ITBO20120129A1 - Metodo ed impianto per la realizzazione di prodotti in materiale ceramico. - Google Patents
Metodo ed impianto per la realizzazione di prodotti in materiale ceramico. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE CORRETTA
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
METODO ED IMPIANTO PER LA REALIZZAZIONE DI PRODOTTI IN MATERIALE CERAMICO.
La presente invenzione riguarda un metodo ed un impianto per la realizzazione di prodotti in materiale ceramico, in particolare prodotti sanitari.
Come ampiamente noto nel settore, i sopra citati prodotti sanitari in materiale ceramico (quali, ad esempio, lavandini, vasi, bidet, ecc.), vengono ottenuti mediante colaggio in pressione di un impasto liquido, denominato barbottina e composto da acqua, argilla ed, in minima parte, di altre opportune sostanze, all'interno di relativi stampi in resina porosa.
Lo stampo permette di definire la forma voluta del prodotto sanitario che viene poi estratto dallo stampo in una forma già solida, ancorché plastica, per poi essere successivamente lavorato, secondo una nota successione di fasi, fino alla sua completa finitura. In particolare, le fasi di realizzazione del prodotto ceramico comprendono essenzialmente:
- riempimento dello stampo con barbottina ad una pressione iniziale;
- formazione dello spessore con profili di pressione superiori a quello di riempimento;
- svuotamento della barbottina in eccesso dallo stampo; - consolidamento del prodotto;
- apertura dello stampo con relativa sformatura del prodotto, e
- posizionamento del prodotto in postazioni atte all'essiccazione ed alla finitura del manufatto.
Ora, alcuni prodotti sanitari, quali il vaso (a solo titolo di esempio non limitativo), comprendono almeno due elementi tra loro associabili successivamente alla loro sformatura da un singolo stampo o, in alcuni casi, da stampi separati: un primo elemento inferiore comprendente un bacino ed un sifone di scarico (ovvero le zone interne del vaso) ed un secondo elemento superiore o "brida".
Il sopra citato primo elemento, composto dal gruppo bacino-sifone, rappresenta la parte funzionale del vaso e deve presentare caratteristiche dimensionali atte a permettere il corretto funzionamento del vaso come bacino di raccolta e scarico del flusso di liquido.
La sopra citata brida presenta una forma, usualmente, ad anello od una conformazione ellissoidale atta a definire il bordo superiore del bacino ed un prolungamento posteriore, parallelo allo sviluppo del sifone, in cui à ̈ previsto un foro di passaggio per l'alimentazione dell'acqua di scarico.
In sostanza, quindi, nella metodologia di realizzazione di questo prodotto à ̈ necessario operare una ulteriore serie di fasi comprendenti:
- il posizionamento del primo elemento nella postazione di essiccazione e finitura;
- una applicazione uniforme di colla (costituita usualmente da barbottina ad elevata viscosità ) sulla superficie destinata all'unione con la brida;
- un appoggio con relativa unione della brida sulla superficie del primo elemento.
Ovviamente, questa tipologia di metodo può essere applicata su qualsiasi altro tipo di prodotto sanitario le cui parti inizialmente distinte necessitino di essere unite tramite incollaggio determinato dall'uso di barbottina ad alta viscosità .
Come già deducibile dalla descrizione appena effettuata, questa operazione di unione dei (due o più) elementi viene effettuata con i pezzi nello stato definito "a verde", cioà ̈ con ancora una consistente percentuale di acqua nei prodotti compresa tra il 14 ed il 20%, ciò anche per poter, successivamente all'incollaggio, rifinire il prodotto (anche attraverso l'uso di unità robotiche) mantenendo una buona continuità delle superfici, cioà ̈ una buona estetica del prodotto stesso. Successivamente, la permanenza del sanitario all'aria (od in ambiente controllato) porta lo stesso ad ulteriori due variazioni principali della propria struttura/consistenza definite, la prima intermedia, "a cuoio" (dove nel sanitario vi à ̈ all'incirca un dimezzamento della percentuale precedente di acqua rispetto al suo peso) e, la seconda quasi definitiva, "a bianco" (dove nel sanitario vi à ̈ una ulteriore riduzione della percentuale di acqua): in questi due stati il manufatto - sanitario presenta caratteristiche di deformabilità plastica decisamente inferiori rispetto a quanto possibile nello stato a verde.
Ora, la situazione più critica à ̈ quella del passaggio dallo stato a verde allo stato a cuoio, cioà ̈ la prima fase di essiccazione, che determina, sullo stesso manufatto, delle contrazioni date dalla perdita di acqua e, quindi, da una riduzione dimensionale del manufatto stesso.
Queste contrazioni in fase di essiccazione possono provocare tensioni elevate, in particolare nella zona dove, in sostanza, si trovano almeno i tre distinti elementi: brida - strato di colla - primo elemento o la superficie del bacino, che, di fatto, risulta essere una superficie relativamente ampia.
Tale fenomeno à ̈ dato, in sostanza, dal fatto che i tre elementi che si trovano a contatto presentano tre diversi stati iniziali: i due pezzi sformati presentano una percentuale di acqua tra il 14 ed il 20%, mentre lo strato di barbottina viscosa per l'incollaggio presenta una percentuale di acqua decisamente più alta (con punte fino al 33%).
Questa differenza di percentuali e di umidità relativa, durante la fase di essiccazione, genera diversi comportamenti nel ritiro dimensionale di ogni elemento con formazione di elevate tensioni o trazioni (in particolare sulla linea di incollaggio, proprio per le ragioni sopra esposte) che, in situazione limite, possono provocare l'insorgere di crepe.
Scopo del presente trovato à ̈ pertanto quello di ovviare a questi inconvenienti attraverso un metodo per la realizzazione di un manufatto ceramico in grado di eliminare i rischi dell'insorgere di crepe sulle parti soggette ad unione o incollaggio tramite barbottina ad alta densità con rapidità e sicurezza e senza incidere eccessivamente sulle tradizionali tempistiche operative. Ulteriore scopo à ̈ quello di realizzare un impianto per l'attuazione del sopra citato metodo presentante caratteristiche di elevata praticità e con elementi atti a ridurre i rischi di generazione di crepe sulle zone soggette ad unione del manufatto in essiccazione, tutto ciò senza aggiungere un numero elevato di componenti nelle postazioni dell'impianto.
In accordo con l’invenzione, tali scopi vengono raggiunti da un metodo per la realizzazione di un prodotto sanitario in materiale ceramico, comprendente le fasi di: applicazione uniforme di uno strato di materiale collante costituito da un impasto fluido o barbottina ad elevata viscosità su almeno una superficie di una prima parte del prodotto sanitario destinata all'unione con almeno una seconda parte del prodotto sanitario; unione della seconda parte del prodotto sanitario alla prima parte lungo una zona di unione definita da due relative superfici di contatto delle medesime parti con l'interposizione tra le stesse dello strato di materiale collante ed una essiccazione del prodotto sanitario così ottenuto.
Secondo l'invenzione, successivamente alla fase di unione della seconda parte alla prima parte, vi à ̈ una fase di applicazione di un flusso di carica elettrica, tramite relativi organi, uniformemente distribuito lungo almeno la zona di unione ad una determinata potenza e per un determinato tempo, in modo da aumentare la resistenza meccanica almeno in corrispondenza della zona di unione.
Preferibilmente, la fase di applicazione del flusso di carica elettrica determina una diminuzione del valore di umidità nell'intorno della zona di unione.
Preferibilmente la fase di applicazione del flusso di carica elettrica determina una uniformità del valore di umidità nell'intorno di detta zona di unione.
Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 illustra una postazione di un impianto di colaggio per la realizzazione di prodotti sanitari in materiale ceramico, attuante il metodo in oggetto, in una vista laterale schematica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;
- la figura 2 illustra la postazione di cui a figura 1 in una vista schematica in pianta dall'alto e con organi di generazione di un flusso di carica elettrica facenti parte del metodo ed impianto in oggetto;
- la figura 3 illustra un particolare B riferito alla figura 2 in una vista in sezione frontale schematica. Conformemente ai disegni allegati, e con particolare riferimento alle figure 1 e 2, il metodo e l'impianto in oggetto permettono di realizzare prodotti sanitari in materiale ceramico.
In particolare, l'oggetto della soluzione trattata, prevede che il prodotto sanitario, indicato globalmente con M, presenti almeno due parti tra loro associabili dopo la sformatura da un singolo stampo o da corrispondenti stampi separati (qui non illustrati), senza con ciò limitare la soluzione in oggetto.
In sostanza, quindi, si possono avere le tradizionali fasi di realizzazione del prodotto ceramico, che comprendono essenzialmente:
- un riempimento dello stampo con barbottina ad una pressione iniziale;
- una formazione dello spessore definente le superfici del prodotto con profili di pressione superiori a quello di riempimento;
- uno svuotamento della barbottina in eccesso dallo stampo;
- un consolidamento del prodotto;
- una parziale apertura dello stampo per liberare delle superfici del prodotto.
Successivamente a queste fasi di base, si opera anche: - una apertura completa dello stampo con relativa sformatura del prodotto, ed
- un posizionamento del prodotto in postazioni atte all'essiccazione ed alla finitura del manufatto.
Si noti che dopo la parziale apertura dello stampo o, in alternativa non limitativa dell'invenzione in oggetto, nel momento in cui il prodotto viene portato in postazioni per la sua finitura (fasi non illustrate nel dettaglio, in quanto di tipo noto e non facenti strettamente parte del trovato), possono seguire ulteriori fasi, per alcuni prodotti che necessitino appunto di unione di almeno due elementi post formatura. Nel caso illustrato, a semplice titolo di esempio, Ã ̈ visualizzato un vaso che, usualmente, comprende almeno due elementi M2 ed M3 tra loro associabili successivamente almeno alla parziale apertura dello stampo o degli stampi.
Il prodotto comprende un primo elemento M2 inferiore comprende un bacino ed un sifone di scarico (ovvero le zone interne del vaso) ed un secondo elemento superiore M3 o "brida".
Il sopra citato primo elemento M2, composto dal gruppo bacino-sifone, rappresenta la parte funzionale del vaso e deve presentare caratteristiche dimensionali atte a permettere il corretto funzionamento del vaso come bacino di raccolta e scarico del flusso di liquido.
La sopra citata brida M3 presenta una forma, usualmente, ad anello od una conformazione ellissoidale atta a definire il bordo superiore del bacino ed un prolungamento posteriore, parallelo allo sviluppo del sifone, in cui à ̈ previsto un foro di passaggio per l'alimentazione dell'acqua di scarico.
I due elementi M2 ed M3 possono essere formati in uno stesso stampo (anche se tra loro separati).
In alternativa, i due elementi M2 ed M3 possono essere formati in stampi indipendenti.
La metodologia di realizzazione di questo prodotto sanitario M in materiale ceramico comprende, oltre alle sopra citate fasi, anche:
- una applicazione uniforme (frecce F1 di figura 1) di uno strato S di materiale collante costituito da un impasto fluido o barbottina ad elevata viscosità su almeno una superficie 2 destinata all'unione con almeno la seconda parte M3 o brida del prodotto sanitario M (operazione effettuata manualmente o con unità robotica UR);
- una unione della seconda parte M3 o brida alla prima parte M2 lungo una zona di unione definita da due relative superfici 2 e 3 di contatto delle medesime parti M2, M3 con l'interposizione tra le stesse dello strato S di materiale collante (vedi freccia F2 di figura 1);
- essiccazione del prodotto sanitario M così ottenuto. Successivamente alla citata fase di unione della brida M3 alla prima parte M2, à ̈ effettuata una fase di applicazione di un flusso F di carica elettrica, tramite relativi organi 4, uniformemente distribuito lungo almeno la citata zona di unione dei due elementi M2 ed M3 ad una determinata potenza o intensità A e per un predeterminato tempo T, in modo da aumentare la resistenza meccanica almeno in corrispondenza della stessa zona di unione.
Si noti che se le parti M2 ed M3 del prodotto sanitario M vengono completamente sformati dagli stampi, precedentemente alla fase di distribuzione dello strato S di materiale da incollaggio si ha una fase di posizionamento della prima parte M2 del prodotto sanitario M, in una postazione 1 di essiccazione.
Il sopra citato passaggio del flusso di carica elettrica à ̈ facilitato anche dal fatto che sia gli elementi che compongono il prodotto sanitario che il materiale collante o barbottina sono provvisti di elementi elettroliti definiti da sali presenti nella miscela con cui vengono prodotti.
Si à ̈ riscontrato che, applicando una carica elettrica in questa zona, lo strato S di materiale collante aumenta considerevolmente la sua resistenza meccanica: tale caratteristica permette, durante la successiva fase di essiccazione, una maggiore tenuta alle contrazioni dimensionali degli elementi uniti.
A ciò si può aggiungere che, l'applicazione di un flusso F di carica elettrica determina una diminuzione relativa del valore di umidità nell'intorno della stessa zona di unione.
Un ulteriore fattore positivo à ̈ dato dal fatto che questa fase di applicazione del flusso F di carica elettrica può determinare una complessiva uniformità del valore di umidità nell'intorno della zona di unione.
Tutti questi fattori permettono un deciso abbassamento del rischio di generazione di crepe nella delicata zona di unione degli elementi formanti il prodotto sanitario M.
Preferibilmente, la fase di applicazione di un flusso F di carica elettrica à ̈ effettuata nell'intorno della zona di unione, cioà ̈ bilateralmente ed inferiormente e superiormente ad una linea di incollaggio definita dalle relative due superfici 2 e 3 di unione (vedi figura 3). Preferibilmente, la fase di applicazione del flusso F di carica elettrica ha una applicazione di corrente elettrica ad una potenza A compresa tra 5 e 150 Watt. Sempre preferibilmente l'applicazione di corrente elettrica à ̈ effettuata per un tempo T compreso tra i 2 ed i 300 secondi.
I parametri di intensità e tempo sono determinati dalla tipologia del manufatto M, dalla superficie interessata all'unione, dalla previsione di aumento della resistenza meccanica raggiungibile e dalla previsione di abbassamento dell'umidità raggiungibile senza incidere sulle altre porzioni del manufatto e sulle tempistiche operative successive.
L'impianto, indicato globalmente con 5, che attua la realizzazione del prodotto sanitario M composto di almeno due parti M2 e M3 tra loro unibili lungo le due superfici 2, 3 contraffacciabili ed a cui risulta interposto lo strato S di materiale collante costituito dall'impasto fluido ad elevata viscosità , comprende almeno:
- la postazione 1 di essicazione del prodotto sanitario M;
- degli organi 7 per la distribuzione dello strato S di materiale collante (addetto alla distribuzione o unità robotica), e
- dei mezzi 8 di unione delle due parti M2 e M3 (usualmente delle unità meccaniche di movimentazione dei prodotti).
A ciò si aggiungono i citati organi 4 per l'applicazione di un flusso F di carica elettrica nell'intorno della zona di unione delle due parti M2, M3 con lo strato S di materiale collante.
Questi organi 4 sono collegati ad una unità 9 di controllo atta a determinare la potenza od intensità A ed il tempo T di applicazione del flusso F.
In una soluzione esemplificativa, questi organi 4 di applicazione possono comprendere almeno una struttura 10 cedevole conformata a ricopiare, almeno bilateralmente, la zona di unione.
Questa struttura 10 può essere provvista di una pluralità di elementi 11 conduttori o elettrodi per il passaggio di corrente disposti, anch'essi, bilateralmente alla zona di unione e per un tratto atto a ricoprire una zona superiore ed una inferiore della linea di incollaggio.
Detta struttura cedevole può essere composta da un reticolo 10 metallico provvista di piastre 11, anch'esse parzialmente cedevoli, definenti gli elettrodi.
Il reticolo 10 può essere disposto, in uso, ad avvolgere, almeno parzialmente, la citata zona di unione.
Gli organi 4 di applicazione nel loro complesso sono collegati ad una fonte 12 di generazione di corrente elettrica collegata , a sua volta, all'unità 9 di controllo della potenza o intensità di corrente e dei tempi di applicazione sul prodotto sanitario M.
Un metodo ed un impianto così strutturati raggiungono pienamente gli scopi prefissati grazie alla introduzione di una fase di generazione di corrente elettrica sulla zona di unione degli elementi formanti il prodotto sanitario.
Questa fase permette notevoli vantaggi:
- aumento delle proprietà di resistenza meccanica della zona di unione grazie ad una migliore compenetrazione delle superficie di contatto dei corpi e del materiale collante;
- riduzione dell'umidità nella zona di unione in tempi brevi;
- maggiore uniformità dell'umidità nella zona di unione delle parti.
Tutto ciò permette di ridurre i rischi di generazione di crepe in quella zona con una semplice fase aggiuntiva e dai tempi di applicazione relativamente ridotti, cioà ̈ senza incidere sulle tempistiche globali del ciclo preordinato.
Questa fase introdotta viene eseguita grazie ad organi di ridotta complessità e velocemente adattabili alle geometrie del prodotto, con ridotti costi e bassi tempi di applicazione.
Il trovato così concepito à ̈ suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI CORRETTE 1. Metodo per la realizzazione di un prodotto sanitario (M) in materiale ceramico, metodo comprendente, tra l'altro, almeno le seguenti fasi: - applicazione uniforme di uno strato (S) di materiale collante costituito da un impasto fluido o barbottina ad elevata viscosità su almeno una superficie (2) di una prima parte (M2) del prodotto sanitario (M) destinata all'unione con almeno una seconda parte (M3) del prodotto sanitario (M); - unione della seconda parte (M3) del prodotto sanitario (M) alla prima parte (M2) lungo una zona di unione definita da due relative superfici (2, 3) di contatto delle medesime parti (M2, M3) con l'interposizione tra le stesse dello strato (S) di materiale collante; - essiccazione del prodotto sanitario (M) così ottenuto; caratterizzato dal fatto di comprendere, successivamente alla fase di unione della seconda parte (M3) alla prima parte (M2), una fase di applicazione di un flusso (F) di carica elettrica, tramite relativi organi (4), uniformemente distribuito lungo almeno detta zona di unione ad una determinata potenza (A) e per un determinato tempo (T), in modo da aumentare la resistenza meccanica almeno in corrispondenza di detta zona di unione.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di applicazione di un flusso (F) di carica elettrica determina una diminuzione del valore di umidità nell'intorno di detta zona di unione.
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di applicazione di un flusso (F) di carica elettrica determina una uniformità del valore di umidità nell'intorno di detta zona di unione.
- 4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di applicazione di un flusso (F) di carica elettrica à ̈ effettuata e distribuita nell'intorno di detta zona di unione, cioà ̈ bilateralmente ed inferiormente e superiormente ad una linea di incollaggio definita dalle relative due superfici (2, 3) di unione.
- 5. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di applicazione di un flusso (F) di carica elettrica prevede una applicazione di corrente elettrica ad una potenza (A) compresa tra 5 e 150 Watt.
- 6. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di applicazione di un flusso di (N) carica elettrica comprende l'applicazione di corrente elettrica per un tempo (T) compreso tra 2 e 300 secondi.
- 7. Impianto per la realizzazione di un prodotto sanitario (M) composto di almeno due parti (M2, M3) tra loro unibili lungo due superfici (2, 3) contraffacciabili ed a cui risulta interposto uno strato (S) di materiale collante costituito da un impasto fluido ad elevata viscosità , impianto (5) comprendente almeno: - organi (7) per la distribuzione di detto strato (S) di materiale collante, e - mezzi (8) di unione di dette due parti (M2, M3), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - organi (4) per l'applicazione di un flusso (F) di carica elettrica nell'intorno di una zona di unione di dette due parti (M2, M3) con detto strato (S) di materiale collante, e - una unità (9) di controllo della potenza (A) ed il tempo (T) di applicazione di detto flusso (F) collegata a detti organi (4) per l'applicazione del flusso.
- 8. Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti organi (4) di applicazione comprendono almeno una struttura (10) cedevole conformata a ricopiare, almeno bilateralmente, detta zona di unione; detta struttura (10) essendo provvista di una pluralità di elementi (11) conduttori o elettrodi per il passaggio di corrente disposti, anch'essi, bilateralmente a detta zona di unione e per un tratto atto a ricoprire una zona superiore ed una zona inferiore riferita alla linea di incollaggio.
- 9. Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti organi (4) di applicazione sono collegati ad una fonte (12) di generazione di corrente elettrica collegata a detta unità (11) di controllo.
- 10. Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta struttura cedevole à ̈ composta da un reticolo (10) metallico provvista di piastre (11) definenti detti elettrodi; detto reticolo (10) essendo disposto, in uso, ad avvolgere, almeno parzialmente, detta zona di unione.
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Also Published As
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|---|---|
| ES2478293T3 (es) | 2014-07-21 |
| PL2639028T3 (pl) | 2014-09-30 |
| EP2639028A1 (en) | 2013-09-18 |
| EP2639028B1 (en) | 2014-04-23 |
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