IT201900013182A1 - Gruppo pressatore per la produzione di piastrelle di grandi dimensioni - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: “GRUPPO PRESSATORE PER LA PRODUZIONE DI PIASTRELLE DI GRANDI DIMENSIONI”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo pressatore per la produzione di piastrelle di grandi dimensioni.

Tipicamente, la produzione delle piastrelle prevede una fase iniziale di pressatura di miscele di polveri ceramiche realizzata mediante un gruppo pressatore G, come ad esempio quello illustrato in figura 1, dotato di un tampone T che pressa e compatta la miscela disposta in corrispondenza di una sede di formatura nel gruppo pressatore G. La miscela così compattata forma una lastra M di materiale indurito destinato alla cottura finale in speciali forni al fine di realizzare le piastrelle finite.

Il tampone T è solitamente realizzato in acciaio così da poter essere supportato dal gruppo pressatore G mediante una piastra magnetica P nella cui superficie inferiore sono ricavate delle cave C per l’alloggiamento di uno o più avvolgimenti magnetici A inseriti all’interno delle cave C stesse. Per effetto della differente resistenza che il tampone T incontra in corrispondenza delle cave C rispetto alle restanti porzioni della superficie di riscontro della piastra P, oltre che delle elevate forze in gioco, il tampone T può subire delle deformazioni in corrispondenza delle cave stesse.

Ne consegue che una deformazione del tampone T trasferirebbe uno o più difetti alla lastra M in corrispondenza delle cave C che risulterebbero visibili, quindi, anche sulla superficie delle piastrelle finite. Per ovviare a questo problema, nei processi per la formazione di piccole/medie piastrelle, è noto aumentare lo spessore del tampone T al fine di incrementare la sua rigidezza ed evitare quindi la presenza di deformazioni localizzate in corrispondenza delle cave C.

Generalmente, si tende quindi ad aumentare lo spessore del tampone al crescere del formato della piastrella da realizzare. Come facilmente intuibile, all’aumentare dello spessore del tampone aumenta anche il suo peso oltre che i relativi costi di realizzazione.

Si è visto che mentre per i formati medio-piccoli, ad esempio da 300x300 mm a 1200x1200 mm, gli spessori del tampone, che variano da circa 27 mm a circa 40 mm, non incidono eccessivamente sui costi di produzione, questo non si verifica più per i cosiddetti formati medio-grandi, ovvero aventi un’estensione superficiale che va da circa 2 m<2 >in su.

Ad esempio, nel caso di piastrelle aventi dimensione 2500x1260 mm o 3600x1800 mm, lo spessore del tampone necessario per evitare la formazione di deformazioni localizzate sarebbe dell’ordine di 46-47 mm, con un relativo peso che andrebbe, rispettivamente, da circa una tonnellata ad oltre due tonnellate.

Risulta quindi facilmente intuibile come nel caso di piastrelle di grandi dimensioni l’entità delle masse in gioco comporterebbe eccessivi costi di produzione, non solo legati alla realizzazione del tampone ma anche al dimensionamento dell’intero gruppo pressatore.

La Richiedente ha quindi pensato di introdurre mezzi di chiusura ad alta resistenza all’interno delle cave al fine di aumentare la resistenza alla compressione in corrispondenza delle cave della piastra riducendo così la possibilità di deformazione del tampone senza quindi la necessità di aumentare lo spessore di quest’ultimo per ovviare ai difetti sopra citati. Tamponi di minor spessore consentono infatti di mantenere bassi i costi di produzione permettendo, nel contempo, la produzione di piastrelle di grandi dimensioni senza la presenza di difetti.

La presente invenzione riguarda pertanto un gruppo pressatore per la produzione di piastrelle di grandi dimensioni in accordo con la rivendicazione 1 che consenta di ovviare agli inconvenienti di cui si è detto con riferimento alla tecnica nota.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di una pressa per la produzione di piastrelle illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una vista frontale in sezione di un gruppo pressatore in accordo con una forma di realizzazione nota;

la figura 2 è una vista frontale in sezione di un gruppo pressatore in accordo con la presente invenzione;

la figura 3 è una vista frontale in sezione del gruppo pressatore di figura 2 durante una fase di pressatura;

la figura 4 è una vista frontale in sezione di un’ulteriore forma di realizzazione di un gruppo pressatore in accordo con la presente invenzione;

la figura 5 è una vista frontale in sezione di una ulteriore forma di realizzazione della piastra del gruppo pressatore di figura 2.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un gruppo pressatore per la produzione di piastrelle di grandi dimensioni in accordo con la presente invenzione.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, i termini “avanti”, “indietro”, “destra”, “sinistra”, “superiore” e “inferiore” vanno intesi con riferimento alle direzioni indicate nei disegni, ma non devono essere considerati con valore limitativo a particolari direzioni specifiche ma utilizzati solamente per convenienza descrittiva.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, per piastrella di grandi dimensioni si intende una piastrella avente una dimensione pari a circa 1 m<2>. Nella presente descrizione vengono quindi considerate piastrelle di grandi dimensioni le piastrelle che vanno da 1000 x 1000 mm in su. Esempi di formati di piastrelle di grandi dimensioni possono comprendere misure rispettivamente di 3600 mm x 1800 mm oppure di 2500 mm x 1260 mm, o ancora di 1260 mm x 1260 mm.

Il gruppo pressatore 1 è destinato ad essere alloggiato in una macchina per la produzione di piastrelle (non illustrata) e comprende una piastra di sostegno 2 e un piano di supporto 3 di un materiale ceramico 4 da pressare disposti orizzontalmente e parallelamente tra loro. In particolare, la piastra di sostegno 2 e il piano di supporto 3 comprendono, rispettivamente, una superficie di riscontro 20 di riscontro e una superficie superiore 30 di appoggio affacciate una verso l’altra e di forma sostanzialmente rettangolare. La piastra di sostegno 2 comprende altresì una superficie superiore 25 contrapposta alla superficie di riscontro 20. Preferibilmente, le superfici 20,30 sono sostanzialmente piane. Preferibilmente, la piastra di sostegno 2 è disposta superiormente al piano di supporto 3 ed è collegata a mezzi di attuazione, non illustrati in figura, che permettono il movimento di allontanamento e avvicinamento della piastra di sostegno 2 da e verso il piano di supporto 3 lungo la direzione longitudinale X-X.

Per la realizzazione delle piastrelle, la piastra di sostegno 2 è allontanata dal piano di supporto 3, mediante i mezzi di attuazione, in modo da poter inserire il materiale ceramico 4 sulla superficie di appoggio 30 del piano di supporto 3 per pressarla.

Utilmente, la piastra di sostegno 2 supporta un tampone 5 destinato, durante l’avvicinamento della piastra di sostegno 2 al piano di supporto 3, ad entrare in contatto diretto con il materiale ceramico 4 disposto sulla superficie di appoggio 30 del piano di supporto 3. Il tampone 5 ha forma sostanzialmente parallelepipeda e comprende una superficie di accoppiamento 50 e una superficie di lavoro 51 tra loro contrapposte e aventi dimensioni sostanzialmente corrispondenti a quelle della piastrella da realizzare. In particolare, la superficie di accoppiamento 50 è a contatto direttamente con la superficie di riscontro 20 della piastra di sostegno 2, mentre la superficie di lavoro 51 si affaccia al piano di supporto 3 in modo che, in uso, possa entrare in contatto con il materiale ceramico 4 per pressarlo.

Il collegamento tra la piastra di sostegno 2 e il tampone 5 è realizzato mediante la presenza di avvolgimenti magnetici 21 che permettono alla piastra di sostegno 2 di trattenere o rilasciare il tampone 5 mediante generazione di una forza magnetica, preferibilmente variabile. A tale scopo, il tampone 5 viene realizzato in materiale ferromagnetico, quale un materiale metallico, ad esempio acciaio.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il tampone 5 presenta, vantaggiosamente, uno spessore s1 ridotto compreso tra 5 e 30 mm, preferibilmente di circa 10 mm. A titolo di esempio, un tampone di spessore di 10 mm e dimensioni pari a 3600 mm x 1800 mm ha un peso pari circa a 509 kg. A parità di dimensioni, un tampone con spessore di 46 mm pesa 2340 kg. Ne consegue che la riduzione di spessore del tampone 5, permette di mantenere il peso complessivo del gruppo pressatore ridotto. Come illustrato nelle figure 2 e 3, la piastra di sostegno 2 presenta una o più cavità 24 ricavate a partire dalla superficie di riscontro 20 della piastra di sostegno 2 lungo la direzione X-X per una profondità predeterminata tale da poter alloggiare gli avvolgimenti magnetici 21. Preferibilmente, le cavità 24 sono riempite di una resina 22 per ricoprire gli avvolgimenti 21 dimodoché, una volta indurita, permetta di bloccare gli avvolgimenti 21 stessi all’interno delle cavità 24 nella piastra magnetica 2.

La resina 22 utilizzata è generalmente, ma non limitativamente, di tipo termoindurente.

Secondo il trovato, il gruppo pressatore 1 comprende uno o più mezzi di chiusura 23 al fine di aumentare la resistenza alla compressione in corrispondenza di ciascuna cavità 24 quando il gruppo pressatore 1 agisce sul materiale ceramico 4, come verrà spiegato in dettaglio nel seguito della presente descrizione.

Più particolarmente, i mezzi di chiusura 23 comprendono almeno un elemento di chiusura di tipo rigido.

L’elemento di chiusura 23 viene opportunamente scelto tra materiali del tipo ad “alta resistenza”, dove con tale termine si intende un valore di resistenza alla compressione (o tensione di snervamento) atto a contrastare la forza esercitata dal tampone 5.

Opportunamente, l’elemento di chiusura 23 viene realizzato in un materiale amagnetico.

I mezzi di chiusura sono realizzati, ad esempio, in acciaio inox.

Ciascun elemento di chiusura 23 funge quindi da elemento di riscontro del tampone 5 durante la fase di pressatura del materiale ceramico 4.

Secondo il trovato, l’elemento di chiusura 23 definisce quindi una relativa superficie di chiusura 23a che risulta, con l’elemento di chiusura stesso inserito all’interno della rispettiva cavità 24, sostanzialmente allineato e complanare alla superficie di riscontro 20 della piastra di sostegno 2.

Pertanto, come illustrato nell’esempio di figura 2, una volta che l’elemento di chiusura 23 è inserito nella rispettiva cavità 24, le superfici 23a e 20 sono allineate e complanari tra loro. In questo modo, quando il tampone 5 è collegato alla piastra di sostegno 2, la superficie 23a e la superficie 20 sono entrambe a contatto diretto con la superficie di accoppiamento 50 del tampone 5.

L’elemento di chiusura 23 viene ad esempio inserito per interferenza nella cavità 24.

Ulteriormente, tra l’elemento di chiusura 24 e la cavità 24 può essere interposto un elemento sigillante, non rappresentato in dettaglio nelle figure.

Non si escludono tuttavia, forme alternative per il fissaggio dell’elemento di chiusura 23 nella relativa cavità 24.

Preferibilmente, ciascun elemento di chiusura 23 si sviluppa verticalmente lungo X-X per uno spessore s2 di lunghezza predeterminata compresa tra 10 e 30 mm ed è realizzato in materiale rigido, ad alta resistenza, per rafforzare la resistenza alla compressione della piastra di sostegno 2 in corrispondenza delle cavità 24.

Nella preferita forma di realizzazione rappresentata nelle figure, le cavità 24 presentano una forma sostanzialmente a T rovesciata. In particolare, le dimensioni trasversali delle cavità 24 variano lungo la profondità. Ancora più in particolare, le dimensioni trasversali sono massime a partire dalla superficie 20 della lastra 2 e rimangono costanti per un tratto di profondità sostanzialmente corrispondente allo spessore s2 del corrispondente elemento di chiusura 23, dimodoché quest’ultimo possa essere alloggiato completamente in tale tratto di cavità 24. In questo modo, la cavità 24 definisce due sedi 24a e 24b: la prima sede 24a è atta a ricevere per accoppiamento di forma i mezzi di chiusura 23 e presenta larghezza sostanzialmente corrispondente ai mezzi di chiusura stessi; mentre la seconda sede 24b presenta larghezza inferiore rispetto alla prima sede 24a ed è atta al contenimento degli avvolgimenti magnetici 21.

Preferibilmente, la seconda sede 24b è di tipo cieco e la prima sede 24a definisce una superficie di appoggio 24c per i mezzi di chiusura 23.

Opportunamente, ciascun elemento di chiusura 23 presenta una larghezza sostanzialmente coincidente rispetto alla larghezza delle cavità 24 più prossima alla superficie di riscontro 20 della piastra di sostegno 2 dimodoché gli elementi di chiusura 23 possano inserirsi per accoppiamento di forma nelle corrispondenti cavità 24.

Non si escludono, tuttavia, forme di realizzazione alternative a quella rappresentata, ad esempio nelle quali ciascuna cavità 24 presenta una larghezza costante, trasversalmente alla direzione X-X, lungo tutta la profondità.

Come illustrato in figura 3, il processo di realizzazione delle piastrelle prevede, successivamente all’inserimento del materiale ceramico 4 sulla superficie di appoggio 30 del piano di supporto 3, una fase in cui il tampone 5 viene mosso verso il piano di supporto 3 per pressare il materiale ceramico 4. Il tampone 5 entra in contatto con il materiale ceramico 4 ed esercita una forza su quest’ultimo comprimendolo contro il piano di supporto 3 formando quindi una lastra di materiale compatto. Poiché il piano di supporto 3 reagisce alla forza di compressione con una forza uguale e contraria, quest’ultima è trasmessa quindi dalla lastra al tampone 5 e da quest’ultimo alla superficie di riscontro 20 della piastra di sostegnopiano di supporto 3 2. Grazie al fatto che ciascun elemento di chiusura 23 è realizzato in materiale rigido, la superficie di riscontro 20 della piastra di sostegno 2 mantiene una elevata omogeneità superficiale tale per cui il tampone 5, anche se sottoposto a pressione molto elevate, non subisce deformazioni pur avendo uno spessore limitato.

In accordo con una ulteriore forma di realizzazione, sono previsti mezzi di rivestimento 52, ad esempio del tipo di una resina, della superficie di lavoro 51 del tampone 5, riportanti il negativo della faccia della piastrella da produrre.

Vantaggiosamente, l’utilizzo di resine speciali, ad esempio del tipo di resine bicomponente poliuretaniche oppure del tipo di gomme vulcanizzabili, permette di realizzare un tampone 5 facilmente pulibile in quanto la polvere non rimane particolarmente attaccata alla resina del tampone 5 dopo la pressatura. In particolare, il tampone 5, essendo sagomato dalla resina 52, durante la fase di pressione marca la piastra 4 trasferendogli la forma desiderata.

I mezzi di rivestimento 52 definiscono quindi una superficie di pressatura 52a, destinata a contattare il materiale ceramico 4, sostanzialmente piana (ovvero a meno di eventuali lavorazioni atte a conferirle un aspetto strutturato da trasferire sulla piastrella da formare) e senza soluzione di continuità.

In questa forma di realizzazione, rappresentata in figura 2, la superficie di pressatura 52a si estende quindi per tutta l’area della superficie di lavoro 51 ed è priva di sporgenze o bordature perimetrali.

In tal modo, è possibile sagomare il tampone evitando la presenza di bordi rinforzati in quanto la modalità di pressatura utilizzata per la produzione di formati di grandi dimensioni non incide particolarmente sull’usura dei bordi del tampone rispetto all’usura provocata dalla produzione di una piastrella di medie/piccole dimensioni. In questo modo, il tampone può essere realizzato senza complicate lavorazioni meccaniche con un costo di realizzazione estremamente contenuto.

Nella forma di realizzazione alternativa rappresentata in figura 4, invece, i mezzi di rivestimento 52 oltre a definire la superficie di pressatura 52a sostanzialmente (ovvero a meno di eventuali lavorazioni atte a conferirle un aspetto strutturato da trasferire sulla piastrella da formare) piana, definiscono anche un bordo perimetrale 53 il quale risulta sporgente rispetto alla superficie di pressatura 52a. In questo è possibile ottenere un rinforzo perimetrale sul bordo della lastra pressata.

Con riferimento all’esempio di figura 5 è illustrata un’ulteriore forma di realizzazione con ulteriori cavità 27 ricavate superiormente alla piastra di sostegno 2 opposte alle cavità 24. In particolare, nella piastra di sostegno 2 sono ricavate una o più ulteriori cavità 27 a partire dalla superficie superiore 25 della piastra di sostegno 2 per una profondità predeterminata tale da poter alloggiare ulteriori avvolgimenti magnetici 26.

In particolare, la superficie superiore 25 è destinata ad essere collegata a un supporto 6 della macchina per la produzione di piastrelle in cui è alloggiato il gruppo pressatore 1.

Vantaggiosamente, il collegamento tra la piastra di sostegno 2 e il supporto 6 è realizzato mediante la presenza degli ulteriori avvolgimenti magnetici 26 che permettono alla piastra di sostegno 2, mediante generazione di una forza magnetica variabile, di trattenersi o rilasciarsi al supporto 6. A tale scopo, preferibilmente, il supporto 6 è realizzato in materiale metallico come acciaio o altro materiale ferromagnetico.

Preferibilmente, le ulteriori cavità 27 sono riempite di una resina 28 per ricoprire gli ulteriori avvolgimenti 26 dimodoché, una volta indurita, permetta di bloccare gli ulteriori avvolgimenti magnetici stessi all’interno delle ulteriori cavità 27 nella piastra di sostegno 2.

Come si è potuto verificare dalla presente descrizione, si è constatato come l’invenzione decritta raggiunga gli scopi proposti e, in particolare, si sottolinea il fatto che mediante i mezzi di chiusura ad alta resistenza è possibile utilizzare un tampone relativamente sottile al fine di realizzare piastrelle di grandi dimensioni senza che le stesse riportino difetti superficiali. Inoltre, la presenza di cave anche superiormente alla piastra permette un montaggio/smontaggio di quart’ultima dalla macchina in cui è alloggiato il gruppo pressatore agevolando le operazioni di manutenzione del gruppo pressatore.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Gruppo pressatore (1) per la produzione di piastrelle di grandi dimensioni comprendente: un piano di supporto (3) di un materiale ceramico (4) da pressare; una piastra di sostegno (2) definente una superficie di riscontro (20) rivolta verso detto piano di supporto (3) e provvista di almeno una cavità (24) per l’alloggiamento di avvolgimenti magnetici (21) azionabili per attivare un campo magnetico, detta cavità (24) affacciandosi su detta superficie di riscontro (20); un tampone (5) in materiale ferromagnetico associabile a detta piastra di sostegno (2) ed atto ad appoggiarsi contro detta superficie di riscontro (20) e ad essere trattenuto mediante detto campo magnetico; detta piastra di sostegno (2) e detto piano di supporto (3) essendo movimentabili in avvicinamento/allontanamento reciproco; caratterizzato dal fatto di comprendere: mezzi di chiusura (23) atti a contrastare la forza esercitata dal tampone ed inseriti in detta cavità (24) che definiscono una superficie di chiusura (23a) sostanzialmente allineata e complanare a detta superficie di riscontro (20).
2. 2) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura (23) presentano uno spessore (s2) compreso tra 10 mm e 30 mm.
3. 3) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura (23) sono realizzati in materiale amagnetico.
4. 4) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura (23) sono realizzati in materiale metallico.
5. 5) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta cavità (24) comprende una prima sede (24a) affacciantesi su detta superficie di riscontro (20) ed atta all’alloggiamento di detti mezzi di chiusura (23) e una seconda sede (24b) per l’alloggiamento di detti avvolgimenti magnetici (21), in cui dette sedi (24a,24b) sono comunicanti tra loro.
6. 6) Gruppo pressatore (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di chiusura (23) presentano una dimensione sostanzialmente corrispondente a detta prima sede (24a).
7. 7) Gruppo pressatore (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta seconda sede (24b) è di tipo cieco e dal fatto che detta prima sede (24a) definisce una superficie di appoggio (24c) per detti mezzi di chiusura (23), detta prima sede (24a) presentando larghezza maggiore di detta seconda sede (24b).
8. 8) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta cavità (24) è riempita di resina (22) per bloccare detti avvolgimenti magnetici (21) rispetto a detta piastra magnetica (2).
9. 9) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tampone (5) presenta uno spessore (s1) compreso tra 5 mm e 30 mm, preferibilmente 10 mm.
10. 10) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto tampone (5) presenta una superficie di accoppiamento (50) destinata a cooperare con detta superficie di riscontro (20) ed una superficie di lavoro (51) contrapposta a detta superficie di accoppiamento (50) e rivolta verso detto piano di supporto (3), e dal fatto che detto gruppo pressatore (1) comprendente mezzi di rivestimento (52) di detta superficie di lavoro (51).
11. 11) Gruppo pressatore (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rivestimento (52) sono scelti dal gruppo comprendente resine bicomponente poliuretaniche e gomme vulcanizzabili.
12. 12) Gruppo pressatore (1) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rivestimento (52) definiscono una superficie di pressatura (52a) sostanzialmente piana e senza soluzione di continuità destinata a contattare il materiale ceramico da pressare.
13. 13) Gruppo pressatore (1) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di rivestimento (52) definiscono una superficie di pressatura (52a) sostanzialmente piana, destinata a contattare il materiale ceramico da pressare, ed un bordo perimetrale (53) rialzato rispetto a detta superficie di pressatura (52a).
14. 14) Gruppo pressatore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta piastra di sostegno (2) comprende ulteriori cavità (27) disposte da parte opposta rispetto a detta cavità (24) in cui, ciascuna di dette ulteriori cavità (27) è atta ad alloggiare ulteriori avvolgimenti magnetici (26) per realizzare un collegamento magnetico tra detta piastra di sostegno (2) e un supporto (6) di una macchina per la produzione di piastrelle in cui è alloggiato detto gruppo pressatore (1).