IT201800006302A1 - Apparato per la distribuzione di materiali leganti su manufatti lastriformi - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: “Apparato per la distribuzione di materiali leganti su manufatti lastriformi”.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce a un apparato per la distribuzione di materiali leganti su manufatti lastriformi, specialmente su lastre in marmo, granito e materiali lapidei in genere.

Più in particolare, la presente invenzione si riferisce a un apparato che consente di effettuare, lungo l’intera superficie di almeno una faccia di detti manufatti e materiali lapidei, oppure su manufatti in vetroresina e/o compositi stratificati in genere, la distribuzione omogenea di mastice o resina per ottenere il loro rinforzo strutturale; allo scopo, l’apparato secondo l’invenzione permette anche di applicare una rete, ad esempio in fibra di vetro o in carbonio, come armatura per il mastice o per la resina, in modo da garantire alla lastra o manufatto, al termine dell’intervento, una resistenza alla rottura e agli urti decisamente superiore a quella iniziale.

Come è noto, i semilavorati in marmo, granito, pietra naturale e simili presentano naturali fessurazioni e porosità; per questi motivi, tali materiali ridotti in lastre vengono sovente sottoposti a interventi atti a recuperarne l’integrità , consistenti nella distribuzione su di essi di materiale resinoso; l’intervento di risanamento comprende in genere l’applicaz ione di una rete di rinforzo su una delle facce della lastra, per evitarne successive fratture e scongiurare il pericolo di possibili distacchi di parti della struttura, particolarmente evidente soprattutto nel caso in cui le lastre stesse siano destinate al rivestimento di superfici estese in verticale. La singola lastra, disposta sull’apposito supporto o barella, viene rinforzata con la rete sul fronte inferiore con l’apporto di resina; anche sull’opposto fronte superiore, da sottoporre a levigatura o lucidatura, può comunque essere prevista l’applicazione di sola resina per consolidare la struttura naturale del materiale, sigillando le eventuali fessurazioni e ottenere quindi una superficie il più possibile omogenea.

Ai fini della distribuzione o spalmatura del materiale, mastice o resina, è tipicamente utilizzata una testa di spatolatura, comprendente un piatto rotante che porta inferiormente molteplici spatole, destinate a riscontrare la superficie della lastra sulla quale è distribuito il materiale da spalmare; la testa di spatolatura è tipicamente collegata al braccio di un manipolatore a più gradi di libertà o robot antropomorfo.

È stato rilevato che questa nota soluzione presenta un inconveniente di rilievo, riferito al fatto che la distribuzione del mastice o della resina sulla lastra, oppure sulla rete preventivamente disposta sulla lastra stessa, non avviene in modo omogeneo; infatti, stante la rotazione della testa recante le spatole, il materiale non viene disteso compiutamente in corrispondenza dei bordi della lastra, ossia lungo la fascia perimetrale, dove tende invece ad accumularsi. Si richiede quindi un intervento successivo di rifinitura, in genere effettuato a mano su una stazione operativa successiva, per distribuire adeguatamente detto materiale lungo i bordi e fare in modo che penetri tra le maglie della rete anche in tali zone.

La necessità di effettuare una fase operativa successiva per il completamento della spalmatura, effettuata da un addetto che vi provvede con interventi manuali, determina inevitabilmente un allungamento dei tempi di lavorazione, quindi dei costi complessivi di produzione. Inoltre è necessario che l’operatore addetto intervenga sulla lastra in modo completo, lungo tutta la zona perimetrale prima non trattata, per ottenere alla fine una superficie in cui il materiale sia penetrato omogeneamente tra le maglie della rete, evitando che risultino alla fine zone con accumuli del materiale stesso.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di provvedere un apparato in cui la distribuzione di materiali come mastice o resine sintetiche su manufatti lastriformi, in particolare su lastre in marmo, granito e materiali lapidei in genere, avvenga automaticamente e in modo completo anche lungo la zona perimetrale dei manufatti stessi.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di provvedere un apparato come sopra definito atto a distribuire omogeneamente detto materiale sotto forma di mastice o di resina sintetica su una rete di rinforzo, preventivamente disposta sulle lastre in marmo, granito e materiali lapidei in genere.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di provvedere un apparato in grado di effettuare la distribuzione del materiale anche lungo la zona perimetrale dei manufatti senza la necessità di trasferire gli stessi su una diversa stazione operativa.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un apparato per la distribuzione di materiali come mastici o resine sintetiche su manufatti lastriformi in grado di garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzato. Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dall’apparato dell’invenzione in accordo con la rivendicazione principale.

Le caratteristiche costruttive e funzionali dell’apparato per la distribuzione di mastici o resine sintetiche su manufatti lastriformi della presente invenzione potranno essere meglio comprese dalla descrizione che segue, in cui si fa riferimento alle figure allegate che ne rappresentano una forma di realizzazione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente una vista assonometrica dell’apparato dell’invenzione, di preferenza abbinato a un braccio robotico antropomorfo;

la figura 2 rappresenta schematicamente la vista esplosa della testa di spatolatura dell’apparato dell’invenzione;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista laterale della stessa testa di spatolatura;

la figura 4 è una vista assonometrica parziale dell’apparato dell’invenzione, a evidenziare il rullo in posizione operativa abbinato alla testa di spatolatura:

la figura 5 rappresenta la stessa vista della figura precedente, ma con il rullo in posizione retratta o di riposo.

Con riferimento iniziale alla figura 1, l’apparato della presente invenzione è indicato nel complesso con 10 e comprende un piano di supporto o barella 12 per il manufatto lastriforme, su un fronte del quale viene distribuito del materiale legante come mastice, resina sintetica e simili. L’apparato comprende inoltre una testa di spatolatura 14, illustrata in dettaglio alle figure 2 e 3 e in sé nota, provvista di un supporto piastriforme a pianta circolare o piatto rotante 16, al quale sono fissate inferiormente molteplici e distanziate spatole 18; dette spatole, che si sviluppano in senso radiale a partire dal centro di detto supporto 16, sono destinate a pervenire a contatto con la superficie della lastra sulla quale è preventivamente disposto il mastice o la resina, che vengono quindi progressivamente distribuiti o spatolati sulla stessa lastra. Detta ultima è schematizzata con 20 a figura 1, mentre con 22 è indicato alle figure 2 e 3 il gruppo motore che pone in rotazione il supporto 16 recante le spatole 18. L’apparato 10 comprende inoltre un contenitore 24 nel quale è disposta una rete di rinforzo (non illustrata) avvolta in bobina, che viene condotta a svolgersi ad esempio lungo un piano inclinato 26 per essere poi distesa sulla lastra 20; il bordo sporgente dal contenitore 24 della rete di rinforzo è vantaggiosamente afferrato da una barra 28, provvista di molteplici pinze di presa 30, collegata e movimentata da un braccio robotico 32, del tipo in sé noto. All’estremità dello stesso braccio è collegata la testa di spatolatura 14, la quale può integrare un serbatoio per la miscelazione del mastice o della resina e i relativi mezzi di erogazione sulla lastra 20.

Secondo l’invenzione, la testa di spatolatura 14 è provvista su almeno un fianco di un rullo 34, che sporge inferiormente dalla testa medesima e si dispone, in fase operativa, almeno in parte al di sotto delle spatole 18. Come illustrato in particolare alla figura 2, il rullo 34 è supportato da un telaio a “U” rovesciata 36, che si impegna attraverso un elemento di raccordo 38 con l’alberino 40’ di un attuatore rotativo 40. Detto ultimo è fissato a una piastra 42 a sua volta collegata, con viti o equivalenti mezzi, a un piattello 44, movimentato in senso verticale dallo stelo di uno o più cilindri pneumatici 46. I cilindri 46 sono di preferenza vincolati a una piastra sagomata 48, la cui base si collega direttamente o indirettamente al piatto rotante 16 che porta le spatole 18; detti cilindri sono schermati da un carter 50, aperto nella parte inferiore per consentire al rullo 34 di sporgere nel momento in cui è richiesto il suo intervento e all’attuatore 40 o almeno al raccordo 38 di ruotare per movimentare il rullo medesimo. Detto ultimo è di preferenza motorizzato, ad esempio per mezzo di un motore elettrico o pneumatico integrato sulla testa che porta il rullo medesimo, al fine di sincronizzarne la velocità di rotazione periferica con quella di avanzamento del braccio robotico; ciò in modo da agevolare l’operazione di distribuzione del materiale, benché per detto rullo sia attivato un percorso da seguire dallo stesso braccio robotico 32, opportunamente programmato quanto a movimenti. Lo stesso discorso di programmazione della movimentazione vale in riferimento alla barra 28 con pinze 30 atte ad afferrare e a trascinare la rete di rinforzo, in svolgimento dalla bobina disposta nel contenitore 24. Sebbene il rullo 34 sia previsto per effettuare la distribuzione del mastice o della resina lungo e in prossimità dei bordi della lastra 20, la possibilità di programmare i movimenti della testa 14 tramite il software di gestione del braccio robotico 32 può consentire, all’occorrenza, di attivare detto rullo anche per effettuare percorsi diversi ed eventualmente ripetuti sulla stessa lastra, ad esempio in funzione di particolari caratteristiche o irregolarità della sua superficie . Il rullo 34 può altresì essere impiegato per intervenire su manufatti diversi dalle lastre 20, ad esempio su fogli o materiali laminari destinati alla creazione di semilavorati stratificati per la realizzazione di strutture in vetroresina o in carbonio.

In fase operativa, una volta disposta la lastra 20 sulla barella 12, la distribuzione sul fronte prestabilito della lastra medesima del mastice o della resina sintetica si realizza per la parte prevalente con l’intervento delle spatole 18 portate dal supporto piastriforme rotante, opportunamente attivato in rotazione dal motore 22 e pilotato quanto a movimenti lungo la superficie di detta lastra dal braccio robotico 32. Nel momento in cui si rende necessario operare lungo e in prossimità della zona periferica della lastra 20, laddove le spatole 18 non hanno potuto effettuare una spalmatura completa del materiale, interviene il rullo 34, il cui abbassamento è vantaggiosamente programmabile attraverso detto braccio 32; il rullo riscontra quindi la superficie periferica della lastra 20 e la percorre per l’intero perimetro, agevolato dal fatto di essere movimentato anche in rotazione per mezzo di un motore elettromeccanico o da un attuatore pneumatico. Le figure 4 e 5 illustrano a titolo esemplificativo le due condizioni operative, in cui il rullo 34 è esposto per effetto dell’attivazione dei cilindri pneumatici (fig.

4) ed è arretrato (fig. 5), quindi non riscontra la lastra 20; se il rullo è esposto, può essere azionato all’occorrenza l’attuatore rotativo 40, per orientare il rullo stesso in modo diverso rispetto alla condizione iniziale. Il mastice o la resina vengono pertanto distribuiti in modo ottimale anche nelle parti critiche non raggiungibili efficacemente dall’azione rotativa delle spatole 18 e, nel caso in cui sia presente la rete di rinforzo, tali materiali penetrano tra le maglie anche lungo i bordi, creando in tal modo i presupposti per un adeguato e completo fissaggio della rete stessa.

Come si può rilevare da quanto precede sono evidenti i vantaggi che l’invenzione consegue.

L’apparato della presente invenzione consente di realizzare la distribuzione ottimale di materiali leganti come mastici e resine sintetiche sull’intera superficie delle lastre 20; si evita quindi di ricorrere all’intervento di un addetto per completare l’operazione di spalmatura lungo i bordi, con conseguente riduzione dei tempi di produzione, quindi dei costi complessivi. Ulteriormente vantaggiosa è la possibilità di completare l’operazione di distribuzione del materiale sulla stessa postazione operativa della fase di spatolatura. Inoltre, nel caso di manufatti ottenuti con strati sovrapposti di fogli o materiali laminari, il rullo 34 dell’apparato dell’invenzione può vantaggiosamente essere utilizzato non solo per stendere su di essi la resina, il mastice o il materiale legante in genere, ma anche per togliere l’aria residua imprigionata tra detti sovrapposti strati, evitando così la necessità di dover ricorrere, per tale incombenza, all’intervento manuale da parte di un operatore.

Benché l’invenzione sia stata sopra descritta con particolare riferimento a una sua forma di realizzazione preferita, data a scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. La presente invenzione, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell’ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono. Ad esempio, la barra 28 potrà essere provvista, in aggiunta o in sostituzione delle pinze 30, di ventose con aspirazione di aria per movimentare la lastra 20, prelevandola dal magazzino in cui è riposta per collocarla sulla barella 12 e viceversa. Inoltre, l’apparato dell’invenzione provvisto della testa di spatolatura 14, alla quale è abbinato su almeno un fianco un rullo 34, potrà essere utilizzato per la realizzazione di componenti strutturali, ad esempio mediante la stratificazione di materiali compositi, destinati ai settori della nautica, aeronautica, automotive e aerospaziale in genere.

Claims (6)

1. Rivendicazioni 1) Un apparato (10) per la distribuzione di materiali leganti su manufatti lastriformi oppure tridimensionali del tipo stampi per manufatti in vetroresina e/o compositi stratificati in genere, in particolare per la distribuzione omogenea su di essi di mastice o resina al fine di ottenere il loro rinforzo strutturale e con eventuale applicazione di una rete in fibra di vetro, in carbonio o in altro idoneo materiale come armatura per detti mastice o resina, comprendente un piano di supporto o barella (12) per il manufatto lastriforme, tipicamente costituito da una lastra (20) in marmo, granito o da materiale lapideo in genere, su almeno un fronte del quale viene distribuito del materiale legante come mastice, resina sintetica e simili, e una testa di spatolatura (14) provvista di un supporto piastriforme a pianta circolare o piatto rotante (16), movimentato da un gruppo motore (22), al quale sono fissate inferiormente molteplici e distanziate spatole (18) destinate a pervenire a contatto con la superficie della lastra (20), detto apparato essendo caratterizzato dal fatto che la testa di spatolatura (14) è provvista su almeno un fianco di un rullo (34), che sporge inferiormente dalla testa medesima e si dispone, in fase operativa, almeno in parte al di sotto delle spatole (18) per riscontrare la superficie della lastra (20) o dei manufatti tridimensionali.
2. 2) L’apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rullo (34) è supportato da un telaio a “U” rovesciata (36) impegnato attraverso un elemento di raccordo (38) con l’alberino (40’) di un attuatore rotativo (40).
3. 3) L’apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il rullo (34) è motorizzato da un motore elettrico o pneumatico integrato sulla testa che porta il rullo stesso, al fine di sincronizzarne la velocità di rotazione periferica con quella di avanzamento del braccio robotico (32), detto rullo essendo movimentato anche in rotazione per mezzo di un motore elettromeccanico o da un attuatore pneumatico.
4. 4) L’apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l’attuatore rotativo (40) è fissato a una piastra (42) a sua volta collegata, con viti o equivalenti mezzi, a un piattello (44) movimentato in senso verticale dallo stelo di uno o più cilindri pneumatici (46).
5. 5) L’apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un contenitore (24) integrante una rete di rinforzo avvolta in bobina, che viene condotta a svolgersi per essere distesa sulla lastra (20) e ricoperta, per l’azione della testa di spatolatura (14) e del rullo (34,) da detti materiali leganti come mastice e/o resina, il bordo sporgente dal contenitore (24) della rete di rinforzo essendo afferrato da una barra (28), provvista di molteplici pinze di presa (30), collegata e movimentata attraverso un braccio robotico (32) all’estremità del quale è collegata detta testa di spatolatura (14).
6. 6) L’apparato secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i cilindri (46) sono vincolati a una piastra sagomata (48) la cui base si collega direttamente o indirettamente al piatto rotante (16) che porta le spatole (18), detti cilindri essendo almeno in parte schermati da un carter (50).