ITMO970043A1

ITMO970043A1 - ISOBARIC PUNCH FOR PRESSING TILES ISOBARIC PUNCH FOR PRESSING CERAMIC TILES AND METHOD FOR MANUFACTURING SAID CERAMICS AND METHOD FOR MANUFACTURING SAID PUNCH. PUNCH.

Info

Publication number: ITMO970043A1
Application number: IT97MO000043A
Authority: IT
Inventors: Nunzio Annovi Nunzio Annovi
Original assignee: Annovi S R L Annovi S R L
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-18
Also published as: EP0865888B1; DE69817049D1; EP0865888A1; IT1292690B1

Description

L'invenzione concerne un punzone isobarico per la pressatura di piastrelle ceramiche ed un metodo per la fabbricazione di detto punzone. The invention relates to an isobaric punch for pressing ceramic tiles and a method for manufacturing said punch.

Da IT-U-214739 sono noti stampi per piastrelle ceramiche comprendenti un corpo di punzone dotato di una pluralità di cavità intercomunicanti contenenti olio, chiuse ad un'estremità attiva da una membrana elastica; all'interno di ciascuna cavità, tra l'olio e la membrana, è interposto un rispettivo pistone, perifericamente dotato di anello di tenuta. From IT-U-214739 molds for ceramic tiles are known comprising a punch body equipped with a plurality of intercommunicating cavities containing oil, closed at one active end by an elastic membrane; inside each cavity, between the oil and the membrane, a respective piston is interposed, peripherally equipped with a sealing ring.

Peraltro per un corretto funzionamento di tali stampi, prima dell'uso, è necessario provvedere all'introduzione di olio in pressione, per distaccare i pistoni dal fondo delle rispettive cavità in modo da consentire che i pistoni si possano muovere verso l'interno o verso l'esterno delle cavità sotto l'azione dell'olio, da un lato, e delle polveri da pressare, dall'altro lato. La pressione dell'olio necessaria per ottenere il distacco dei pistoni è alquanto elevata. Moreover, for a correct functioning of these molds, before use, it is necessary to provide for the introduction of oil under pressure, to detach the pistons from the bottom of the respective cavities in order to allow the pistons to move inwards or towards the outside of the cavities under the action of oil, on one side, and of the powders to be pressed, on the other side. The oil pressure necessary to obtain the detachment of the pistons is quite high.

Da EP-A-0759346 sono inoltre noti degli stampi isobarici nei quali, invece dei pistoni, sono previsti elementi di controllo della membrana che sono mantenuti in una posizione intermedia delle rispettive cavità per mezzo di elementi posizionatori che vengono schiacciati, o spezzati, o comunque neutralizzati, dopo che sia avvenuta la vulcanizzazione della membrana, liberando così i rispettivi elementi di controllo che risultano liberi di sposarsi verso le poveri da pressare, o in verso opposto, sotto l'azione rispettivamente dell'olio, o delle polveri. Inoltre, sono descritti elementi posizionatori realizzati in materiale elastico, interposto tra il fondo di ciascuna cavità e la parte centrale di ciascun elemento di controllo. Pertanto gli elementi di controllo possono essere relativamente instabili e, talvolta, tendere a bloccarsi nella rispettiva cavità quando sollecitati dalle polveri in modo non uniforme. Inoltre, quando si deve procedere alla vulcanizzazione della membrana, la particolare disposizione degli elementi posizionatori elastici costringe ad effettuare la vulcanizzazione con le cavità rivolte verso il basso, ad evitare che la materia fluida della quale dovrà essere costituita la membrana occupi le suddette cavità riempiendole completamente. Un ulteriore inconveniente di tali stampi isobarici noti si riscontra quando essi devono essere rigenerati, in quanto la membrana elastica, che viene dapprima riscaldata, poi strappata dal corpo dello stampo, si stacca dai pistoni lasciandoli all'interno delle rispettive cavità. Si rende quindi necessario vuotare le cavità dai pistoni estraendoli uno alla volta, il che comporta notevole dispendio di tempo. From EP-A-0759346 are also known isobaric molds in which, instead of the pistons, membrane control elements are provided which are kept in an intermediate position of the respective cavities by means of positioning elements which are crushed, or broken, or in any case neutralized, after the vulcanization of the membrane has taken place, thus releasing the respective control elements which are free to marry towards the poor to be pressed, or in the opposite direction, respectively under the action of oil or powders. Furthermore, positioning elements made of elastic material, interposed between the bottom of each cavity and the central part of each control element, are described. Therefore the control elements can be relatively unstable and, at times, tend to block in the respective cavity when stressed by the powders in a non-uniform way. Furthermore, when it is necessary to proceed with the vulcanization of the membrane, the particular arrangement of the elastic positioning elements forces the vulcanization to be carried out with the cavities facing downwards, to prevent the fluid material of which the membrane must be made from occupying the aforementioned cavities, filling them completely. . A further drawback of such known isobaric molds occurs when they have to be regenerated, since the elastic membrane, which is first heated, then torn from the body of the mold, detaches from the pistons leaving them inside the respective cavities. It is therefore necessary to empty the cavities from the pistons by extracting them one at a time, which involves a considerable waste of time.

Scopo della presente invenzione è di migliorare gli stampi per la pressatura delle polveri ceramiche evitando gli inconvenienti sopra indicati. The object of the present invention is to improve the molds for pressing ceramic powders avoiding the drawbacks indicated above.

Secondo l'invenzione, è previsto unpunzone isobarico per la pressatura di piastrelle ceramiche, comprendente un corpo di punzone munito di cavità intercomunicanti contenenti un fluido incomprimibile ed aventi un'estremità chiusa da una membrana elastica, l'altra estremità essendo dotata di una parte di fondo, all'interno di ciascuna cavità essendo alloggiato un rispettivo inserto rigido cooperante con rispettivi mezzi posizionatori elastici, ciascun detto inserto essendo rivolto, ad un lato, verso detta membrana ed, al lato opposto, essendo in contatto con i rispettivi mezzi posizionatori elastici, caratterizzato da ciò, che detti mezzi posizionatori elastici presentano una forma anulare. According to the invention, an isobaric punch is provided for pressing ceramic tiles, comprising a punch body equipped with intercommunicating cavities containing an incompressible fluid and having one end closed by an elastic membrane, the other end being provided with a part of bottom, a respective rigid insert being housed inside each cavity cooperating with respective elastic positioning means, each said insert facing, on one side, towards said membrane and, on the opposite side, being in contact with the respective elastic positioning means, characterized by this, that said elastic positioning means have an annular shape.

In tal modo, viene assicurata una maggior stabilità agli elementi rigidi inseriti all'interno delle cavità. In this way, greater stability is ensured for the rigid elements inserted inside the cavities.

In una versione vantaggiosa, detti mezzi elastici sono ricevuti in una sede corrispondentemente anulare ricavata in detta parte di fondo. In an advantageous version, said elastic means are received in a correspondingly annular seat obtained in said bottom part.

Ciò facilita l’inserimento degli elementi posizionatori nelle rispettive cavità. This facilitates the insertion of the positioning elements in their respective cavities.

Secondo una versione vantaggiosa, ciascun inserto rigido presenta una parte centrale ed una parte periferica, la parte periferica avendo uno spessore minore della parte centrale. According to an advantageous version, each rigid insert has a central part and a peripheral part, the peripheral part having a thickness less than the central part.

In tal modo sono notevolmente ridotti i rischi di bloccaggio dell'inserto rigido nella rispettiva cavità, a parità di gioco radiale tra la cavità e l'inserto rigido in essa inserito. In this way the risks of locking the rigid insert in the respective cavity are considerably reduced, with the same radial clearance between the cavity and the rigid insert inserted therein.

Secondo un'ulteriore versione preferita, tra ciascun inserto rigido e la membrana è interposto un elemento periferico di tenuta, per evitare trafilamenti di materia plastica liquida durante la vulcanizzazione. According to a further preferred embodiment, a peripheral sealing element is interposed between each rigid insert and the membrane, to prevent leakage of liquid plastic material during vulcanization.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, è previsto un metodo per la fabbricazione di uno stampo isobarico per la pressatura di piastrelle ceramiche, comprendente, in successione, la preparazione di un corpo di stampo con cavità intercomunicanti aventi rispettive aperture rivolte verso l'alto, l'inserimento in ciascuna cavità di un elemento posizionatore elastico e di un rispettivo inserto rigido, nonché la vulcanizzazione di una membrana in materiale elastico sugli inserti rigidi e su detto corpo di stampo, caratterizzato da ciò, che, durante la vulcanizzazione, sugli inserti rigidi viene esercitata una pressione tale da non deformare gli elementi posizionatori elastici, che risultano attivi durante l'esercizio in pressatura. According to a further aspect of the invention, a method is provided for the manufacture of an isobaric mold for pressing ceramic tiles, comprising, in succession, the preparation of a mold body with intercommunicating cavities having respective openings facing upwards, the insertion in each cavity of an elastic positioning element and of a respective rigid insert, as well as the vulcanization of a membrane made of elastic material on the rigid inserts and on said mold body, characterized in that, during the vulcanization, on the rigid inserts a pressure is exerted such as not to deform the elastic positioning elements, which are active during the pressing operation.

Preferibilmente, prima di detta vulcanizzazione, sugli inserti rigidi vengono collocati mezzi di tenuta, atti ad impedire che durante detta vulcanizzazione, parti di detto materiale possano penetrare all'interno di dette cavità. Preferably, prior to said vulcanization, sealing means are placed on the rigid inserts, designed to prevent parts of said material from penetrating inside said cavities during said vulcanization.

L'invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, nei quali: The invention can be better understood and implemented with reference to the attached drawings, which illustrate some non-limiting examples of implementation, in which:

Figura 1 è una vista in pianta di un punzone di stampo isobarico; Figure 1 is a plan view of an isobaric die punch;

Figura 2 è la sezione II-II, ingrandita, di Figura 1, con una piastrella in pressatura introdotta nello stampo; Figure 2 is the enlarged section II-II of Figure 1, with a pressing tile introduced into the mold;

le Figure 3 e 4 sono sezioni come quella di Figura 1, ma relative a versioni di elemento di guarnizione o di tenuta avente forma di anello con sezione rispettivamente circolare e rettangolare; Figures 3 and 4 are sections like that of Figure 1, but relating to versions of a gasket or sealing element having the shape of a ring with a circular and rectangular section respectively;

Figura 5 è una sezione come quella di Figura 2, ma con inserto rigido centralmente dotato di cavità per migliorare l'ancoraggio della membrana; Figure 5 is a section like that of Figure 2, but with a rigid insert centrally provided with a cavity to improve anchoring of the membrane;

le Figure 6, 7 e 8 sono sezioni come quella di Figura 2, ma relative a versioni dei mezzi elastici con bordo periferico esterno avvolgentè l'inserto nella rispettiva cavità; Figures 6, 7 and 8 are sections like that of Figure 2, but relating to versions of the elastic means with an outer peripheral edge enveloping the insert in the respective cavity;

Figura 9 è una sezione come quella di Figura 2, ma relativa ad una versione priva di elementi di tenuta sul lato dell'inserto rivolto verso la membrana. Figure 9 is a section like that of Figure 2, but relating to a version without sealing elements on the side of the insert facing the membrane.

Un punzone 1 isobarico per la pressatura di piastrelle ceramiche 2 all'interno di una matrice 3, comprende una membrana elastica 4 vulcanizzata sulla faccia esterna del punzone stesso e riproducente, in negativo, il retro della piastrella 2. Il punzone 1 è dotato di una pluralità di cavità 5, ricavate nel corpo di punzone in corrispondenza delle zone comprese tra appendici di appoggio 6 della piastrella. In corrispondenza delle appendici 6, la membrana 4 è dotata di corrispondenti scanalature 7. An isobaric punch 1 for pressing ceramic tiles 2 inside a matrix 3, comprises an elastic membrane 4 vulcanized on the external face of the punch itself and reproducing, in negative, the back of the tile 2. The punch 1 is equipped with a plurality of cavities 5, obtained in the punch body in correspondence with the areas comprised between supporting appendages 6 of the tile. In correspondence with the appendages 6, the membrane 4 is provided with corresponding grooves 7.

Come evidenziato in Figura 2, le cavità 5 sono intercomunicanti tramite una serie di fori 8 ricavati nel corpo di punzone in modo da costituire un circuito, chiuso tramite un tappo a vite 13, nel quale viene introdotto olio. As shown in Figure 2, the cavities 5 are intercommunicating through a series of holes 8 obtained in the punch body so as to constitute a circuit, closed by means of a screw cap 13, into which oil is introduced.

Internamente a ciascuna cavità 5 è alloggiato un rispettivo inserto 9 che risulta libero di muoversi durante la pressatura verso la piastrella 2, o in allontanamento da essa, in funzione della densità locale delle polveri formanti la piastrella stessa. Ciascun inserto 9 presenta preferibilmente una zona di bordo 10 avente minore spessore, in modo da evitare i,mpuntamenti anche quando l’azione combinata delle polveri e dell'olio costringa l'inserto ad inclinarsi rispetto alla relativa cavità 5. A respective insert 9 is housed inside each cavity 5 which is free to move during pressing towards the tile 2, or away from it, depending on the local density of the powders forming the tile itself. Each insert 9 preferably has an edge area 10 having a smaller thickness, so as to avoid pinching even when the combined action of dust and oil forces the insert to incline with respect to the relative cavity 5.

Tra la parte della zona di bordo 10 rivolta vero l'olio ed il fondo della rispettiva cavità 5 è alloggiato un mezzo elastico anulare 11, ad esempio costituito da un anello avente sezione circolare e preferibilmente inserito in una sede anulare 12 di ciascuna cavità. An annular elastic means 11 is housed between the part of the edge area 10 facing towards the oil and the bottom of the respective cavity 5, consisting for example of a ring having a circular section and preferably inserted in an annular seat 12 of each cavity.

Il mezzo elastico 10 a forma di anello funge, di per sè stesso, da elemento di guarnizione quando, durante la fabbricazione del punzone, viene colata la resina liquida sugli inserti e sulla superficie libera del corpo di punzone per formare la membrana 4. Infatti, come rappresentato in Figura 9, ciascun inserto può essere direttamente a contatto con la membrana 4 senza interposizione di alcun elemento di guarnizione. The ring-shaped elastic means 10 acts, in itself, as a sealing element when, during the manufacture of the punch, the liquid resin is poured on the inserts and on the free surface of the punch body to form the membrane 4. In fact, as shown in Figure 9, each insert can be in direct contact with the membrane 4 without the interposition of any sealing element.

Tuttavia, per una maggior garanzia di tenuta, è possibile prevedere, su ciascun inserto 4, un elemento di guarnizione a disco 14, che viene collocato su ogni inserto prima della colata di resina, o dell'applicazione della gomma. However, for a greater guarantee of tightness, it is possible to provide, on each insert 4, a disk sealing element 14, which is placed on each insert before casting the resin, or applying the rubber.

Come evidenziato in Figura 3, l'elemento di guarnizione può essere formato da un anello 15 analogo ai mezzi elastici 11 ad anello, in modo da conseguire riduzione nella varietà dei pezzi componenti il punzone 1. As shown in Figure 3, the sealing element can be formed by a ring 15 similar to the ring elastic means 11, so as to achieve a reduction in the variety of parts making up the punch 1.

Nella Figura 5 è inoltre evidenziato che l'elemento di guarnizione 14 a disco può presentare un foro centrale 16 per favorire 1'aggrappaggio della membrana 4 al relativo inserto, in modo che, quando è necessario procedere all'asportazione della membrana per la rigenerazione dello stampo, gli inserti restino attaccati alla membrana e la seguano vuotando così automaticamente le rispettive cavità. In Figure 5 it is also highlighted that the disc-shaped sealing element 14 may have a central hole 16 to facilitate the clinging of the membrane 4 to the relative insert, so that, when it is necessary to remove the membrane for regeneration of the mold, the inserts remain attached to the membrane and follow it, thus automatically emptying the respective cavities.

Per lo stesso motivo sopra esposto, ciascun inserto 9 può presentare, sulla faccia rivolta verso la membrana 4, una depressione 17, vantaggiosamente troncoconica, per ulteriormente migliorare l'ancoraggio della membrana agli inserti 9. For the same reason described above, each insert 9 can have, on the face facing the membrane 4, a depression 17, advantageously frustoconical, to further improve the anchoring of the membrane to the inserts 9.

Come evidenziato in Figura 6, la depressione 17 può estendersi fino verso la periferia dell'inserto 9, definendo così un bordo 18 in rilevo che può essere avvolto da un labbro 19 del mezzo elastico sottostante, quest'ultimo includendo, ad esempio, un anello 20 a sezione rettangolare. La presenza del labbro 19 fornisce ulteriore garanzia contro il bloccaggio dell'inserto 9 nella rispettiva cavità 5, in quanto evita addirittura ogni possibilità di contatto tra l'inserto e le pareti laterali della cavità, scongiurando perciò impuntamenti, o grippaggi. As shown in Figure 6, the depression 17 can extend as far as the periphery of the insert 9, thus defining a raised edge 18 that can be wrapped by a lip 19 of the underlying elastic means, the latter including, for example, a ring 20 with rectangular section. The presence of the lip 19 provides a further guarantee against the locking of the insert 9 in the respective cavity 5, since it even avoids any possibility of contact between the insert and the lateral walls of the cavity, thus avoiding jamming or seizures.

Come illustrato nella Figura 7, il mezzo elastico ad anello 20 può anche non richiedere la presenza del bordo 18 in rilievo dell'inserto 9, cioè il labbro 19 può semplicemente investire la superficie esterna periferica dell'inserto 9. Si osserva che le cavità possono essere rese comunicanti tramite aperture 21 passanti ricavate nelle pareti 22 che definiscono le cavità 6, oppure tramite fori 24 convergenti a definire un andamento come a forma di V. As shown in Figure 7, the elastic ring means 20 may not require the presence of the raised edge 18 of the insert 9, that is, the lip 19 can simply invest the peripheral outer surface of the insert 9. It is observed that the cavities can be made communicating through through openings 21 made in the walls 22 which define the cavities 6, or through holes 24 converging to define a V-shaped pattern.

In una versione preferita, il mezzo elastico può avere una sezione semicircolare 23, in modo da presentare maggiore cedevolezza nella pressatura. Le varie forme di sezione trasversale retta dei mezzi elastici consentono maggiore o minore libertà di spostamento all'inserto 9. Ad esempio, con sezioni circolari l'inserto può rientrare nella rispettiva cavità sotto l'azione di carichi minori rispetto al caso in cui esso fosse provvisto di una sezione rettangolare, o quadrata, avente dimensioni corrispondenti. In a preferred embodiment, the elastic means can have a semicircular section 23, so as to present greater flexibility in pressing. The various shapes of straight cross-section of the elastic means allow greater or lesser freedom of movement of the insert 9. For example, with circular sections the insert can re-enter the respective cavity under the action of lower loads than if it were provided with a rectangular or square section having corresponding dimensions.

Come già accennato, il mezzo elastico, nelle sue varie versioni, non deve sostanzialmente variare la sua forma e dimensioni quando viene effettuata la vulcanizzazione della membrana 4, in modo da consentire agli inserti 9 di rimanere in una posizione intermedia della rispettiva cavità fino alla solidificazione della membrana 4. Successivamente viene introdotto olio nelle cavità, a pressione molto minore di quella generalmente impiegata, e successivamente, chiuso il circuito 8, può essere iniziata la pressatura. Poiché le pressioni che vengono esercitate sul punzone in pressatura sono molto maggiori di quelli impiegate nella vulcanizzazione, gli inserti 9 si sposteranno nelle cavità 5 per compensare eventuali disuniformità di densità delle polveri. As already mentioned, the elastic means, in its various versions, does not have to substantially change its shape and dimensions when the membrane 4 is vulcanized, so as to allow the inserts 9 to remain in an intermediate position of the respective cavity until solidification. of the membrane 4. Subsequently, oil is introduced into the cavities, at a much lower pressure than that generally used, and subsequently, once the circuit 8 is closed, pressing can be started. Since the pressures exerted on the punch during pressing are much greater than those used in vulcanization, the inserts 9 will move into the cavities 5 to compensate for any non-uniformity in the density of the powders.

La forma degli inserti 9 e del relativo bordo 10 di essi avente minore spessore è tale che la parte centrale si protende verso il fondo della cavità 5. La parte centrale può pertanto vantaggiosamente costituire un arresto di finecorsa del moto dell'inserto verso il fondo della cavità per evitare che i mezzi elastici vengano danneggiati. The shape of the inserts 9 and of the relative edge 10 of them having less thickness is such that the central part extends towards the bottom of the cavity 5. The central part can therefore advantageously constitute a limit switch stop of the movement of the insert towards the bottom of the cavity to prevent the elastic means from being damaged.

Claims

CLAIMS 1. Isobaric punch (1) for pressing ceramic tiles (2), comprising a punch body equipped with intercommunicating cavities (5) containing an incompressible fluid and having one end closed by an elastic membrane (4), the other end being provided with a bottom part, inside each cavity (5) being housed a respective rigid insert (9) cooperating with respective elastic positioning means (11; 20; 23), each said insert (9) facing, on one side, towards said membrane (4) and, on the opposite side, being in contact with the respective elastic positioning means (11; 20; 23), characterized by what said elastic positioning means (11; 20; 23) have an annular shape.

2. Punch according to claim 1, characterized in that said elastic positioning means (11; 20; 23) are received in a correspondingly annular seat (12) of said cavity (5).

3. Punch according to claim 1 or 2, characterized in that said elastic positioning means have a circular cross section (11).

4. Punch according to claim 1 or 2, characterized in that said elastic positioning means have a straight rectangular cross section (20).

5. Punch according to claim 1 or 2, characterized in that said elastic positioning means have a straight cross section including at least one semicircular portion (23).

6. Punch according to one of the preceding claims, characterized in that said elastic positioning means (11; 20; 23) have a lip (19) peripherally enveloping the respective insert (9).

7. Punch according to claim 1, characterized in that said insert (9) has a depression (17) for receiving the membrane (4) and anchoring to it.

8. Punch according to claim 1, characterized in that said insert has a peripheral zone (10) having a thickness less than the thickness of the central zone.

9. Punch according to claim 1, characterized in that said insert (9) has a central area which extends towards said bottom part to constitute a stop surface when the insert is pushed inside the cavity (5 ) ,.

Punch according to one of the preceding claims, characterized in that on the side of said insert (9), a peripheral sealing element (14; 15) is interposed between the insert itself and the membrane (4).

11. Punch according to claim 10, characterized in that said peripheral sealing element (14; 15) is formed by a ring having the same size and shape as those of said elastic means (11; 20; 23).

12. Punch according to claim 10, characterized in that said peripheral sealing element comprises an element (14) having the same shape in plan as the respective cavity (5) and can be inserted with force in it.

13. Punch according to claim 12, characterized in that said sealing element (14) is provided with a central opening (16).

14. Method for the manufacture of an isobaric mold (1) for ceramic tiles (2), comprising, in succession, the preparation of a mold body with intercommunicating cavities (5) having respective openings facing upwards, the insertion in each cavity (5) of an elastic positioning element (11; 20; 23) and of a respective rigid insert (9), as well as the vulcanization of a membrane (4) made of elastic material on the rigid inserts (9) and on said body of mold, characterized in that, during vulcanization, a pressure is exerted on the rigid elements (9) so as not to deform the elastic positioning elements (11; 20; 23).

15. Method according to claim 1, characterized in that, before said vulcanization, sealing means {14 are placed on the rigid inserts (9); 15), designed to prevent during said vulcanization, parts of said material from penetrating inside said cavities (5).