ITMO20010247A1 - Procedimento di lavorazione di prodotti ceramici lastriformi ed apparato di produzione relativo - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: “Procedimento di lavorazione di prodotti ceramici lastriformi ed apparato di produzione relativo”.

La presente invenzione concerne un procedimento di lavorazione di prodoti ceramici lastriformi relativo alla decorazione di piastrelle ceramiche per pavimenti e rivestimenti.

L’invenzione concerne anche un apparato di produzione destinato alla decorazione di piastrelle ceramiche in qualunque materiale ceramico, in particolare, ma non solo, in grès fine o porcellanato, in atomizzato normale o in micronizzato, a tuta massa o a massa parziale.

Tra i diversi tipi di piastrelle ceramiche per pavimenti e rivestimenti di atuale produzione, una particolare categoria è costituita dalle piastrelle in grès fine o porcellanato, le quali, come noto, presentano elevate carateristiche di impermeabilità e resistenza meccanica grazie alla compatezza ed omogeneità del materiale per tuto lo spessore del manufato.

Al modo tradizionale di produrre deti prodoti, che prevede sostanzialmente una pressatura della miscela di materiale in polvere ed una prolungata ed opportunamente controllata fase di cottura, si è da qualche tempo aggiunta una nuova tecnica la quale prevede essenzialmente una doppia pressatura. Secondo questa ultima tecnica, si ha una prima pressatura per ottenere un substrato sufficientemente soffice, una deposizione di materiale in polvere utile per la decorazione desiderata, una seconda pressatura e, quindi, la cottura finale.

I manufatti così ottenuti presentano, come tutti i prodotti in grès fine o porcellanato, indubbie qualità dal punto di vista dell’estetica e della resistenza meccanica. Bisogna però considerare che la decorazione interessa soltanto uno strato superficiale del manufatto, e ciò naturalmente impedisce che questo, dopo la cottura, possa essere sottoposto ad ulteriori lavorazioni meccaniche, analoghe, ad esempio, a quelle eseguibili sulle pietre naturali.

La tecnica nota comprende, oltre alla tradizionale pressatura del materiale in polvere deposto aH’intemo di alveoli di formatura di uno stampo ceramico, anche la pressatura del materiale in polvere disposto in forma di lamina continua ed alimentato in questa forma ad una o più stazioni di pressatura (ad esempio una prima stazione di pressatura ed una seconda stazione di pressatura di consolidamento). Successivamente la lamina pressata viene tagliata per realizzare le piastrelle del formato desiderato.

Scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un procedimento di lavorazione che permetta la creazione di intarsi, bassorilievi, e figure passanti per tutto lo spessore del materiale crudo, nonché la successiva colorazione dei medesimi o di tutta la superficie del materiale, specialmente in quei processi produttivi ove la pressatura del materiale in polvere non avviene all’interno dei tradizionali alveoli di formatura ma con il materiale alimentato ad una pressa in forma di strato continuo.

II trovato in oggetto consente inoltre di realizzare, sul materiale in polvere crudo all’uscita della prima fase di pressatura (in particolare sul materiale disposto in forma di lamina o strato continuo), figure che sono capaci di arrecare un notevole miglioramento estetico al prodotto finito.

Ulteriore scopo dell’ invenzione è quello di proporre un procedimento di lavorazione di piastrelle ceramiche con il quale si ottengano prodotti di innovativa concezione tecnica ed estetica.

Un altro scopo è quello di proporre un apparato di produzione con il quale si possa mettere in atto il procedimento dell’ invenzione.

Gli scopi suddetti vengono raggiunti mediante un procedimento di lavorazione di prodotti ceramici lastriformi (piastrelle, lastre, lamine continue di lunghezza indefinita, etc.) nel quale si prevede:

- una prima fase di pressatura della miscela dei materiali in polvere impiegati per la realizzazione del prodotto lastriforme (detti materiali essendo raccolti in appositi stampi tradizionali atti alla composizione delle piastrelle secondo forma e dimensioni desiderate, oppure essendo distribuiti in forma di strato o lamina continua senza stampo tradizionale);

- una fase di generazione meccanizzata di incavi non passanti, o di aperture o fori sagomati passanti a tutto spessore, praticati nel materiale pressato nella fase precedente di prima pressatura;

- una fase di deposizione, nei suddetti incavi o fori (o su tutta la superficie del materiale), di polveri colorate utili alla decorazione della piastrella;

- una seconda fase di pressatura dell’insieme composto come sopra;

- una fase di cottura del suddetto composto secondo tempi e modalità congruenti con la miscela dei materiali in polvere impiegati.

Il procedimento può vantaggiosamente prevedere, prima della fase finale di cottura, una fase di levigatura ed una eventuale nuova fase di generazione di incavi, di moderata entità, nella superficie levigata.

In quest’ultimo caso possono aversi, dopo la cottura, ulteriori fasi di lavorazioni di rifinitura superficiale, quali, ad esempio, una nuova levigatura, una satinatura, oppure altre lavorazioni atte a conferire alla superficie particolari caratteristiche estetiche come effetto bagnato, anticato o altre ancora.

Un apparato di produzione per F effettuazione di un procedimento di lavorazione secondo la presente invenzione comprende:

- una prima macchina di pressatura per effettuare una prima pressatura di una miscela di materiali in polvere (raccolti in stampi o distribuiti a strato continuo) atti alla composizione di manufatti ceramici per pavimenti e rivestimenti di varia forma e dimensione;

- un dispositivo atto alla generazione di incavi, o fori passanti a tutto spessore, nel materiale pressato come al punto precedente, detto dispositivo impiegando mezzi di asportazione del materiale attraverso aperture praticate in maschere, o dime, interposte tra detti mezzi di asportazione e il materiale pressato nella fase di prima pressatura;

- un dispositivo per la deposizione di polveri colorate che può deporre le polveri o su tutta la superficie del materiale pressato nella prima pressatura o soltanto negli incavi o fori ottenuti in detto materiale;

- una seconda macchina di pressatura per pressare in modo definitivo detto materiale completo delle polveri colorate di decorazione;

- un forno di cottura del materiale ottenuto come al punto precedente, il processo di cottura messo in atto in detto forno essendo idoneo alla greificazione del materiale;

- mezzi convogliatori atti a spostare il materiale (piastrelle o lamina continua) in lavorazione tra i vari dispositivi e macchinari sopra indicati disposti in successione lungo una linea di produzione.

Il dispositivo atto alla generazione di incavi o fori passanti sagomati nel materiale pressato nella prima fase di pressatura può convenientemente impiegare mezzi di asportazione (fissi o mobili) costituiti da getti d’aria e sostanze abrasive quali sabbia, quarzo, o simili; oppure, nel caso il materiale (piastrelle o lamina continua) sia a basso spessore, o molto soffice, i suddetti mezzi di asportazione del materiale possono essere costituiti da semplici spazzole. In entrambi i casi, essi agiscono attraverso aperture ricavate in maschere, o dime, di vario genere come, ad esempio, maschere planari o rotative, in materiali vari (flessibili, elasticamente deformabili, rigidi, duri, etc.), di tipo statico o mobile, di varie forme (ad esempio cilindriche), o altri tipi ancora diversi.

Il dispositivo per la deposizione di polveri colorate almeno negli incavi o fori sagomati (ottenuti nel materiale pressato nella prima fase di pressatura), o su tutta una superficie del materiale, può essere di varia forma e tipologia a seconda della tipologia degli incavi generati nella precedente stazione di lavoro dell’apparato dell’invenzione. Esso può comprendere, a puro titolo di esempio, un serbatoio delle polveri colorate provvisto di un’apertura inferiore, di larghezza pari alla larghezza del manufatto, attraverso la quale le polveri cadono nei rispettivi incavi grazie ad una maschera identica a quella usata per la generazione degli stessi, detta maschera essendo interposta tra detto serbatoio ed il manufatto in lavorazione.

L’apparato di produzione può inoltre comprendere, prima del forno di cottura, una levigatrice a crudo della superficie superiore del materiale (piastrelle o lamina continua) in uscita dalla seconda pressatura ed, eventualmente, un ulteriore dispositivo di generazione di incavi, molto ridotti, nella superficie levigata.

Dopo il forno di cottura, l’apparato può comprendere altresì una ulteriore levigatrice, una satinatrice e/o lucidatrice, e ulteriori dispositivi atti a conferire particolari effetti estetici alla superficie superiore delle piastrelle.

E’ evidente che con il procedimento e l’apparato dell’invenzione si possono produrre nuovi tipi di piastrelle in porcellanato, le quali presentino caratteristiche estetico/strutturali sensibilmente diverse dalle piastrelle in porcellanato di attuale produzione e molto più simili a quelle delle pietre naturali. Si noti infatti che grazie, alla “profondità” delle decorazioni imprimibili nel corpo della piastrella, questa può assumere la conformazione strutturale tipica del marmo, con le sue venature di svariata forma e tonalità di colore.

Essa può quindi essere sottoposta alle lavorazioni tipiche del marmo, quali la levigatura, la lucidatura, il taglio, o altre, ampliando così notevolmente le possibilità di utilizzo dei manufatti in porcellanato.

Questi e altri vantaggi, ottenibili con il procedimento dell’invenzione, risulteranno peraltro più facilmente comprensibili mediante illustrazione di un esempio di realizzazione non limitativo del procedimento medesimo come di seguito descritto con l’ausilio delle tavole di disegno allegate, nelle quali:

- la figura 1 rappresenta un diagramma di flusso operativo di un procedimento di lavorazione secondo l’invenzione;

- la figura 2 rappresenta schematicamente un apparato di produzione con il quale è attuabile il procedimento di fig.1 ;

- le figure 3, 4 e 5 rappresentano in dettaglio alcuni dispositivi compresi nell’apparato di produzione illustrato in fig.2;

- la figura 6 rappresenta un diagramma di flusso relativo ad una possibile variante del procedimento dell’invenzione;

- la figura 7 rappresenta lo schema di un apparato di produzione corrispondente al procedimento di figura 6.

In un apparato di produzione, 10, illustrato schematicamente in fig.2, destinato alla lavorazione di piastrelle in grès fine, o porcellanato, si prevedono mezzi convogliatori, 11 , del tipo a nastro, tramite i quali il materiale (che è illustrato in forma di lamina continua, 12, ma che potrebbe essere costituito da una successione di elementi discreti - piastrelle distanziati a passo) viene trasportato tra le varie stazioni di lavoro dell’apparato per assumere progressivamente la forma e l’aspetto desiderato eseguendo il procedimento di lavorazione, 100, illustrato in fig.l.

Una di dette stazioni di lavoro comprende una pressa, 13, che, in accordo a quanto stabilito nella fase 101 del procedimento suddetto, esegue una prima pressatura (tale prima pressatura può essere o meno a bassa pressione a seconda del prodotto) di una miscela di materiali in polvere.

La successiva fase, 102, del procedimento di lavorazione concerne una generazione meccanizzata di incavi, o aperture, o fori passanti sagomati, nel materiale pressato in precedenza. Detti incavi o fori, considerata la relativa morbidezza del materiale in questo stadio di lavorazione, possono essere ottenuti con dispositivi vari, 14, impieganti preferibilmente utensili a getto d’aria unitamente con materiale abrasivo, o anche spazzole. La distribuzione di questi incavi o fori nel corpo del materiale lastriforme (in forma lamina continua ma potrebbe essere in forma di piastrella) può essere predefinita o casuale, e ciò può essere ottenuto mediante l’ausilio di maschere in materiale vario, statiche o rotative, interposte tra detti utensili e il materiale, e recanti tagli opportunamente sagomati attraverso i quali gli utensili agiscono per asportare il materiale creando così gli incavi o fori passanti nella forma, profondità e distribuzione volute. Nel caso si desideri ottenere una distribuzione di incavi predefinita si possono impiegare maschere, o dime, rotative 15, 16, illustrate nelle figg. 3 e 4, portate in rotazione in modalità sincrona rispetto al l’avanzamento del materiale sul nastro trasportatore, 11. È possibile usare anche un utensile mobile con le dime statiche (come illustrato in figura 5). Come si può notare in dette figure, l’utensile per la generazione degli incavi o fori passanti è in questi casi costituito (a puro titolo di esempio) da una serie di getti adiacenti di aria e materiale abrasivo, quale sabbia, quarzo o simili, generati da un unico elemento tubolare, 18, di adduzione dell’aria in pressione e dell’abrasivo. Deta serie di geti interessa preferibilmente tuta la larghezza della dima.

Nel caso che le dime rotative illustrate nelle figg. 3 e 4 vengano fatte ruotare in modo svincolato dalla velocità di avanzamento del materiale sul nastro trasportatore, 1 1 , è evidente che la forma e la distribuzione degli incavi (o fori passanti) che vengono a generarsi nel materiale pressato variano in continuazione a seconda del momento di atacco e della velocità relativa tra maschera e materiale. Da ciò discende che, impiegando maschere nelle quali si abbiano figure di taglio riproducenti determinate venature marmoree si otengano di conseguenza nel corpo del materiale (lamina continua o piastrella) incavi o fori passanti aventi la forma di dete determinate venature, distribuiti in modo vario e casuale, analogamente a quanto avviene per la reale distribuzione delle venature nel marmo.

In detti incavi, o fori passanti sagomati, o su tuta o buona parte della superficie del materiale lavorato, vengono poi depositate, nella successiva fase, 103, del procedimento di lavorazione, polveri colorate utili ad otenere l’effeto decorativo desiderato. Il deposito può aver luogo impiegando dispositivi di vario genere, di tipo noto.

Il manufatto così ottenuto viene sotoposto ad una seconda definitiva pressatura, fase 104, utile a conferire la necessaria compatezza al tuto prima della fase finale di cotura, 105. Nell’apparato di figura 2 è indicata con 24 la pressa utilizzata per la suddeta pressatura definitiva, ed è indicato con 25 il forno di cotura ato ad assicurare il processo di greificazione dei materiali componenti il prodoto lastriforme (piastrella o lamina continua ancora da tagliare).

Una variante al procedimento di lavorazione sopra descrito può aver luogo in accordo alla sequenza di operazioni, 200, illustrate in figura 6.

La variante prevede:

- prima pressatura iniziale, 201;

- generazione automatizzata di incavi o fori, 202;

- deposizione di polveri colorate su tutta la superficie del materiale lavorato o negli incavi o fori suddetti, 203;

- pressatura definitiva, 204;

- cottura 207.

In questo caso, dopo la seconda pressatura può essere effettuata, prima della cottura, una levigatura “a crudo”, fase 205.

Nell’eventualità si effettui quest’ultima lavorazione, possono essere creati nella superficie perfettamente planare incavi di leggera entità, fase 208, mediante dispositivi analoghi a quelli utilizzati nella precedente fase 202 o mediante dispositivi diversi.

È possibile prevedere, prima della cottura 209 una decorazione tradizionale a smalto, fase 206, preferibilmente in corrispondenza degli incavi poco profondi ricavati nella fase 208. È preferibile predisporre la piastrella affinché, dopo la cottura, fase 209, si possano eseguire lavorazioni varie destinate al conferimento di particolari caratteristiche estetiche, fase 210, quali una nuova leggera levigatura, una satinatura, oppure lavorazioni utili ad ottenere il cosiddetto effetto bagnato, o anticato, o altri effetti estetici altrettanto validi e richiesti dal mercato del settore.

L’apparato di produzione, 10’, (figura 7) utilizzato per l’esecuzione del procedimento, 200, in una delle sue forme realizzative, si differenzia dall’apparato 10 di figura 2 per l’aggiunta di ulteriori stazioni di lavoro. Infatti, come possiamo notare in fig.7, oltre alla prima pressa 13’, al dispositivo 14’ di generazione automatizzata di incavi nelle formelle pressate, al dispositivo 23’ di deposito di polveri colorate negli incavi suddetti (o su tutta la superficie del materiale), alla seconda pressa 24’, ed al forno di cottura 25’, l’apparato comprende una levigatrice 26, un altro dispositivo 27 di modellazione della superficie superiore della piastrella, ed ulteriori macchinari e dispositivi specifici, 28, quali, ad esempio, lucidatrici, satinatrici, levigatrici leggere o altri ancora.

E’ evidente che ulteriori modifiche e varianti possono interessare sia alcune fasi del procedimento di lavorazione piastrelle sopra illustrato sia alcuni componenti dell’apparato di produzione relativo.

E’ comunque evidente che rimangono inalterati i vantaggi connessi al procedimento di lavorazione messo in atto, ed in particolare, i vantaggi di generare in modo semplice ed automatico intarsi e decorazioni che possono interessare, con profondità variabile, l’intero spessore del manufatto sia in modo geometrico ripetitivo sia in modo volutamente casuale o figurativo.

Detti vantaggi rimangono salvaguardati sempre rimanendo nell'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di lavorazione di prodotti ceramici lastriformi caratterizzato dal fatto di comprendere: - una prima fase di pressatura di una miscela di materiali in polvere, impiegati per la realizzazione dei prodotti ceramici, distribuiti in forma appiattita; - una fase di generazione meccanizzata di incavi o aperture passanti praticati nel materiale pressato prodotto in detta prima fase di pressatura; - una fase di deposizione, almeno nei suddetti incavi o aperture, o su tutta una superficie del materiale pressato, di polveri colorate utili alla decorazione dei prodotti ceramici; - una seconda fase di pressatura dell’insieme composto come sopra; - una fase di cottura del suddetto composto secondo tempi e modalità congruenti con la miscela dei materiali in polvere impiegati.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere, prima della fase di cottura, una fase di levigatura.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto di comprendere, prima o dopo la fase di levigatura, una nuova fase di generazione di incavi, o aperture passanti, nella superficie del prodotto.
4. 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere, dopo la fase di cottura, lavorazioni di rifinitura superficiale, come satinatura, lucidatura, levigatura leggera o altre lavorazioni atte a conferire alle piastrelle particolari caratteristiche estetiche come effetto bagnato, anticato o altre ancora.
5. 5. Apparato per la produzione di prodotti ceramici lastriformi caratterizzato dal fatto di comprendere: - una prima macchina di pressatura per pressare una miscela di materiali in polvere atti alla produzione di prodotti ceramici lastriformi di varia forma e dimensione; - un dispositivo atto alla generazione di incavi, o aperture passanti, nel materiale pressato come al punto precedente, detto dispositivo impiegando mezzi di asportazione del materiale attraverso aperture praticate in maschere, o dime, interposte tra detti mezzi di asportazione e detto materiale pressato; - un dispositivo per la deposizione di polveri colorate sul materiale ottenuto come al punto precedente; - una seconda macchina di pressatura per pressare ulteriormente il materiale completo delle polveri colorate di decorazione; - un forno di cottura del materiale ottenuto come al punto precedente; - mezzi convogliatori atti a spostare il materiale in lavorazione tra i vari dispositivi e macchinari sopra indicati disposti in successione lungo una linea di produzione.
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo atto alla generazione di incavi, o aperture passanti, nel materiale pressato comprende mezzi, fissi o mobili, di asportazione del materiale costituiti preferibilmente da getti d’aria e sostanze abrasive quali sabbia, quarzo, o simili.
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 5 o 6 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo atto alla generazione di incavi, o aperture passanti, nel materiale pressato comprende mezzi di asportazione del materiale costituiti da spazzole.
8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 5 a 7 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo atto alla generazione di incavi, o aperture passanti, nel materiale pressato comprende maschere planari statiche.
9. 9. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 5 a 8 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo atto alla generazione di incavi, o aperture passanti, nel materiale pressato comprende maschere rotative, preferibilmente cilindriche.
10. 10. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 5 a 9 caratterizzato dal fatto di comprendere, prima del forno di cottura, una postazione di lavoro per la decorazione a smalto del materiale lavorato da detta seconda macchina di pressatura.
11. 11. Apparato secondo una delle rivendicazioni da 5 a 10 caratterizzato dal fatto di comprendere, prima del forno di cottura, una levigatrice della superficie superiore del materiale lavorato da detta seconda macchina di pressatura.
12. 12. Apparato secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere, prima o dopo detta levigatrice, un ulteriore dispositivo di generazione di incavi, relativamente ridotti, nella superficie levigata del materiale in lavorazione.
13. 13. Procedimento ed apparato sostanzialmente come descritti ed illustrati nelle tavole di disegno allegate e per gli scopi sopra citati.