / or maintain a predetermined position measurement of the plug in its seat.

7. A mold assembly according to claim 1, characterized in that a shelf (27) for each sensor protrudes laterally from the block and the sensor detects the distance between the sensor and the shelf.

8. A mold assembly according to claim 1, characterized in that the blocks (20) are more than one, each with its own electronic position sensors (26).

9. A mold assembly according to claim 1, characterized in that the insert (20) has more than one lower chamber (23) and the chambers (23) are independently supplied with fluid.

10. A mold assembly according to claim 1, characterized by the fact that the sensor signal (26) is sent to a control unit (12) which processes the signal and stores the trend of the signal over time.

11. Method for controlling an isostatic mold having at least one block (20) sliding in a seat (19) in which a chamber (23) with incompressible fluid is formed, comprising the steps of arranging electronic sensors (26) on the mold for detect the position of the plug (20) in the seat, and acquire by means of the sensors the position of the plug in the seat to display the position and / or to command the sending of pressurized fluid into the chamber to bring the position of the plug detected by the sensors within a predetermined range of positions.