ITFI20130160A1 - Strumento innovativo per la verifica dimensionale e superficiale di piastrelle e simili. - Google Patents

Description

Strumento innovativo per la verifica dimensionale e superficiale di piastrelle e simili.

Campo tecnico

La presente invenzione appartiene al settore degli strumenti utilizzati per provare i prodotti dell’industria ceramica. In particolare si tratta di un dispositivo per effettuare rilievi e verifiche dimensionali e della qualità della superficie degli elementi di rivestimento usati in edilizia.

Lo strumento oggetto della presente domanda di brevetto à ̈ in grado di misurare le dimensioni della piastrella, la rettilineità e l’ortogonalità degli spigoli, nonché la planarità e l’aspetto della superficie delle piastrelle.

Stato della tecnica

Sono noti apparecchi di vario tipo per la misura delle qualità della superficie e delle caratteristiche dimensionali e di forma delle piastrelle, in particolare delle piastrelle ceramiche usate nel settore delle costruzioni civili come elementi da pavimentazione o da rivestimento.

Alcuni di questi strumenti accolgono la piastrella e la misurano con l’aiuto di comparatori digitali o altri dispositivi rilevatori di grandezze metriche.

Tradizionalmente le verifiche dimensionali sulle piastrelle vengono eseguite tenendo in posizione orizzontale la piastrella da verificare, tuttavia questa procedura non à ̈ in grado di offrire risultati completamente attendibili nella verifica di planarità, specialmente quando si opera su piastrelle di grande o grandissimo formato, quali quelle recentemente sviluppate dall’industria ceramica.

Infatti, nel caso di piastrelle di medie e grandi dimensioni, le misure, specialmente quelle della curvatura del lato, della curvatura del centro e dello svergolamento, sono inficiate dalla deformazione che la piastrella assume sotto l’azione del suo stesso peso.

La normativa di settore prescrive che lo strumento misuratore venga preventivamente calibrato, ad esempio usando una piastra di metallo rettificata o di vetro; ciononostante lo stesso peso della piastra di calibrazione causa errori nell’azzeramento degli strumenti, errori che diventano progressivamente più importanti con l’aumentare delle dimensioni ed il diminuire dello spessore.

Si consideri, infatti, che le piastrelle arrivano a misurare 2 metri per 2 metri ed oltre; piastrelle di così grandi dimensioni devono avere uno spessore ridotto per contenere il peso e questo ne diminuisce la rigidità, aumentandone la flessibilità.

Per cercare di ovviare alle problematiche provocate dall’inflessione della piastra di calibrazione e delle piastrelle di medie e grandi dimensioni, sono stati sviluppati dei dispositivi di misura nei quali la piastrella viene tenuta in posizione verticale, così da annullare, o comunque ridurre, gli effetti deformanti del peso sulla piastrella durante la misurazione.

La domanda di brevetto BO2012A000620 illustra uno strumento in cui la piastrella da misurare viene tenuta in posizione verticale da una intelaiatura di supporto a sua volta retta da un basamento posto su piedini regolabili che ne consentono la messa a livello. Tale strumento presenta, tuttavia, svariati inconvenienti che assumono carattere rilevante specie nelle normali condizioni d’uso, quando ogni tipo di misurazione deve essere ripetuta su più piastrelle, al fine di determinare un valore medio della misura.

Detti inconvenienti sono principalmente legati al posizionamento della piastrella, al settaggio dello strumento, alle caratteristiche meccaniche e di forma degli elementi di supporto dei comparatori ed alla ripetibilità delle misurazioni.

Infatti, questa nuova configurazione pregiudica la semplicità di allestimento, poiché la piastrella, essendo posta in posizione verticale, si appoggia su un elemento di sostegno posto nella parte inferiore dello strumento. Inoltre questa configurazione, in uno strumento come quello descritto in BO2012A000620, ha l’ulteriore svantaggio di determinare la necessità di posizionare verticalmente il comparatore che misura il centro della piastrella ed il comparatore che misura lo svergolamento della stessa in maniera manuale.

A questo proposito osserviamo nuovamente che, nel presente testo brevettuale, con il termine comparatore si intende un comparatore propriamente detto, oppure anche un qualunque altro strumento di misura equivalente.

Scopi e sommario dell’invenzione

Le soluzioni illustrate nella presente domanda di brevetto risolvono le problematiche sopra descritte per mezzo di un piano di riferimento inclinabile (1) rispetto al piano orizzontale secondo diverse angolazioni, a partire da una posizione completamente verticale.

Il piano di riferimento inclinabile (1) à ̈ preferibilmente posto in posizione completamente verticale, ma all’occorrenza può essere opportunamente inclinato, fino ad una posizione completamente orizzontale, e viceversa. In questo modo, lo strumento riduce, fino ad annullarlo completamente, l’effetto distorsivo della forza peso sulla misurazione maggiormente influenzata dalla flessibilità della piastrella e della piastra di calibrazione.

Lo strumento oggetto della presente domanda di brevetto semplifica estremamente le operazioni di allestimento, poiché individua un asse centrale (X), fisso ed orizzontale, destinato ad accogliere sempre il centro della piastrella, quali che siano le dimensioni di quest’ultima. Un ulteriore vantaggio à ̈ determinato dal fatto che, sulla base di questa configurazione, la metà superiore della piastrella si trova nel semispazio al di sopra del piano orizzontale che contiene detto asse centrale (X), mentre l’altra metà della stessa piastrella occuperà il semispazio inferiore, giungendo fino all’estremità inferiore dello strumento solo nel caso che la dimensione della piastrella risulti quella massima ammissibile.

Sulla base di quanto appena proposto, appaiono evidenti i vantaggi per l’accuratezza e la ripetibilità della misura garantiti dalla soluzione descritta.

Dal punto di vista dell’accuratezza, a solo titolo esemplificativo, apparirà evidente all’esperto come venga completamente eliminato l’errore nel posizionamento verticale del centro della piastrella dovuto allo spostamento del relativo comparatore; altri vantaggi per l’accuratezza della misure scaturiscono dall’adozione di una struttura ad elevata rigidezza, qual à ̈ il piano di riferimento inclinabile (1). Un ulteriore aspetto vantaggioso consiste nella elevata ergonomia e nella maggiore facilità di utilizzo rispetto alle soluzioni note, dato che l’operatore ha sempre l’asse centrale (X) davanti a sé, in posizione ottimale per il lavoro.

Questi ed altri scopi sono ottenuti per mezzo di una configurazione che prevede che su detto piano di riferimento inclinabile (1) insistano una o più guide parallele (4, 5) su cui scorrono due traverse orizzontali (6, 7), tra loro cooperanti, che racchiudono la piastrella da misurare; ognuna di dette traverse portando almeno un comparatore e gruppi di posizionamento della piastrella.

In linea di principio ciascuna traversa potrebbe scorrere su una sola delle guide parallele, o anche entrambe le traverse potrebbero scorrere su una sola guida, sia essa laterale o meno.

Dette due traverse orizzontali (6, 7) possono scorrere da una posizione centrale di chiusura, fino ad una posizione di massima apertura, avendo raggiunto i bordi superiore ed inferiore del piano (1) e, al contempo, la fine corsa delle guide parallele (4, 5).

La posizione di dette traverse orizzontali può essere definita con l’ausilio di riferimenti graduati di misura, ad esempio una scala millimetrata.

Per permettere il corretto allestimento, i detti gruppi di posizionamento della piastrella possono comprendere un piedino che scorre su detto piano di riferimento (1), un supporto sul quale poggia un lato della piastrella e, specie nel caso di posizione verticale del piano di riferimento inclinabile (1), un dispositivo di bloccaggio posto sulla parte frontale, tendenzialmente in corrispondenza del piedino, utile per evitare il rischio di ribaltamento o caduta della piastrella. A seconda delle circostanze, la configurazione dei singoli gruppi di posizionamento può essere sprovvista di uno o più degli elementi sopra ricordati e può includere un comparatore di misura.

Il posizionamento della piastrella può avvenire a seguito di una sola semplice operazione di movimentazione coordinata delle due traverse, eventualmente per mezzo di un unico sistema di comando, durante la quale le due traverse si muovono rispetto all’asse centrale (X) della metà della dimensione della piastrella.

All’altezza dell’asse centrale (X), un carrello centrale (9), al quale à ̈ collegato almeno un comparatore, può traslare orizzontalmente scorrendo su una guida centrale (3) ricavata su detto piano di riferimento inclinabile (1), così da adattare la posizione del punto di misura del comparatore alle dimensioni delle piastrelle oggetto di misurazione. Il posizionamento di detto carrello centrale (9) può avvenire con l’ausilio di riferimenti graduati di misura. Detto carrello centrale (9) può essere provvisto di un sistema antiribaltamento.

Sia le traverse orizzontali (6, 7) che il carrello centrale (9) possono essere movimentati manualmente o essere motorizzati. In entrambi i casi, opportuni sistemi misurano la distanza tra le traverse, che deve essere pari alla dimensione della piastrella e la distanza fra: la punta del comparatore per la misurazione del centro e l’estremità sinistra dello strumento, dove si trova il punto di zero, distanza che, ancora, deve essere pari alla metà della dimensione della piastrella.

Al fine di adattarsi alle dimensioni delle piastrelle, l’allestimento non prevede solo la regolazione delle traverse e del carrello, ma anche quella di alcuni comparatori che possono scorrere su dette traverse orizzontali (6, 7), direttamente oppure essendo integrati in gruppi di posizionamento scorrevoli.

Un vantaggio ulteriore dello strumento oggetto della presente domanda consiste nella presenza di un solo fronte di allestimento, ovvero quello frontale. Infatti, contrariamente a quanto accade nella domanda di brevetto BO2012A000620, non à ̈ necessario agire sui comparatori che misurano la faccia non in vista della piastrella.

Questa vantaggiosa caratteristica à ̈ ottenuta anche grazie all’impiego di almeno un componente opportunamente sagomato, quale ad esempio un bilanciere, operativamente connesso al comparatore in modo tale da rinviare al tastatore del comparatore lo spostamento misurato sulla faccia inaccessibile. A tal proposito, precisiamo che, quando la piastrella à ̈ posizionata sullo strumento, la faccia in vista à ̈ quella inferiore, grezza, mentre la faccia superiore, rifinita, si trova nascosta alla vista dell’operatore.

Le operazioni di carico e scarico della piastrella possono essere ulteriormente favorite dall’impiego di comparatori con asta retrattile.

Un’operazione preliminare che generalmente non riguarda i singoli allestimenti, ma viene eseguita all’installazione dello strumento à ̈ quella della messa a livello dello strumento per mezzo di appositi piedini regolabili (21) sui quali poggia il basamento (2).

Breve descrizione dei disegni

La Fig. 1 à ̈ una vista frontale dello strumento oggetto della presente domanda di brevetto, privo di piastrella. Nella parte inferiore della figura sono mostrati, il basamento (2) con i piedini regolabili (21), la manovella (8) per la movimentazione delle traverse orizzontali, la traversa orizzontale inferiore (7) ed un comparatore (791). Nella parte centrale, oltre all’asse fisso (X), sono visibili le due guide parallele (4, 5), la guida longitudinale centrale (3), il carrello centrale (9) ed il comparatore (99). Infine, la parte superiore della figura mostra tre comparatori (691, 692, 693) e la traversa orizzontale superiore (6).

Con riferimento alle figure successive, la Fig. 1 presenta anche le tracce dei piani di taglio.

La Fig. 2 mostra una vista laterale dello strumento oggetto della presente domanda di brevetto, sono indicati il basamento (2) e la guida parallela sinistra (5).

La Fig. 3 mostra una vista in sezione (III-III) dove à ̈ osservabile il comparatore (693) insieme al relativo bilanciere (6931).

La Fig. 4 mostra una vista in sezione (IV-IV) della traversa superiore (6) dalla quale si può osservare il gruppo di posizionamento (61). Nella figura sono mostrati il comparatore (692), il piano di riferimento (1), il piedino (611), il dispositivo di bloccaggio (613).

La Fig. 5 mostra una vista in sezione dal basso (V-V) che permette di visualizzare il bilanciere (991) del comparatore (99), quest’ultimo solidale al carrello centrale (9) che scorre rispetto al piano di riferimento (1).

La Fig. 6 mostra una vista in sezione da sinistra (VI-VI) del carrello centrale (9) con il comparatore (99) ed il piano di riferimento (1).

La Fig. 7 mostra una vista in sezione (VII – VII) della traversa inferiore che permette di osservare il gruppo di posizionamento (72). Più in particolare, il piedino (721) che scorre sul piano di riferimento (1), il supporto di battuta (722), il dispositivo di bloccaggio (723), oltre che il supporto di sicurezza (10).

La Fig. 8 mostra una vista in sezione (VIII-VIII) della traversa inferiore che rappresenta il gruppo di posizionamento (71) con il supporto di sicurezza (10). Nella figura à ̈ possibile osservare solo uno dei due supporti di battuta (712) ed il piedino (711), oltre al piano (1).

La Fig. 9 mostra una vista in sezione (IX-IX) della traversa inferiore alla quale sono connessi i comparatori (791) e (792), quest’ultimo cooperante con il bilanciere (7921). La figura mostra anche il piano di riferimento (1).

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell’invenzione

Lo strumento oggetto della presente domanda di brevetto comprende una struttura in elevazione, sulla quale insiste un piano di riferimento inclinabile (1), preferibilmente metallico o comunque dotato di elevata rigidità, che si erge sopra ad un basamento (2) che deve essere messo a livello per mezzo di alcuni piedini regolabili (21).

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione molto comune, detto piano di riferimento (1) ha la forma di un rettangolo, ai cui due lati verticali sono fissate due guide longitudinali laterali (4, 5), parallele fra loro, ad entrambe le quali sono scorrevolmente accoppiate una traversa orizzontale superiore (6) ed una traversa orizzontale inferiore (7).

In questo modo ciascuna traversa orizzontale scorre su due guide e questo garantisce una maggiore rigidità, con conseguente maggiore accuratezza della catena di misura.

Il punto di zero delle due dimensioni principali à ̈ posto sulla traversa orizzontale inferiore (7). Tale punto può trovarsi sia a destra che a sinistra, cosicché gli strumenti costruiti secondo la presente descrizione potranno essere tra loro speculari.

Nella forma di attuazione qui descritta l’estremità più prossima al punto di zero dello strumento corrisponde con l’estremità sinistra. Da questa scelta, esemplificativa e non limitativa, dipende la posizione di alcuni elementi che verranno richiamati più avanti.

Sulla traversa orizzontale inferiore (7) à ̈ scorrevolmente accoppiato un gruppo formato da due comparatori (791, 792) i cui assi di misura formano un angolo retto. Invece, sulla traversa orizzontale superiore (6) sono presenti tre comparatori, dei quali un primo comparatore (693) à ̈ scorrevole su detta traversa (6), mentre i restanti comparatori (691, 692) sono fissi in corrispondenza dell’estremità sinistra, anche le direzioni di misura di questi ultimi due comparatori formano fra loro un angolo retto.

Al fine di permettere il corretto allestimento della misura, la posizione di detti comparatori scorrevoli (791, 792, 693) Ã ̈ rilevata da una scala millimetrata posta sulla rispettiva traversa orizzontale.

Due dei comparatori (792, 693) effettuano una misura sulla parte non in vista della piastrella per mezzo di appositi bilancieri (6931, 7921) che rinviano meccanicamente ai comparatori lo spostamento da misurare.

Le misurazioni dei comparatori possono essere lette direttamente sugli strumenti o, in una forma preferita di attuazione, può essere presente un sistema elettronico di gestione che le acquisisce e le memorizza. Ovviamente, tale sistema elettronico deve essere dotato degli opportuni collegamenti necessari per seguire gli spostamenti delle traverse orizzontali (6, 7), del carrello centrale (9) e dei comparatori scorrevoli.

Al fine di disporre la piastrella sullo strumento, sono previsti dei gruppi di posizionamento, mobili su detto piano di riferimento inclinabile (1) e vincolati alle traverse, in modo fisso oppure scorrevole.

In particolare, un primo gruppo di posizionamento (61), fissato all’estremità sinistra di detta traversa orizzontale superiore (6), comprende un piedino (611) che appoggia sul piano di riferimento ed un dispositivo di bloccaggio (613), su entrambi i quali entra in contatto la piastrella da misurare.

Un secondo gruppo di posizionamento (71), fissato all’estremità sinistra di detta traversa orizzontale inferiore (7) oltre ad un piedino (711) e ad un dispositivo di bloccaggio comprende anche due supporti di battuta (712) tra loro perpendicolari, sui quali va a battuta la piastrella. Sempre sulla traversa inferiore (7) à ̈ presente un ulteriore gruppo di posizionamento (72), del tutto simile al gruppo di posizionamento fissato sulla sinistra, se non per il fatto di essere scorrevole, fino a raggiungere l’estremità destra della traversa orizzontale.

I gruppi di posizionamento (71) e (72) differiscono per avere, il primo, due supporti di battuta (712) ed, il secondo, un singolo supporto di battuta (722). Il punto di zero dello strumento à ̈ così definito dai due supporti di battuta del primo gruppo di posizionamento.

Per quanto i supporti appena descritti permettano di determinare con accuratezza la posizione della piastrella, gli stessi non eliminano completamente il rischio che quest’ultima possa pericolosamente scivolare. Per questo motivo, i gruppi di posizionamento possono, altresì, essere provvisti di un elemento di supporto di sicurezza (10), utile sia durante il posizionamento della piastrella che nel corso delle misurazioni. Nella forma di attuazione qui descritta, a titolo esemplificativo, detti elementi sono delle battute opportunamente conformate, ovvero due piastre a “L†.

Le traverse orizzontali (6, 7) si adattano alla dimensione della piastrella da misurare traslando su dette guide longitudinali laterali (4, 5). Detta traslazione simultanea avviene sotto l’azione di mezzi di trasmissione del moto azionati da una manovella (8) posta sulla parte inferiore del piano di riferimento inclinabile (1). Da detta manovella la trasmissione del moto avviene per mezzo di sistemi meccanici noti, ad esempio trasmissioni a cinghie dentate oppure con vite senza fine, o altri ancora; detti mezzi di trasmissione del moto possono anche comprendere appositi mezzi di arresto atti a tenere in posizione dette traverse. Su detto piano rettangolare inclinabile (1) la posizione delle traverse orizzontali à ̈ costantemente indicata da una rispettiva scala millimetrata posta parallelamente ad una di dette guide parallele (4, 5).

Dette traverse (6, 7) passano così da una posizione chiusa centrale, nella quale si trovano in adiacenza di un asse centrale (X), fino ad una posizione di lavoro dove accolgono detta piastrella; in quest’ultima posizione il centro di detta piastrella insiste ancora su detto asse centrale (X), a prescindere dalle dimensioni della piastrella stessa.

Sul piano di riferimento inclinabile (1) à ̈ presente una guida longitudinale centrale (3) sulla quale scorre un carrello centrale (9) che porta un comparatore (99). Detto comparatore (99) effettua la misurazione della freccia del centro della piastrella tramite un bilanciere (991) che svolge funzione di rinvio meccanico. La posizione del comparatore (99) e della punta di misurazione di detto elemento à ̈ determinata dalla posizione del carrello centrale. Questa à ̈ indicata da una scala millimetrata posta su detto piano rettangolare inclinabile (1) parallelamente a detta guida longitudinale centrale (3).

Vantaggiosamente, nel caso in cui detto piano di riferimento inclinabile (1) sia costruito in lega metallica ferrosa, detto carrello centrale (9) può essere convenientemente provvisto di alcuni magneti che assicurano la perfetta adesione di detto carrello centrale (9) a detto piano di riferimento inclinabile (1), evitandone il ribaltamento.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Strumento per verificare le caratteristiche dimensionali e la qualità di piastrelle di varie dimensioni, caratterizzato dal fatto di comprendere un piano di riferimento inclinabile (1), da una posizione completamente verticale fino ad una posizione completamente orizzontale, e viceversa, dotato di una o più guide parallele (4, 5) a cui sono scorrevolmente accoppiate una traversa orizzontale superiore (6) ed una traversa orizzontale inferiore (7), ad ognuna di dette traverse essendo scorrevolmente accoppiato almeno un comparatore, od un altro strumento di misura equivalente, e almeno un gruppo di posizionamento della piastrella, dette traverse essendo capaci di adattarsi alla dimensione della piastrella da misurare traslando reciprocamente e passando da una posizione chiusa centrale, nella quale le dette traverse orizzontali (6, 7) si trovano in adiacenza ad un asse centrale (X), fisso ed orizzontale, fino ad arrestarsi in una posizione di lavoro, dove accolgono detta piastrella e tale da mantenere il centro di detta piastrella su detto asse centrale (X).
2. 2. Strumento da rivendicazione che precede caratterizzato dal fatto che all’estremità sinistra di detta traversa orizzontale superiore (6) à ̈ fissato un gruppo di posizionamento (61) che comprende un piedino (611) e sulla traversa orizzontale inferiore (7) vi sono due gruppi di posizionamento (71, 72), il primo fissato all’estremità sinistra ed il secondo scorrevole, rispettivamente comprendenti un piedino (711, 721) ed almeno un supporto di battuta (712, 722); tutti detti piedini essendo scorrevoli su detto piano di riferimento inclinabile (1).
3. 3. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti gruppi di posizionamento (61, 71, 72) comprende almeno un dispositivo di bloccaggio (613, 723).
4. 4. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che su detta traversa orizzontale inferiore (7) à ̈ scorrevolmente accoppiato un gruppo formato da due comparatori (791, 792) mentre su detta traversa orizzontale superiore (6) sono presenti almeno tre comparatori, di quest’ultimi un primo comparatore (693) à ̈ scorrevole mentre i restanti comparatori (691, 692) sono fissi in corrispondenza dell’estremità sinistra; la posizione di detti comparatori scorrevoli (791, 792, 693) essendo indicata da riferimenti graduati di misura posti sulla rispettiva traversa orizzontale.
5. 5. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che il movimento traslatorio reciproco di dette traverse, superiore (6) ed inferiore (7), avviene sotto l’azione di mezzi di trasmissione del moto azionati da una manovella (8), la posizione di ognuna di dette traverse essendo indicata da riferimenti graduati di misura posti su detto piano rettangolare inclinabile (1) parallelamente ad una di dette guide parallele (4, 5), detti mezzi di trasmissione del moto comprendendo anche appositi mezzi di arresto atti a mantenere ferme dette traverse in posizione di lavoro.
6. 6. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto di comprendere un carrello centrale (9), scorrevolmente accoppiato ad una guida longitudinale centrale (3), sul quale à ̈ posto almeno un comparatore (99), la posizione di detto carrello centrale (9) essendo indicata da riferimenti graduati posti su detto piano rettangolare inclinabile (1) parallelamente a detta guida longitudinale centrale (3); la misurazione sulla faccia non in vista della piastrella avviene tramite detto comparatore (99) per mezzo di un bilanciere (991) che svolge funzione di rinvio meccanico.
7. 7. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che detto carrello centrale (9) à ̈ provvisto di almeno un magnete per assicurarne l’adesione a detto piano di riferimento inclinabile (1).
8. 8. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che la misurazione sulla parte non in vista della piastrella avviene tramite comparatori (792, 693) dotati di un bilanciere (7921, 6931) che svolge funzione di rinvio meccanico.
9. 9. Strumento come da una o più delle rivendicazioni che precedono caratterizzato dal fatto che le letture dei comparatori possono essere acquisite e memorizzate tramite un sistema elettronico di gestione.