ITMO20090172A1 - Metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso ed impianto relativo. - Google Patents

Description

"METODO PER IL TRATTAMENTO POST-COTTURA DI MANUFATTI IN MATERIALE CERAMICO POROSO ED IMPIANTO RELATIVO"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso e l'impianto relativo.

E' noto che il ciclo di produzione di manufatti in materiale ceramico di tipo poroso (con porosità aperta) , quali ad esempio monoporosa o bicottura, prevede l'esecuzione sui manufatti cotti di lavorazioni di taglio rese necessarie dalle deformazioni subite in fase di cottura, ovvero per l'ottenimento di pezzi a misura (quadrotte) per la realizzazione di prodotti modulari o a mosaico.

Tali lavorazioni vengono realizzate mediante l'ausilio di macchine utensili che impiegano una o più teste di taglio dotate di sistema di raffreddamento ad acqua. La presenza di pori aperti sulle superfici esposte di tali manufatti, e in particolare sulla superficie di posa e sui fianchi non decorati, e comunicanti con i pori interni determina la permeabilità dei manufatti all'acqua di raffreddamento impiegata nelle suddette macchine utensili.

Tale indesiderato assorbimento di acqua si concentra in in corrispondenza dei tagli eseguiti sui manufatti, e quindi sui bordi, in corrispondenza dei quali si verifica un assorbimento di acqua dell'ordine di grandezza del 15%, mentre le regioni centrali dei manufatti rimangono sostanzialmente asciutte.

Questo fenomeno rende necessaria l'esecuzione di una ulteriore fase di essiccazione prima di avviare i manufatti al confezionamento.

Questa metodologia operativa nota non è scevra di inconvenienti, tra i quali va annoverato il fatto che l'esecuzione della fase di essiccazione comporta notevoli costi di esercizio e provoca la formazione di considerevoli scarti di lavorazione a causa della disomogenea umidificazione dei manufatti.

Tale disomogeneità, tra l'altro, rende sconveniente l'applicazione di cicli di essiccazione rapidi, che consentirebbero un notevole risparmio energetico, a causa degli elevati shock termici subiti dai manufatti, che incrementano la formazione di difettosità e la rottura degli stessi.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso ed un impianto relativo che consentano di contenere i costi di esercizio, e in particolare i consumi energetici, senza penalizzare la qualità dei prodotti ottenuti e l'efficienza produttiva del ciclo.

Nell' ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di consentire l'applicazione di cicli di essiccazione rapida, evitando la formazione di scarti di lavorazione.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di fornire un impianto dotato di una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente una fase di taglio di almeno un manufatto cotto in materiale ceramico poroso e una fase di essiccazione di detto manufatto tagliato, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di umidificazione di detto manufatto eseguita a monte di detta fase di essiccazione .

Questo compito e questi scopi vengono, altresì, tutti raggiunti dal presente apparato per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente un telaio di supporto di mezzi di trasferimento di almeno un manufatto cotto in materiale ceramico poroso lungo una direzione di avanzamento e di almeno un utensile di taglio per la lavorazione di detto manufatto cooperante con un sistema di raffreddamento ad acqua, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di umidificazione di detto manufatto associati a detto telaio.

Questo compito e questi scopi vengono, inoltre, tutti raggiunti dal presente impianto per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente almeno un apparato come sopra descritto, disposto a monte di un gruppo di essiccazione lungo detta direzione di avanzamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un impianto per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una schematica vista in alzato laterale di un impianto secondo il trovato;

la figura 2 è una schematica vista in pianta, parzialmente in trasparenza, dell'impianto di figura 1; la figura 3 è una vista ingrandita in sezione trasversale rispetto alla direzione di avanzamento riferita ai mezzi di trasferimento dell'impianto delle figure precedenti.

Il metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso secondo il trovato prevede l'esecuzione di una fase di taglio di almeno un manufatto cotto in materiale ceramico poroso, di una fase di essiccazione del manufatto tagliato e di almeno una fase di umidificazione del manufatto eseguita prima dell'inizio di quella di essiccazione.

Tale metodo è particolarmente efficace per il trattamento di manufatti cotti in materiale ceramico poroso quali la bicottura e la monoporosa.

La lavorazione di taglio può prevedere la squadratura del manufatto e/o l'ottenimento di una pluralità di quadrotte per la realizzazione di manufatti modulari o a mosaico.

La fase di umidificazione consiste nel bagnare almeno una porzione della superficie di posa del manufatto con un mezzo fluido, la superficie in vista dello stesso essendo generalmente resa impermeabile da un rivestimento decorativo.

Più in particolare tale fase di umidificazione prevede di bagnare almeno la porzione centrale della superficie di posa del manufatto, e preferibilmente l'intera superficie esposta del manufatto, costituita dalla superficie di posa e dai fianchi.

Il mezzo fluido impiegato è costituito da almeno uno tra acqua e vapor d'acqua, presi singolarmente o miscelati ed eventualmente additivati.

La fase di umidificazione può essere svolta spruzzando, ovvero nebulizzando, il mezzo fluido verso la superficie esposta del manufatto al fine di ottenere un assorbimento del mezzo fluido stesso attraverso i pori aperti del manufatto.

La fase di umidificazione può essere svolta con il manufatto fermo o, più preferibilmente, in transito lungo una direzione di avanzamento.

In caso di manufatto in transito la quantità di mezzo fluido assorbito durante la fase di umidificazione dipende dalle caratteristiche del materiale con cui è costituito il manufatto, dalla portata di mezzo fluido erogata e dalla velocità di avanzamento.

Lo scopo della fase di umidificazione è quello di forzare un assorbimento di mezzo fluido da parte del manufatto in modo da ottenere un valore minimo non nullo di umidificazione, almeno, su tutta la sua estensione superficiale.

Ad esempio per manufatti in monoporosa tale valore minimo di umidificazione può essere dell'ordine del 3%, mentre per manufatti in bicottura dell'ordine del 5%. In questo modo si ottiene una riduzione della variazione di umidificazione tra le zone periferiche del manufatto, in corrispondenza delle quali si verifica necessariamente un assorbimento di acqua di raffreddamento durante la fase di taglio, e la restante parte del manufatto stesso.

Tale riduzione consente di contenere lo shock termico a cui è sottoposto il manufatto durante la successiva fase di essiccazione, riducendo la formazione di difettosità e scarti, e rendendo possibile e conveniente l'applicazione di cicli di essiccazione rapida, mediante l'impiego di essiccatoi del tipo oggetto delle domande di brevetto italiano per Invenzione Industriale n. M02008A000324 e n. M02009A000040 a nome della stessa Richiedente, alle quali si rimanda per la relativa descrizione.

Al fine di incrementare tale assorbimento forzato, minimizzando la variazione del grado di umidificazione, può essere opportuno svolgere più fasi di umidificazione prima dell'inizio della fase di essiccazione .

In particolare, è possibile prevedere una prima ed una seconda fase di umidificazione eseguite, rispettivamente, a monte e a valle della fase di taglio .

La prima fase di umidificazione, in particolare, ha lo scopo di provocare una parziale saturazione delle porosità del manufatto prima dell'ingresso alla fase di taglio .

Tale metodo può essere vantaggiosamente eseguito mediante l'impiego dell'impianto per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso, globalmente indicato con il numero di riferimento 1, di cui alle figure allegate.

In questa particolare forma di realizzazione, l'impianto 1 comprende almeno un apparato 20 per l'esecuzione sia della fase di taglio, che della prima e seconda fase di umidificazione.

Più nel dettaglio, l'apparato 20 comprende un telaio 21 di supporto di mezzi di trasferimento 2, di tipo automatico, di almeno un manufatto M cotto in materiale ceramico poroso, del tipo di monoporosa o bicottura, lungo una direzione di avanzamento indicata dalle frecce A nelle figure.

I mezzi di trasferimento 2 trasportano una pluralità di manufatti M disposti in fila uno dietro l'altro lungo la direzione di avanzamento A e in appoggio sulla relativa faccia di posa MI, la faccia in vista disposta superiormente essendo ricoperta da un rivestimento decorativo .

L'apparato 20 comprende, inoltre, almeno un utensile di taglio 3, schematicamente rappresentato nelle figure, per la lavorazione del manufatto M cooperante con un sistema di raffreddamento ad acqua di tipo noto.

L'utensile di taglio 3 è supportato dal telaio 21 e può essere gestito, mediante mezzi di controllo e di movimentazione noti non descritti nel dettaglio, per eseguire la squadratura dei manufatti M ovvero per l'ottenimento di quadrotte destinate alla produzione di prodotti modulari o a mosaico.

Come noto, il sistema di raffreddamento prevede di irrorare l'utensile di taglio 3 con acqua durante il funzionamento, in modo da evitare surriscaldamenti. Tale acqua di raffreddamento lambisce il manufatto M nella zona di taglio e viene parzialmente assorbita dallo stesso.

Vantaggiosamente, l'apparato 20 prevede mezzi di umidificazione 5 del manufatto M associati al telaio 21.

I mezzi di umidificazione 5 comprendono almeno una pluralità 6 di ugelli 7 di erogazione del mezzo fluido verso almeno una porzione della superficie di posa MI, che sono disposti trasversalmente alla direzione di avanzamento A.

Più precisamente gli ugelli 7 sono atti a veicolare il flusso di mezzo fluido verso almeno una porzione centrale della superficie di posa Mi e preferibilmente verso tutta la superficie esposta del manufatto M, comprendente sia la superficie di posa MI, che i fianchi del manufatto stesso.

Gli ugelli 7 sono distribuiti ortogonalmente alla direzione di avanzamento A, sono disposti inferiormente al piano di appoggio dei manufatti M definito dai mezzi di trasferimento 2 e sono rivolti in modo da erogare il mezzo fluido verso l'alto.

Preferibilmente gli ugelli 7 sono distribuiti su un tratto almeno pari alla dimensione del manufatto M in senso trasversale alla direzione di avanzamento A.

Gli ugelli 7 sono in comunicazione con un unico condotto di adduzione 8, associabile ad una unità di alimentazione di mezzo fluido, non rappresentata. Tale unità può essere, ad esempio, costituita dalla rete idrica .

Gli ugelli 7 possono essere di tipo a spruzzo o nebulizzatori .

Vantaggiosamente, l'impianto 1 prevede una prima ed una seconda pluralità, rispettivamente, 6a e 6b di ugelli 7 di cui la prima disposta a monte e la seconda disposta a valle dell'utensile di taglio 3 lungo la direzione di avanzamento A.

La prima e la seconda pluralità 6a e 6b presentano i rispettivi condotti di adduzione 8 supportati dal telaio 21 in corrispondenza, rispettivamente, del lato di ingresso e del lato di uscita.

In una preferita forma di attuazione i mezzi di trasferimento 2 prevedono almeno due cinghie 9 dentate, ciascuna delle quali chiusa su se stessa ad anello ed avvolta su rispettive pulegge di cui una motrice ed una condotta, su cui appoggiano i manufatti M.

Visti in pianta, gli ugelli 7 sono disposti esternamente alle cinghie 9 e/o nella zona comprese tra di esse.

Ciascuna cinghia 9 è dotata superiormente, di una faccia piana su cui appoggia la superficie di posa MI che è, preferibilmente, associata ad uno strato 10 di rivestimento in materiale elastico, anti-scivolo ed impermeabile, del tipo di poliuretano.

Grazie alla deformabilità dello strato 10 il manufatto M in appoggio penetra leggermente al suo interno minimizzando l'assorbimento di acqua di raffreddamento almeno nella zona di contatto.

Vantaggiosamente, almeno una della cinghie 9 è provvista lateralmente di una aletta 11 sporgente a sbalzo su cui appoggia la superficie di posa Mi e anch'essa rivestita dallo strato 10.

In figura 3 sono rappresentate entrambe le cinghie 9 dotate di rispettive alette 11.

L'aletta 11 di ciascuna cinghia 9 è rivolta verso i punti di erogazione del sistema di raffreddamento degli utensili di taglio, schematicamente indicati con il numero di riferimento 12 in figura 3, in modo da schermare almeno parzialmente la superficie di posa MI riducendo l'assorbimento di acqua di raffreddamento. Le alette 11 possono essere ricavate integrali alle rispettive cinghie 9 rimuovendo mediante lavorazione di fresatura una porzione della dentatura inferiore delle cinghie stesse.

Questi particolari accorgimenti adottati rispetto alle cinghie 9 consentono di ridurre la quantità di acqua assorbita dal manufatto M in corrispondenza delle zone di taglio, contribuendo ad ottenere una minore variabilità del grado di umidificazione del manufatto stesso sulla sua estensione.

Non si esclude, tuttavia, che i mezzi di trasferimento 2 possano essere diversamente conformati e comprendere cinghie tradizionali, ovvero un diverso trasportatore automatico di tipo noto.

L'impianto 1 comprende, inoltre, un gruppo di essiccazione 4 disposto a valle dell'apparato 20 lungo la direzione di avanzamento A, anch'esso non descritto nel dettaglio in quanto di tipo noto. Il gruppo di essiccazione 4 può essere di tipo per convezione ovvero di tipo misto per convezione e per irraggiamento ad ottenere un ciclo di essiccazione rapido, come insegnato dalle domande di brevetto italiano per Invenzione Industriale n. M02008A000324 e n. M02009A000040 a nome della stessa Richiedente, alle quali si rimanda per la relativa descrizione.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che mediante l'umidificazione dei manufatti cotti in materiale ceramico poroso preliminare all'essiccazione è possibile ottenere un grado di umidificazione positivo su tutta l'estensione del manufatto, riducendo lo shock termico subito all'ingresso nella fase di essiccazione.

Questo accorgimento, oltre a ridurre la formazione di difetti o la rottura dei manufatti in fase di essiccazione qualunque sia la tecnologia di processo impiegata, consente di trattare i manufatti mediante cicli di essiccazione rapida con conseguente beneficio in termini di abbattimento dei costi di esercizio.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1)Metodo per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente una fase di taglio di almeno un manufatto cotto in materiale ceramico poroso e una fase di essiccazione di detto manufatto tagliato, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una fase di umidificazione di detto manufatto eseguita a monte di detta fase di essiccazione. 2)Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno una fase di umidificazione consiste nel bagnare almeno una porzione della superficie di posa di detto manufatto con un mezzo fluido. 3)Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto mezzo fluido comprende almeno uno tra acqua e vapor d'acqua. 4)Metodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto che detto bagnare consiste nello spruzzare detto mezzo fluido verso detta almeno una porzione della superficie di posa di detto manufatto. 5)Metodo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto bagnare consiste nel nebulizzare detto mezzo fluido verso detta almeno una porzione della superficie di posa di detto manufatto. 6)Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta almeno una fase di umidificazione viene eseguita con detto manufatto in transito lungo una direzione di avanzamento . 7)Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende almeno una prima ed una seconda fase di umidificazione eseguite, rispettivamente, a monte e a valle di detta fase di taglio. 8)Apparato (20) per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente un telaio (21) di supporto di mezzi di trasferimento (2) di almeno un manufatto (M) cotto in materiale ceramico poroso lungo una direzione di avanzamento (A) e di almeno un utensile di taglio (3) per la lavorazione di detto manufatto (M) cooperante con un sistema di raffreddamento (12) ad acqua, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di umidificazione (5) di detto manufatto (M) associati a detto telaio (21). 9)Apparato (20) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di umidificazione (5) comprendono almeno una pluralità (6a; 6b) dì ugelli (7) di erogazione di un mezzo fluido verso almeno una porzione della superficie di posa (MI) di detto manufatto (M). 10)Apparato (20) secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detti ugelli (7) sono distribuiti trasversalmente a detta direzione di avanzamento (A). 11)Apparato (20) secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che detto mezzo fluido comprende almeno uno tra acqua e vapor d'acqua. 12)Apparato (20) secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che comprende una prima ed una seconda pluralità (6a, 6b) di detti ugelli (7) disposti, rispettivamente, a monte e a valle di detto almeno un utensile di taglio (3). 13)Apparato (20) secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 12, caratterizzato dal fatto che detti ugelli (7) sono di tipo a spruzzo o nebulizzatori . 14)Apparato (20) secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 13, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasferimento (2) comprendono almeno due cinghie (9), ciascuna delle quali chiusa su se stessa ad anello ed avvolta su rispettive pulegge, su cui appoggia detto manufatto (M), almeno una di dette cinghie (9) essendo associata lateralmente ad una aletta (11) sporgente di ulteriore supporto del manufatto stesso. 15)Apparato secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta almeno una cinghia (9) e la rispettiva aletta (11) sono associate, in corrispondenza delle relative facce atte a contattare detto manufatto (M), ad uno strato (10) di rivestimento in materiale elastico, antiscivolo ed impermeabile. 16) Impianto (1) per il trattamento post-cottura di manufatti in materiale ceramico poroso comprendente almeno un apparato (20) secondo una o più delle rivendicazioni da 8 a 15, disposto a monte di un gruppo di essiccazione (4) lungo detta direzione di avanzamento (A).