IT202000023998A1 - Matrice per la formatura di elementi in blocchi - Google Patents

Description

Descrizione

MATRICE PER LA FORMATURA DI ELEMENTI IN BLOCCHI

Campo tecnico

La presente invenzione ha per oggetto una matrice per la formatura di elementi in blocchi, in particolare per blocchi di calcestruzzo destinati alla pavimentazione. Arte nota

Sono noti stampi per la formatura di elementi in blocchi, ad esempio di calcestruzzo, per realizzare pavimentazioni in particolare per ambienti esterni. In genere, gli stampi sono costituiti da matrici e controstampi, cooperanti per la formatura degli elementi in blocchi. Pi? precisamente, ciascuna matrice di tipo noto ? realizzata in genere da una piastra, predisposta su una idonea base di una apparecchiatura di formatura e recante una pluralit? di alveoli, preferibilmente affiancati in modo ordinato, e destinati a ricevere il materiale di formatura, ad esempio calcestruzzo. Il rispettivo controstampo conforma a sua volta una pluralit? di organi pressori, aventi foggia coniugata ai corrispondenti alveoli e disposti su un rispettivo organo di supporto secondo un ordinamento corrispondente a quello degli alveoli della matrice. Nella fase di formatura, gli organi pressori sono destinati ad essere inseriti negli alveoli della matrice, per pressare il materiale di formatura e realizzare cos? gli elementi in blocchi.

Le matrici di tipo noto sono usualmente ricavate in un solo pezzo, da lastre di idoneo materiale metallico, preferibilmente acciaio, mediante una lavorazione di ossitaglio, poi seguita necessariamente da trattamenti termici, preferibilmente di carbocementazione e tempra, per assicurare un adeguato indurimento superficiale e, in particolare, una adeguata resistenza all?abrasione delle pareti degli alveoli.

Infatti, le matrici sono soggette ad una considerevole fatica, dovuta alle sollecitazioni cicliche di compressione generate dalla cooperazione con i controstampi, e alle conseguenti azioni vibrazionali. L?usura che ne deriva ? localizzata in prossimit? della base della matrice, laddove si concentrano in modo pi? accentuato le azioni di compressione. Pertanto, dopo un determinato numero di cicli la matrice deve essere sostituita, con conseguenti costi per il pezzo sostitutivo.

Inoltre, occorre considerare che la matrice ? usualmente idonea a produrre un solo formato di elementi in blocchi. Essa, in particolare, deve essere sostituita se, a parit? di forma in pianta, cambia invece l?altezza del blocco da realizzare. A tale proposito, l?altezza dell?alveolo deve generalmente essere maggiore di quella del blocco da realizzare, per consentire la fuoriuscita dell?aria dal materiale di formatura, durante il ciclo di compressione.

Le tolleranze richieste per garantire la necessaria precisione di posatura dei blocchi ammontano in genere a ? 0,3 mm. Tali vincoli di precisione gravano dunque sui costi di realizzazione della matrice, in particolare per la realizzazione degli alveoli, mediante le lavorazioni di asportazione del materiale dalla lastra originaria.

Infine, occorre sottolineare che le matrici possono comprendere sedi per appositi elementi distanziatori, ricavate sulle pareti degli alveoli, per garantire una determinata distanza tra i blocchi nella fase di posa. Tali sedi richiedono costose lavorazioni aggiuntive, di rimozione del materiale metallico, mediante fresatura. Nel caso dei distanziatori ?occulti?, che interessano solo parte dello spessore della matrice, ? necessario prevedere il ricorso a particolari frese a sbalzo, per realizzare le necessarie sedi cieche. Tali lavorazioni appesantiscono i costi di realizzazione della matrice, sia in termini di tempo che di attrezzature richieste. Presentazione dell?invenzione

Il compito della presente invenzione ? quello di risolvere i problemi citati, escogitando una matrice per la formatura di elementi in blocchi che sia durevole e resistente in maniera ottimale.

Un ulteriore scopo dell?invenzione ? fornire una matrice massimamente versatile. Un altro scopo dell?invenzione ? fornire una matrice di costo relativamente ridotto. Un ulteriore scopo dell?invenzione ? fornire una matrice realizzabile in tempi di produzione ridotti.

Uno scopo dell?invenzione ? fornire una matrice di semplice concezione costruttiva e agevole da manutenere.

Gli scopi citati sono raggiunti, secondo la presente invenzione, dalla matrice per la realizzazione di elementi in blocchi secondo la rivendicazione 1. La matrice per la formatura di elementi in blocchi, in particolare blocchi di calcestruzzo per pavimentazioni, comprende una pluralit? di strati vincolati reciprocamente in una configurazione sovrapposta. La matrice comprende almeno un alveolo di contenimento di un materiale di formatura, realizzato mediante la sovrapposizione di rispettive aperture conformate dai suddetti strati nella citata configurazione sovrapposta.

La conformazione stratiforme della matrice secondo l?invenzione consente di ottenere la massima versatilit?, ad esempio componendo pi? o meno strati per realizzare formati di differente altezza. Pi? precisamente, componendo numeri e tipologie differenti di strati ? possibile realizzare pi? matrici per uno stesso controstampo, ad esempio per la formatura di blocchi di formati o materiali differenti.

Parimenti, ? possibile rispondere tempestivamente alle esigenze del mercato, tenendo a magazzino strati sagomati per determinati profili degli alveoli, cos? da averli a disposizione al momento delle richieste di matrici, semplicemente componendo il numero e la tipologia di strati necessari.

Inoltre, grazie alla conformazione stratiforme della matrice secondo l?invenzione, ? possibile rigenerare la matrice, sostituendo i soli strati maggiormente usurati, con altri strati sostitutivi. Ci? contribuisce a ridurre i costi di manutenzione e a rendere estremamente versatile il prodotto secondo l?invenzione.

Inoltre, ? possibile utilizzare gli sfridi della lavorazione degli strati per ricavare gli organi pressatori dei controstampi. Dalla lavorazione degli strati, infatti, possono essere ottenuti pressori gi? compiutamente corrispondenti ai profili delle aperture degli strati della matrice e, oltretutto, con elevata precisione dimensionale.

Ciascuno strato ? preferibilmente una piastra, in particolare di materiale metallico. Vantaggiosamente gli strati possono essere realizzati di materiali differenziati, in particolare di durezza differenziata. Ci? consente, ad esempio, di predisporre strati di durezza maggiorata in corrispondenza della base della matrice, maggiormente sollecitata da azioni di compressione nelle fasi di formatura.

Le aperture, preferibilmente realizzate mediante taglio laser, possono avere un profilo sagomato presentante almeno una rientranza che, nella configurazione sovrapposta, concorre con una rientranza di una apertura sovrapposta a definire una scanalatura predisposta lungo pareti dell?alveolo, per la previsione di appositi elementi distanziatori. Pertanto, la realizzazione di sedi di alloggiamento degli elementi distanziatori non richiede lavorazioni aggiuntive ma ? integrata nel taglio, preferibilmente mediante tecnologia laser, delle aperture stesse. In particolare, la realizzazione delle sedi di alloggiamento per distanziatori occulti, con scanalature cieche, non passanti, ? notevolmente semplificata rispetto ai metodi di produzione delle matrici tradizionali, realizzate in un solo pezzo, che richiedono invece lavorazioni aggiuntive e/o attrezzature speciali.

Gli strati possono presentare fori che nella configurazione sovrapposta sono allineati per consentire l?inserimento di mezzi di fissaggio, per vincolare gli strati. Il vincolo reciproco degli strati pu? essere eseguito vantaggiosamente in assenza di saldature. Ci? evita la necessit? di ricorrere a personale specializzato all?uopo, a vantaggio della flessibilit? produttiva e della riduzione dei costi. Inoltre, poich? le saldature sono soggette a rottura a causa delle sollecitazioni vibrazionali cui lo stampo ? sottoposto nei cicli di formatura, la loro assenza contribuisce a garantire una maggiore durata dello stampo.

I suddetti fori sono preferibilmente posizionati perifericamente rispetto alle aperture, in modo da garantire un efficace bloccaggio degli strati della matrice. I mezzi di bloccaggio possono essere nella forma di viti oppure di bloccanti chimici. Gli strati hanno preferibilmente uno spessore compreso tra 10 e 12 mm, oppure tra 10 e 20 mm, ciascuno. Vantaggiosamente lo spessore di almeno uno o di ciascuno strato pu? essere scelto pari a 10, 12, 15 o 20 mm.

Gli strati sono preferibilmente di acciaio.

Preferibilmente almeno uno strato, preferibilmente ciascuno strato della matrice, ? realizzato mediante taglio laser. Tale lavorazione consente di garantire agevolmente la precisione richiesta dal settore tecnico di riferimento, in particolare una tolleranza dimensionale massima di ? 0,3 mm, limitando cos? i costi di produzione. In particolare, mediante la lavorazione laser su strati di spessori ridotti, ad esempio di 10, 12, 15 o 20 mm, ? possibile ottenere una precisione maggiore rispetto al taglio secondo i metodi tradizionali, in particolare ossitaglio, su spessori maggiori delle matrici in un solo pezzo, di tipo noto.

Un ulteriore vantaggio produttivo dell?invenzione attiene alla riduzione dell?impatto ambientale coinvolto nella produzione della matrice e, dunque, dello stampo di cui fa parte. Infatti, la riduzione degli sfridi, quindi l?ottimizzazione nello sfruttamento dei materiali, in particolare acciaio, nonch? la possibilit? di rigenerazione con la sostituzione selettiva degli strati, vanno certamente in questa direzione, riducendo in modo corrispondente la richiesta di energia e gli sprechi di materie prime.

Breve descrizione dei disegni

I particolari dell?invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della matrice per la formatura di elementi in blocchi secondo l?invenzione, illustrata a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra una vista in prospettiva di uno stampo per la formatura di elementi in blocchi, comprendente una matrice secondo l?invenzione e un corrispondente controstampo, reciprocamente affacciati;

la figura 2 mostra una vista in prospettiva, dal lato dei relativi organi pressori, di un controstampo atto a cooperare con la matrice secondo l?invenzione;

la figura 3 mostra una vista in prospettiva, dal lato della relativa base, della matrice secondo l?invenzione;

le figure 4, 5 mostrano rispettivamente viste in sezione trasversale di un particolare della matrice, in differenti forme di realizzazione;

la figura 6 illustra una vista esplosa in prospettiva di un particolare della matrice secondo l?invenzione.

Forme di realizzazione dell?invenzione

Con riferimento alle figure da 1 a 6, si ? indicato nell?insieme con 1 uno stampo per la formatura di elementi in blocchi, comprendente la matrice 10 secondo l?invenzione e un rispettivo controstampo 20.

La matrice 10 e il controstampo 20 sono conformati per cooperare alla formatura degli elementi in blocchi.

In particolare, la matrice 10 conforma preferibilmente una pluralit? di alveoli 11 destinati a ricevere il materiale di formatura, preferibilmente calcestruzzo.

Il controstampo 20 comprende a sua volta, preferibilmente, una pluralit? di organi pressori 21, destinati a impegnare in una fase di accostamento alla matrice 10 gli alveoli 11 per comprimere il materiale di formatura in essi alimentato e formare cos? gli elementi in blocchi.

La matrice 10 secondo l?invenzione, in particolare, ? formata da una pluralit? di strati 2 disposti in una configurazione sovrapposta. In pratica, gli strati 2 sono sovrapposti l?uno sull?altro per comporre la matrice 10.

Gli strati 2 conformano ulteriormente almeno una apertura 3, preferibilmente una successione ordinata di aperture 3 che, nella citata configurazione sovrapposta degli strati 2, risultano anch?esse sovrapposte l?una sull?altra per conformare gli alveoli 11 di contenimento del materiale di formatura.

Ciascuno strato 2 presenta preferibilmente una pluralit? di fori 4 passanti per l?inserimento di mezzi di fissaggio 5. In particolare, i fori 4 di strati 2 adiacenti sono allineati assialmente e sono atti all?inserimento dei mezzi di fissaggio 5, per vincolare gli strati 2.

I mezzi di fissaggio 5 sono preferibilmente di tipologia nota, ad esempio viti inseribili nei fori 4 o bloccanti chimici.

I mezzi di fissaggio 5 e i relativi fori 4 sono preferibilmente posizionati perifericamente rispetto alle aperture 3, per garantire una efficacia ottimale del bloccaggio reciproco degli strati 2.

Gli strati 2 possono, ad esempio, essere realizzati da piastre di materiale metallico, preferibilmente acciaio. Le piastre hanno preferibilmente spessore compreso tra 10 e 12 mm o tra 10 e 20 mm, preferibilmente di 10, 12, 15 o 20 mm, per comporre le altezze dei diversi formati in uso, in modo assai versatile.

Inoltre, la matrice 10 ? preferibilmente composta dalla sovrapposizione di strati 2 di materiali differenziati, ad esempio in ragione della durezza. Infatti, ? possibile predisporre dal lato di base della matrice 10 strati 2 di durezza maggiore, per aumentare localmente la resistenza alle sollecitazioni di compressione e ridurre dunque l?usura locale.

Le aperture 3 hanno un profilo preferibilmente sagomato, a seconda dell?impiego. Ad esempio, esse possono avere un profilo sostanzialmente rettangolare, avente ad esempio bordi arrotondati.

Il profilo delle aperture 3 pu? comprendere almeno una rientranza 6 per comporre, insieme a una rientranza 6 corrispondente di uno strato 2 adiacente, una scanalatura 7, per la previsione di un elemento distanziatore tra gli elementi in blocchi. Tali distanziatori sono utili nella fase di posatura dei blocchi.

In particolare, la sovrapposizione selettiva di strati 2 con e/o senza le suddette rientranze 6 consente di realizzare sia alloggiamenti ciechi che passanti per i suddetti elementi distanziatori in modo assai agevole e versatile.

Il funzionamento della matrice 1 per elementi in blocchi risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.

Inizialmente la matrice 10 viene composta dalla sovrapposizione degli strati 2, in numero e tipologia adatti alla realizzazione degli alveoli 11 richiesti per la specifica produzione, con o senza sedi per gli elementi distanziali, a seconda del caso (si vedano ad esempio le figure 4 e 5, in cui un numero differente di strati sono sovrapposti per comporre matrici di differente altezza).

La matrice 10 viene predisposta sulla base dell?apparecchiatura di formatura. Il materiale di formatura, preferibilmente calcestruzzo, ? versato all?interno degli alveoli 11 da un apposito sistema di alimentazione. Il calcestruzzo occupa pertanto, almeno parzialmente, il volume dell?alveolo 11. Successivamente il controstampo 20 ? accostato alla matrice 10 e gli organi pressori 21 del controstampo 20 sono dunque inseriti, almeno parzialmente, all?interno della matrice 10, comprimendo cos? il materiale di formatura contro il fondo e le pareti degli alveoli 11.

L?elemento in blocco ? dunque formato e pu? procedere alle successive fasi di realizzazione.

La matrice descritta a titolo esemplificativo ? suscettibile di numerose modifiche e varianti a seconda delle diverse esigenze.

Nella pratica attuazione dell?invenzione, i materiali impiegati, nonch? la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d?esempio da tali segni di riferimento.

Claims (12)

Rivendicazioni

1) Matrice per la formatura di elementi in blocchi, in particolare blocchi di calcestruzzo per pavimentazioni, comprendente una pluralit? di strati (2) vincolati reciprocamente in una configurazione sovrapposta, detta matrice (10) comprendendo almeno un alveolo (11) di contenimento di un materiale di formatura, realizzato mediante la sovrapposizione di rispettive aperture (3) conformate da detti strati (2) in detta configurazione sovrapposta.

2) Matrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun detto strato (2) ? una piastra.

3) Matrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti strati (2) sono realizzati di materiali differenziati, in particolare di durezza differenziata.

4) Matrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che una parte di detti strati (2), destinata ad essere disposta alla base di detta matrice, ? di materiale di durezza maggiore rispetto alla durezza del materiale dei detti strati (2) rimanenti, ad essi sovrapposti.

5) Matrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette aperture (3) hanno un profilo sagomato presentante almeno una rientranza (6) che, in detta configurazione sovrapposta, concorre con una detta rientranza (6) di una apertura (3) sovrapposta a definire una scanalatura (7) predisposta lungo pareti di detto alveolo (11), per la realizzazione di appositi distanziatori.

6) Matrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti strati (2) presentano fori (4) che in detta configurazione sovrapposta sono allineati per consentire l?inserimento di mezzi di fissaggio (5), per vincolare detti strati (2).

7) Matrice secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti fori (4) sono posizionati perifericamente rispetto a dette aperture (3).

8) Matrice secondo una delle rivendicazioni 6 o 7, caratterizzata dal fatto che comprende detti mezzi di fissaggio (5), nella forma di viti oppure bloccanti chimici.

9) Matrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti strati (2) hanno ciascuno uno spessore compreso tra 10 e 12 mm, oppure tra 10 e 20 mm, oppure almeno uno o ciascuno pari a 10 o 12 o 15 o 20 mm.

10) Matrice secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti strati (2) sono di materiale metallico, in particolare acciaio.

11) Metodo per la realizzazione di una matrice per la formatura di elementi in blocchi, in particolare blocchi di calcestruzzo per pavimentazioni, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di realizzare almeno un detto strato (2) mediante taglio laser.

12) Metodo per la rigenerazione di una matrice per la formatura di elementi in blocchi, in particolare blocchi di calcestruzzo per pavimentazioni, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di sostituire selettivamente detti strati (2), in particolare quelli presentanti maggiore usura, componendo una matrice rigenerata con corrispondenti strati (2) sostitutivi.