IT201900016799A1

IT201900016799A1 - Procedimento ed impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine

Info

Publication number: IT201900016799A1
Application number: IT102019000016799A
Authority: IT
Inventors: Fabio Tarozzi
Original assignee: Siti B & T Group Spa
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2021-03-19
Also published as: WO2021053596A1; US20220388331A1; CA3150670A1; EP4031381A1

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: “PROCEDIMENTO ED IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI LASTRE IN GRANIGLIE MINERALI LEGATE CON RESINE”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un procedimento ed un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine.

In alcuni settori produttivi, come ad esempio quelli dell'edilizia e dell'arredamento, ma non soltanto, sono oggi largamente utilizzate delle lastre in graniglie minerali legate con resine.

Per quanto riguarda le caratteristiche estetiche e funzionali, tali lastre sono del tutto comparabili alle lastre direttamente ricavate da materiali naturali quali marmo, granito, o simili.

Rispetto a queste ultime, però, le lastre in graniglie minerali legate con resine presentano anche ulteriori importanti vantaggi.

In primo luogo, esse possono essere realizzate in numerose varianti contraddistinte da colori e/o disegni e/o effetti estetici non ottenibili utilizzando i materiali naturali sopra citati: in altre parole quindi, la loro produzione risulta maggiormente versatile e personalizzabile per soddisfare le richieste del cliente.

Un altro vantaggio consiste nel fatto che, dal momento che il materiale ottenuto è meno poroso, ad esempio, rispetto al marmo, esso risulta sostanzialmente inattaccabile da parte dei liquidi più comunemente utilizzati; inoltre, è maggiormente resistente alle macchie.

Per tali ragioni queste lastre sono diffusamente impiegate, ad esempio, nella realizzazione di piani per cucine, bagni, o altre simili applicazioni. Le suddette lastre vengono prodotte a partire da una miscela tipicamente comprendente minerali in forma granulare (ad esempio marmo, granito, vetro, frammenti di specchi, e/o altri ancora) nonché polvere di quarzo e, appunto, resine che agiscono da leganti.

Una volta preparata, tale miscela viene depositato all'interno di uno stampo, in cui la cavità di formatura ha le dimensioni dell'oggetto che si vuole ottenere (a meno di eventuali ritiri che possono avvenire nelle successive fasi produttive).

La miscela viene poi decorata al fine di creare particolari effetti estetici presenti nelle rocce naturali.

Per esempio, vengono effettuate decorazioni in materiale passante per ottenere le cosiddette “venature”, ovvero di striature di colore differente rispetto al materiale di base, aventi un andamento irregolare e che ne attraversano l’intero spessore.

Lo stampo viene poi introdotto all'interno di un'apparecchiatura di compattazione nella quale la miscela viene pressata all'interno della cavità, e simultaneamente sottoposta ad un'azione vibrante, così da ottenere una lastra compattata.

In aggiunta a ciò, si prevede che la compattazione delle lastre avvenga in ambiente depressurizzato, cioè a pressione inferiore a quella atmosferica: infatti, l'eliminazione dell'aria dalla zona di formatura favorisce ulteriormente la compattazione dei materiali della miscela.

In seguito, la lastra compattata viene sottoposta ad un’ultima fase di indurimento in modo da conferirle la resistenza meccanica desiderata.

Tuttavia, i procedimenti e gli impianti di tipo noto presentano alcuni inconvenienti principalmente legati alla difficoltà di ottenere lastre in graniglie minerali provviste di effetti decorativi pregevoli e che rimangano inalterati per l’intero ciclo di lavorazione.

Infatti, in seguito alla pressatura, le lastre presentano una superficie irregolare e necessitano di essere levigate.

Questa operazione implica l’asportazione di materiale, che seppur parziale, può portare all’alterazione delle decorazioni superficiali applicate alla lastra nelle fasi precedenti, inficiando così l’intera lavorazione.

Nei procedimenti di tipo noto è inoltre riscontrata la difficoltà di riprodurre l’aspetto superficiale delle rocce naturali o di variare la finitura superficiale delle lastre per ottenere l’effetto estetico desiderato.

Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un procedimento ed un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine che consentano di realizzare in modo semplice ed affidabile lastre in graniglie minerali con effetti decorativi che rimangono inalterati durante l’intera lavorazione e in seguito alle operazioni di finitura.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di escogitare un procedimento ed un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine che permettano di ottenere in modo semplice ed affidabile un’ampia varietà di effetti estetici.

Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un procedimento ed un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine che consentano di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente procedimento per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine avente le caratteristiche di rivendicazione 1.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine avente le caratteristiche di rivendicazione 15.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un procedimento ed un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: la figura 1 è una vista dall’alto di un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in prospettiva dell’impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine secondo il trovato;

le figure 3-6 sono viste in prospettiva dell’impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine nell’esecuzione del procedimento secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un impianto per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine. L’impianto 1 comprende:

- almeno una superficie di supporto 2;

- almeno uno stampo di formatura 3 atto ad essere posizionato in appoggio sulla superficie di supporto 2.

- mezzi di caricamento 4 di almeno una miscela di base B comprendente graniglie minerali e resine all’interno dello stampo di formatura 3;

- mezzi di compattazione 5 della miscela di base B ad ottenere una lastra compattata C;

- mezzi di indurimento 6 della lastra compattata C ad ottenere una lastra in graniglie minerali.

Nell’ambito della presente trattazione, per graniglie minerali e resine si intendono minerali in forma granulare, ad esempio, marmo, granito, vetro, frammenti di specchi, e/o altri ancora, nonché polvere di quarzo, mentre le resine possono essere, ad esempio, di tipo termoindurente, specialmente per applicazioni in edilizia e arredamento.

Una volta preparata, la miscela di base B viene depositata all’interno dello stampo di formatura 3, sulla superficie di supporto 2, per essere sottoposta alle successive lavorazioni.

Preferibilmente, la superficie di supporto 2 è mobile lungo una direzione di avanzamento D ed è costituita, ad esempio, da un nastro trasportatore, una rulliera, o simili.

Lo stampo di formatura 3 è aperto superiormente e definisce una cavita atta a contenere la miscela di base B.

In particolare, la cavità ha sostanzialmente le dimensioni della lastra che si vuole ottenere, a meno di eventuali ritiri che possono avvenire nelle successive fasi produttive.

Lo stampo di formatura 3 può essere realizzato in un materiale rigido o flessibile.

I mezzi di caricamento 4 sono del tipo di una tramoggia, la quale, a seguito del movimento della superficie di supporto 2 lungo la direzione di avanzamento, deposita la miscela di base B nello stampo di formatura 3 in modo da ottenere una superficie di posa rivolta verso il basso ed una superficie in vista S rivolta verso l’alto.

La superficie di posa è destinata, in uso, ad essere applicata sulla superficie da rivestire, mentre la superficie in vista S è destinata, in uso, ad essere esposta.

In una forma di attuazione alternativa, la superficie di supporto 2 può essere di tipo fisso ed i mezzi di caricamento 4 mobili rispetto ad esse lungo la direzione di avanzamento D.

Nella forma d’attuazione mostrata nelle figure, l’impianto 1 comprende anche mezzi di applicazione 7 di almeno una miscela aggiuntiva A di graniglie minerali e resine alla miscela di base B.

Più dettagliatamente, la miscela aggiuntiva A differisce dalla miscela di base B per almeno una tra granulometria, colore e composizione delle graniglie di minerali.

L’applicazione della miscela aggiuntiva A è volta a creare delle venature all’interno della miscela di base B, ovvero striature di colore differente rispetto alla miscela di base B.

In particolare, l’applicazione viene eseguita sulla superficie in vista S della miscela di base B.

In alternativa o in combinazione, l’applicazione può essere eseguita anche a tutta massa, al fine di creare venature di tipo “passante” ovvero che si sviluppano per l’intero spessore della miscela di base B.

Preferibilmente, i mezzi di applicazione 7 comprendono almeno un dispositivo erogatore 8, del tipo di un braccio meccanico antropomorfo, atto ad erogare la miscela aggiuntiva A secondo una traiettoria predeterminata.

I mezzi di applicazione 7 possono, inoltre, comprendere uno tra un dispositivo di aspirazione e un dispositivo di spostamento della miscela di base B disposto a monte del dispositivo erogatore 8 e movimentabile anch’esso lungo la medesima traiettoria predeterminata in modo da definire un solco all’interno del quale viene poi erogata la miscela aggiuntiva A. Nella forma di attuazione rappresentata nelle figure, i mezzi di applicazione 7 comprendono una pluralità di dispositivi erogatori 8 disposti in successione lungo la direzione di avanzamento D e atti ad erogare ognuno una rispettiva miscela aggiuntiva A alla miscela di base B.

La presenza di una pluralità di dispositivi erogatori 8 consente di ottenere una pluralità di effetti decorativi differenti su una stessa lastra.

Come mostrato nelle figure, i mezzi di applicazione 7 sono disposti tra i mezzi di caricamento 4 e i mezzi di compattazione 5.

I mezzi di compattazione 5 sono di tipo noto e, in particolare, permettono di effettuare la compattazione mediante vibro-pressatura sottovuoto.

Attraverso tale operazione, le miscele B e A vengono pressate all'interno della cavità, e simultaneamente sottoposte ad un'azione vibrante, che agevola l’adesione delle graniglie che compongono le miscele stesse.

Contestualmente, viene effettuata un’operazione di aspirazione volta a creare una ambiente depressurizzato in modo da eliminare l’aria presente negli interstizi tra le graniglie di minerali e ottimizzare ulteriormente la compattazione.

Al fine di evitare il contatto diretti dei materiali con i mezzi di compattazione, lo stampo di formatura 3 comprende, inoltre, una piastra di copertura 3a atta a chiudere la suddetta cavità e che viene posizionata in appoggio sulle miscele B e A precedentemente alla compattazione.

In seguito, la lastra compattata C viene trasferita ai sopracitati mezzi di indurimento 6.

I mezzi di indurimento 6 comprendono una camera riscaldata all’interno della quale avviene la catalisi delle resine presenti nelle miscele B e A al fine di ottenere la lastra provvista delle desiderate proprietà meccaniche e fisiche.

L’impianto 1 può inoltre comprendere mezzi di finitura, non mostrati nelle figure, atti a rifinire superficialmente la lastra e disposti a valle dei mezzi di indurimento 6.

Nello specifico, i mezzi di finitura sono atti ad effettuare almeno una levigatura della superficie in vista S della lastra.

Secondo il trovato, l’impianto 1 comprende mezzi di decorazione 9 mediante stampa digitale, disposti a valle dei mezzi di compattazione 5 rispetto alla direzione di avanzamento D, atti ad erogare almeno un inchiostro I sulla superficie in vista S della lastra compattata C.

In particolare, i mezzi di decorazione 9 sono disposti tra i mezzi di compattazione 5 e i mezzi di indurimento 6.

I mezzi di decorazione 9 hanno la funzione di rifinire le decorazioni eseguite attraverso i mezzi di applicazione 7, seguendo la medesima traiettoria predeterminata tracciata dai dispositivi erogatori 8 e/o di aggiungerne di nuove secondo un differente disegno predefinito, prima di sottoporre la lastra compattata C alla fase di indurimento.

I mezzi di decorazione 9 sono del tipo di una stampante digitale ad inchiostro, la quale comprende una pluralità di testine mobili, atte ad erogare inchiostro I seguendo un disegno predefinito.

I mezzi di decorazione 9 possono, quindi, erogare l’inchiostro I al di sopra della miscela aggiuntiva A ricoprendola e/o secondo un disegno differente. In particolare, l’inchiostro I è di tipo penetrante ed è in grado di infiltrarsi nella superficie in vista S della lastra compattata C fino ad una profondità compresa tra 3 e 4 cm.

Utilmente, l’impianto 1 comprende mezzi di preriscaldamento 10 atti a preriscaldare la lastra compattata C, disposti tra i mezzi di decorazione 9 e i mezzi di indurimento 6.

I mezzi di preriscaldamento 10 hanno la funzione di favorire la penetrazione dell’inchiostro I all’interno della lastra compattata C per raggiungere la profondità desiderata, in modo tale che l’effetto estetico così ottenuto risulti visibile anche a seguito dell’eventuale fase di levigatura della superficie in vista S.

Il funzionamento dell’impianto 1 nell’esecuzione del procedimento secondo il trovato è il seguente.

Il procedimento oggetto della presente invenzione prevede innanzitutto la fornitura della miscela di base B e dello stampo di formatura 3.

Come mostrato in figura 3, la miscela di base B viene caricata all’interno dello stampo di formatura 3 in modo da ottenere una superficie di posa rivolta verso il basso ed una superficie in vista S rivolta verso l’alto.

Questa fase viene eseguita dai mezzi di caricamento 4.

Vantaggiosamente, una volta caricata la miscela di base B all’interno dello stampo di formatura 3 viene eseguita una fase di applicazione di almeno una miscela aggiuntiva A di graniglie minerali e resine alla miscela di base B.

Nella forma di attuazione dell’impianto 1 sopradescritta lo stampo di formatura 3 e, quindi, la miscela di base B in esso contenuta, viene movimentato lungo la direzione di avanzamento D mediante la superficie di supporto 2 fino a raggiungere i mezzi di applicazione 7 della miscela aggiuntiva A alla miscela di base B. (Figura 3)

Utilmente, l’applicazione della miscela aggiuntiva A alla miscela di base B viene eseguita secondo almeno una traiettoria predeterminata.

A questo punto, il procedimento comprende la compattazione della miscela di base B e dell’almeno una miscela aggiuntiva A contenute all’interno dello stampo di formatura 3 ad ottenere la lastra compattata C.

La fase di compattazione viene eseguita mediante i mezzi di compattazione 5.

Opportunamente, successivamente all’applicazione della miscela aggiuntiva A e prima della compattazione, il procedimento prevede una prima chiusura dello stampo di formatura 3 attraverso la piastra di copertura 3a. (Figura 4)

Secondo il trovato, successivamente alla compattazione, il procedimento comprende una fase di decorazione con inchiostro I mediante stampa digitale della superficie in vista S della lastra compattata C, come rappresentato in figura 5.

Tale fase viene eseguita mediante i mezzi di decorazione 9.

Vantaggiosamente, la decorazione viene eseguita seguendo la traiettoria predeterminata per erogare l’inchiostro I in corrispondenza della miscela aggiuntiva A.

La decorazione può essere, inoltre, eseguita erogando l’inchiostro I secondo il disegno predefinito.

Convenientemente, tra la compattazione e la decorazione viene eseguita l’apertura dello stampo di formatura 3 rimuovendo la piastra di copertura 3a, per liberare la superficie in vista S.

La decorazione della lastra compattata C mediante stampa digitale viene, quindi, eseguita sulla miscela di base B ed eventualmente anche sulla miscela aggiuntiva A, ancora in “umido”, ovvero prima di essere sottoposte ad una fase di cottura.

Successivamente alla decorazione, viene eseguita una fase di infiltrazione almeno parziale dell’inchiostro I nella lastra compattata C per consentire all’inchiostro I di penetrare all’interno del suo spessore.

Utilmente, l’infiltrazione viene eseguita mediante preriscaldamento della lastra compattata C attraverso i mezzi di preriscaldamento 10. (Figura 5) Tale riscaldamento viene preferibilmente eseguito ad una temperatura compresa tra 30°C e 60°C.

Vantaggiosamente, il preriscaldamento viene eseguito con lo stampo di formatura 3 aperto superiormente.

Ciò favorisce il riscaldamento della superficie in vista S e l’infiltrazione dell’inchiostro I nella lastra compattata C.

Infine, viene eseguita la fase di indurimento della lastra compattata C ad ottenere la lastra, mediante i mezzi di indurimento. (Figura 6)

Più particolarmente, la fase di indurimento viene eseguita mediante riscaldamento della lastra compattata C.

Tale riscaldamento viene eseguito ad una temperatura compresa tra 100°C e 150°C.

Tra la fase di preriscaldamento e la fase di indurimento, viene eseguita una seconda chiusura dello stampo di formatura 3 mediante la piastra di copertura 3a.

Preferibilmente, successivamente alla fase di indurimento, la lastra viene rimossa dallo stampo di formatura 3 e viene effettuata una levigatura della lastra stessa.

La levigatura viene eseguita attraverso asportazione parziale di materiale dalla lastra e permette di ottenere una superficie in vista S maggiormente liscia e regolare.

Il particolare accorgimento di prevedere una decorazione con inchiostro I penetrante fa sì che la fase di levigatura, a seguito dell’asportazione di materiale, non comporti un’alterazione degli effetti decorativi conferiti alla lastra durante le precedenti fasi di lavorazione.

Si è in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti e in particolare si sottolinea il fatto che il procedimento e l’impianto secondo il trovato permettono ottenere lastre in graniglie minerali provviste di un’ampia varietà di effetti estetici.

Questo è possibile grazie alla decorazione mediante stampa digitale della lastra compattata ancora in umido. L’utilizzo della stampa digitale consente, inoltre, di riprodurre in modo esatto il disegno realizzato mediante l’applicazione della miscela aggiuntiva, quando presente, prima della compattazione.

Il procedimento e l’impianto secondo il trovato consentono di realizzare in modo semplice ed affidabile lastre in graniglie minerali con effetti decorativi che rimangono inalterati durante l’intera lavorazione e in seguito alle operazioni di finitura.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la produzione di lastre in graniglie minerali legate con resine comprendente almeno le fasi di: - fornitura di una miscela di base (B) comprendente graniglie minerali e resine; - caricamento di detta miscela di base (B) all’interno di almeno uno stampo di formatura (3) in modo da ottenere una superficie di posa rivolta verso il basso ed una superficie in vista (S) rivolta verso l’alto; - compattazione di detta miscela di base (B) all’interno di detto stampo di formatura (3) ad ottenere una lastra compattata (C); e - indurimento di detta lastra compattata (C) ad ottenere una lastra in graniglie minerali; caratterizzato dal fatto che comprende, successivamente a detta compattazione, una fase di decorazione con inchiostro (I) mediante stampa digitale di detta superficie in vista (S) di detta lastra compattata (C).
2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende, successivamente a detta decorazione, una fase di infiltrazione almeno parziale di detto inchiostro (I) in detta lastra compattata (C).
3) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta infiltrazione viene eseguita mediante riscaldamento di detta lastra compattata (C).
4) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto inchiostro (I) è di tipo penetrante.
5) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende, precedentemente a detta compattazione, una fase di applicazione di almeno una miscela aggiuntiva (A) di graniglie minerali e resine a detta miscela di base (B).
6) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta applicazione viene eseguita sulla superficie in vista (S) di detta miscela di base (B).
7) Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta applicazione viene eseguita a tutta massa.
8) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta applicazione viene eseguita secondo almeno una traiettoria predeterminata.
9) Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta decorazione viene eseguita seguendo detta traiettoria predeterminata per erogare detto inchiostro (I) in corrispondenza di detta miscela aggiuntiva (A).
10) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta compattazione viene eseguita mediante vibro-pressatura sottovuoto.
11) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto stampo di formatura (3) è aperto superiormente e dal fatto che comprende una prima fase di chiusura di detto stampo di formatura (3) precedentemente a detta compattazione.
12) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una fase di apertura di detto stampo di formatura (3) tra detta compattazione e detta decorazione.
13) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto riscaldamento viene eseguito con detto stampo di formatura (3) aperto superiormente.
14) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una seconda fase di chiusura di detto stampo di formatura (3) tra detto riscaldamento e detto indurimento.
15) Impianto (1) per la realizzazione di lastre in graniglie minerali legate con resine, comprendente: - almeno una superficie di supporto (2) mobile lungo una direzione di avanzamento (D); - almeno uno stampo di formatura (3) atto ad essere posizionato in appoggio su detta superficie di supporto (2); - mezzi di caricamento (4) di almeno una miscela di base (B) comprendente graniglie minerali e resine all’interno di detto stampo di formatura (3) in modo da ottenere una superficie di posa rivolta verso il basso ed una superficie in vista (S) rivolta verso l’alto; - mezzi di compattazione (5) di detta miscela di base (B) ad ottenere una lastra compattata (C); e - mezzi di indurimento (6) di detta lastra compattata (C) ad ottenere una lastra in graniglie minerali; caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di decorazione (9) mediante stampa digitale atti ad erogare almeno un inchiostro (I) su detta superficie in vista (S) di detta lastra compattata (C).
16) Impianto (1) secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che comprende detti mezzi di decorazione (9) sono disposti tra detti mezzi di compattazione (5) e detti mezzi di indurimento (6).
17) Impianto (1) secondo una o più delle rivendicazioni 15 e 16, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di preriscaldamento (10) atti a scaldare detta lastra compattata (C), disposti tra detti mezzi di decorazione (9) e detti mezzi di indurimento (6).
18) Impianto (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 15 a 17, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di applicazione (7) di almeno una miscela aggiuntiva (A) di graniglie minerali e resine, disposti tra detti mezzi di caricamento (4) e detti mezzi di compattazione (5) e atti ad applicare almeno una miscela aggiuntiva (A) a detta miscela di base (B).