ITRE20110079A1 - Dispositivo per la compattazione di materiale in polvere - Google Patents

Description

“DISPOSITIVO PER LA COMPATTAZIONE DI MATERIALE IN POLVEREâ€

La presente invenzione riguarda un dispositivo per la compattazione di uno strato di materiale in polvere, principalmente nell’ambito della formatura di piastrelle o lastre ceramiche.

Sono noti dispositivi per la formatura di piastrelle ceramiche che comprendono una superficie scorrevole di trasporto su cui viene progressivamente erogata una polvere ceramica, in modo da formare uno strato. La superficie di trasporto à ̈ generalmente definita da un nastro trasportatore scorrevole e flessibile. Lo strato di polvere viene fatto avanzare dalla superficie di trasporto attraverso una stazione di compattazione di tipo continuo, la quale à ̈ atta cioà ̈ a compattare lo strato di polvere a mano a mano che esso avanza sulla superficie di trasporto.

La stazione di compattazione comprende generalmente due superfici di compattazione flessibili, reciprocamente sovrapposte ed entrambe scorrevoli nella medesima direzione della superficie di trasporto. Anche le superfici di compattazione sono normalmente definite da un rispettivo nastro scorrevole e flessibile. La superficie di compattazione inferiore à ̈ posta sotto e a contatto con la superficie di trasporto, in modo da sostenerla in appoggio, mentre la superficie di compattazione superiore à ̈ posta ad una certa quota sopra alla superficie di trasporto. In corrispondenza di una prefissata zona, le superfici di compattazione sono guidate a scorrere tra appositi mezzi pressatori, ad esempio tra una copia di rulli sovrapposti, i quali mantengono la superficie di compattazione superiore localmente premuta verso la superficie di compattazione inferiore, in modo da pressare lo strato di polveri che si trova sulla superficie di trasporto. La stazione di compattazione comprende normalmente anche due sponde laterali parallele, le quali sono atte a contenere lateralmente lo strato di polvere ceramica sulla superficie di trasporto durante la compattazione, in modo da rendere più uniforme la densità apparante dello strato di polvere nel senso della larghezza. Queste sponde laterali sono elasticamente cedevoli, in modo da potersi comprimere sotto l’effetto delle superfici di compattazione. A valle della stazione di compattazione, la superficie di trasporto fa infine avanzare lo strato di polvere compattata attraverso una successiva stazione di taglio, la quale à ̈ atta a suddividerlo in singole lastre di dimensioni desiderate.

La pressione di compattazione realizzabile sullo strato di polvere con un dispositivo di formatura del tipo sopra delineato à ̈ attualmente limitata a valori relativamente bassi, all’incirca fino ad un massimo di 200 Kg/cm<2>, che sono normalmente insufficienti per ottenere dei manufatti finiti di qualità. Per questo motivo, le lastre di polvere compattata vengono normalmente sottoposte anche ad una seconda fase di pressatura, di solito mediante una tradizionale pressa discontinua, in modo da poter raggiungere più alti ed adeguati valori della pressione di compattazione, normalmente compresi tra 250 Kg/cm<2>e 500 Kg/cm<2>.

Le ragioni di questo limite tecnologico dei dispositivi di formatura a nastro sono molteplici. Una di queste risiede nel fatto che, immediatamente a valle dei mezzi pressatori, lo strato di polvere compattata tende spontaneamente ad espandersi. A causa di questa espansione spontanea, la cui entità à ̈ generalmente proporzionale alla pressione di compattazione, lo strato di polvere può rompersi e formare crepe e/o fessure che lo rendono completamente inutilizzabile, o comunque gravemente difettoso. Per superare questo inconveniente, immediatamente a valle dei mezzi pressatori, la stazione di compattazione à ̈ normalmente provvista anche di mezzi per contrastare l’espansione dello strato di polvere compattata. Questi mezzi di contrasto hanno la funzione di “accompagnare†l’espansione, ossia di rallentarla, in modo tale da evitare che si formino crepe e/o fessure nello strato di polvere compattato.

I mezzi di contrasto dell’espansione possono comprendere una coppia di piastre sovrapposte, tra cui le superfici di compattazione sono guidate a passare a valle dei mezzi pressatori. Queste piastre hanno la funzione di mantenere premuta la superficie di compattazione superiore verso la superficie di compattazione inferiore, in modo che lo strato di polvere compattata sia sottoposto ad una pressione di contrasto dell’espansione, inferiore alla pressione di compattazione esercitata dai mezzi pressatori. In particolare, la piastra superiore della coppia può essere leggermente inclinata, in modo che la pressione di contrasto da essa generata decresca progressivamente a mano a mano che il fronte di avanzamento dello strato di polvere si allontana dai mezzi pressatori. Una variante di questa soluzione prevede di sostituire la piastra superiore con una lastra flessibile, la quale à ̈ sostenuta da una fila di martinetti disposti affiancati tra loro in direzione traversale rispetto alla direzione di avanzamento del nastro trasportatore. In dettaglio, ciascun martinetto comprende un cilindro, ricavato in un corpo di supporto fisso, all’interno del quale scorre un pistone cui à ̈ fissata la lastra flessibile. All’interno dei cilindri viene alimentato un fluido in pressione, tipicamente olio, in modo che i pistoni mantengano premuta la lastra flessibile verso la superficie di compattazione superiore. In particolare, il fluido viene alimentato all’interno dei cilindri tramite un unico collettore, cosicché ogni pistone viene sempre sottoposto alla stessa pressione. In questo modo, la lastra flessibile si comporta sostanzialmente come un tampone isostatico, il quale esercita una pressione costante ed uniforme sulla sottostante superficie di compattazione superiore. Una soluzione di questo tipo à ̈ compiutamente descritta nel brevetto europeo numero EP1585620, cui si rimanda per maggiori dettagli.

Nonostante questa soluzione fornisca buoni risultati, si à ̈ riscontrato che l’effetto di contrasto dell’espansione ottenuto con la lastra flessibile sopra delineata non risulta sempre uniforme nel senso della larghezza dello strato di polvere. In particolare, si à ̈ riscontrato che l’espansione delle polveri à ̈ contrastata più efficacemente al centro dello strato piuttosto che in corrispondenza dei bordi laterali, con il risultato che lungo detti bordi laterali si possono ancora presentare crepe e/o fessure indesiderate. Questo fenomeno può essere imputato alla presenza delle sponde di contenimento laterale dello strato di polveri, le quali hanno un coefficiente di deformazione diverso dalla polvere ceramica, e quindi contrastano la spinta esercitata dalla lastra flessibile in modo differente, cosicché la pressione di contrasto effettivamente trasmessa allo strato di polvere non à ̈ costante nel senso della larghezza.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere, o quantomeno di ridurre in modo efficace, questo inconveniente della tecnica nota, nell’ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

Tale scopo à ̈ raggiunto grazie alle caratteristiche dell’invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell’invenzione.

In particolare, l’invenzione rende disponibile un dispositivo per la compattazione di uno strato di materiale in polvere, comprendente una superficie scorrevole di trasporto atta a sostenere e a fare avanzare lo strato di materiale in polvere lungo una direzione di avanzamento predefinita, una superficie scorrevole di compattazione flessibile e sovrapposta alla superficie di trasporto e scorrevole sostanzialmente nella stessa direzione di avanzamento, mezzi di pressatura atti a premere detta superficie di compattazione verso la superficie di trasporto in modo da pressare lo strato di materiale in polvere tra esse interposto, e mezzi per contrastare l’espansione dello strato di materiale in polvere a valle dei mezzi di pressatura, i quali sono configurati per premere la superficie di compattazione verso la superficie di trasporto con una pressione differenziata in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento.

In questo modo à ̈ vantaggiosamente possibile regolare la pressione esercitata dai mezzi di contrasto in corrispondenza dei bordi della superficie di compattazione in modo differente da quella esercitata in corrispondenza del centro, al fine di contrastare efficacemente l’espansione dello strato di materiale in polvere anche lungo i lati. In particolare, à ̈ vantaggiosamente possibile regolare la pressione esercitata dai mezzi di contrasto in modo da garantire che la pressione di contrasto effettivamente trasmessa allo strato di materiale in polvere sia sostanzialmente costante lungo tutta la larghezza dello strato stesso.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la detta superficie di trasporto e la detta superficie di compattazione sono singolarmente definite da un rispettivo nastro scorrevole.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, detti mezzi di contrasto comprendono almeno una fila di pistoni, sovrapposti alla superficie di compattazione ed affiancati tra loro in direzione traversale rispetto alla direzione di avanzamento, ciascuno dei quali à ̈ scorrevolmente accolto in una rispettiva cavità di accoglimento, la quale à ̈ ricavata in un corpo di supporto ed à ̈ in comunicazione con un impianto di alimentazione di un fluido in pressione per spingere il pistone verso la superficie di compattazione sottostante, detto impianto di alimentazione essendo configurato per regolare la pressione del fluido nella cavità di accoglimento di ciascun pistone della fila in modo indipendente rispetto alla pressione del fluido nelle cavità di accoglimento degli altri pistoni della fila.

Grazie a questa soluzione, la spinta esercitata da ciascun pistone sulla superficie di compattazione sottostante può essere vantaggiosamente regolata in modo indipendente da quella degli altri pistoni della fila. Ad esempio, à ̈ possibile regolare tali pressioni in modo da esercitare una spinta inferiore in corrispondenza del centro della superficie di compattazione ed una spinta maggiore in corrispondenza dei bordi laterali. In particolare, le spinte esercitate dai pistoni potranno essere scelte in modo tale che, nonostante la presenza delle sponde di contenimento laterale, la superficie di compattazione sia effettivamente in grado di trasmettere al materiale in polvere la stessa pressione di contrasto dell’espansione lungo tutta la larghezza dello strato.

Per rendere particolarmente efficace questo effetto, un aspetto dell’invenzione prevede che detta fila di pistoni comprenda almeno tre pistoni.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, ciascun pistone della fila à ̈ conformato sostanzialmente come una piastra, la quale à ̈ accolta nella rispettiva cavità di accoglimento in modo da essere atta a scorrere nella direzione del proprio spessore.

Questa particolare conformazione dei pistoni ha il vantaggio che la pressione esercitata da ciascuno di essi risulta globalmente più uniforme e sostanzialmente isostatica.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, i pistoni posizionati alle estremità della fila sono singolarmente sovrapposti, almeno parzialmente, ad una rispettiva sponda di contenimento laterale dello strato di materiale in polvere.

In questo modo, i suddetti pistoni di estremità possono agire in modo più efficace in corrispondenza dei bordi dello strato di materiale in polvere.

Un ulteriore aspetto dell’invenzione prevede che i mezzi di contrasto dell’espansione comprendono anche una lastra flessibile, la quale à ̈ fissata ai pistoni della fila in modo da risultare interposta tra questi ultimi e la superficie di compattazione.

La presenza di questa lastra flessibile rende più uniforme la pressione esercitata sulla superficie di compattazione da parte dei pistoni sovrastanti.

Per quanto riguarda l’impianto di alimentazione del fluido in pressione, un aspetto dell’invenzione prevede che esso comprenda una pluralità di pompe, ciascuna delle quali à ̈ atta a pompare il fluido all’interno della cavità di accoglimento di un rispettivo pistone della fila.

Questo aspetto dell’invenzione delinea una soluzione molto semplice per consentire di regolare la pressione del fluido nelle diverse cavità di accoglimento in modo indipendente.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’impianto di alimentazione del fluido in pressione può comprendere anche una pluralità di valvole di regolazione della pressione, ciascuna delle quali à ̈ posizionata lungo un condotto di collegamento tra una rispettiva pompa e la cavità di accoglimento del pistone corrispondente.

In questo modo, la regolazione della pressione in ciascuna cavità di accoglimento può essere resa più precisa e stabile.

Un ulteriore aspetto dell’invenzione prevede che l’impianto di alimentazione del fluido in pressione comprenda anche una pluralità di sensori di pressione, ciascuno dei quali à ̈ in comunicazione con la cavità di accoglimento di un rispettivo pistone della fila.

In questo modo gli operatori e/o il sistema di controllo dell’impianto di alimentazione potranno costantemente controllare il livello di pressione applicata a ciascun pistone.

Tornando più in generale al dispositivo di compattazione, un aspetto dell’invenzione prevede che i mezzi di contrasto dell’espansione possano comprendere una pluralità di file di pistoni come quella sopra descritta, disposte in successione lungo la direzione di avanzamento della superficie di trasporto.

In questo modo, i mezzi di contrasto comprenderanno sostanzialmente una scacchiera o matrice di pistoni, distribuiti sia nella direzione di avanzamento della superficie di trasporto sia in direzione trasversale, incrementando e migliorando notevolmente la controllabilità dell’espansione dello strato di materiale in polvere. L’invenzione rende inoltre disponibile un metodo per la compattazione di uno strato di materiale in polvere, comprendente le fasi di:

- fare avanzare lo strato di materiale in polvere lungo una direzione di avanzamento predefinita, mediante una superficie scorrevole di trasporto,

- compattare detto strato di materiale in polvere mentre avanza, mediante una superficie scorrevole di compattazione flessibile, sovrapposta alla superficie di trasporto e scorrevole sostanzialmente nella stessa direzione di avanzamento, e mediante mezzi di pressatura atti a premere detta superficie di compattazione verso la superficie di trasporto,

- contrastare l’espansione dello strato di materiale in polvere mentre avanza a valle dei mezzi di pressatura,

in cui detta fase di contrasto prevede di premere la superficie di compattazione verso la superficie di trasporto con una pressione differenziata in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento.

Questa forma di attuazione dell’invenzione consegue sostanzialmente gli stessi vantaggi del dispositivo descritto in precedenza, ossia quello di contrastare in modo più efficace l’espansione dello strato di materiale in polvere anche lungo i lati.

Secondo un aspetto di questa forma di attuazione, detta pressione differenziata à ̈ regolata in modo da esercitare sullo strato di materiale in polvere una pressione costante in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento.

In questo modo à ̈ vantaggiosamente possibile ottenere uno strato di polvere compattata di qualità uniforme.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 Ã ̈ una vista laterale schematica di un dispositivo per la compattazione di uno strato di materiale in polvere.

La figura 2 Ã ̈ la sezione II-II di figura 1 in scala ingrandita.

La figura 3 Ã ̈ la sezione III-III di figura 2 in scala ridotta.

La figura 4 Ã ̈ la sezione di figura 3 secondo una variante del trovato.

La figura 5 Ã ̈ una vista schematica di un impianto di alimentazione di fluido in pressione associato al dispositivo di figura 1.

Dalle menzionate figure si rileva un dispositivo 100 per la compattazione di uno strato M di materiale in polvere, tipicamente di polvere ceramica nell’ambito di un procedimento di formatura di piastrelle o lastre ceramiche.

Il dispositivo 100 comprende un nastro trasportatore 105 flessibile, il quale à ̈ avvolto ad anello chiuso intorno ad una pluralità di rulli 110 ad asse orizzontale, di cui una serie di rulli folli di rinvio ed almeno un rullo motorizzato di traino atto ad azionare il nastro trasportatore 105 a scorrere. Il nastro trasportatore 105 può essere realizzato in materiale plastico, in modo da avere un costo contenuto, una bassa sporcabilità ed una facile manutenzione in esercizio. Il tratto superiore del nastro trasportatore 105, sostanzialmente orizzontale, definisce una superficie scorrevole di trasporto 106 atta a sostenere lo strato M di materiale in polvere e a farlo avanzare in una prefissata direzione di avanzamento A.

Lo strato M di materiale in polvere viene fatto avanzare da detta superficie di trasporto 106 attraverso una stazione di compattazione 115 di tipo continuo, la quale à ̈ atta a compattare lo strato M di materiale in polvere a mano a mano che avanza. La stazione di compattazione 115 comprende due nastri di compattazione flessibili, reciprocamente sovrapposti, di cui un nastro di compattazione inferiore 120 ed un nastro di compattazione superiore 125. Entrambi i nastri di compattazione 120 e 125 possono essere realizzati in materiale plastico, in modo da avere un costo contenuto, una bassa sporcabilità ed una facile manutenzione in esercizio.

Il nastro di compattazione inferiore 120 à ̈ avvolto ad anello chiuso intorno ad una coppia di rulli 121 ad asse orizzontale, di cui un rullo folle di rinvio ed un rullo motorizzato di traino atto ad azionare il nastro di compattazione 120 a scorrere. Il tratto superiore del nastro di compattazione 120, sostanzialmente orizzontale, definisce una superficie scorrevole di compattazione 122 che à ̈ posta al di sotto e a diretto contatto con la superficie di trasporto 106, in modo sostenerla in appoggio. La superficie di compattazione 122 à ̈ inoltre azionata a scorrere nella medesima direzione di avanzamento A e sostanzialmente alla stessa velocità della superficie di trasporto 106, in modo da evitare strisciamenti reciproci.

Il nastro di compattazione superiore 125 à ̈ a sua volta avvolto ad anello chiuso intorno ad una coppia di rulli 126 ad asse orizzontale, di cui un rullo folle di rinvio ed un rullo motorizzato di traino atto ad azionare il nastro di compattazione 125 a scorrere. Il tratto inferiore del nastro di compattazione 125 definisce una superficie scorrevole di compattazione 127 che à ̈ posta al di sopra della superficie di trasporto 106, ed à ̈ distanziata da quest’ultima in modo da lasciare definita un’intercapedine per il passaggio dello strato M di materiale in polvere. La superficie di compattazione 127 à ̈ azionata a scorrere sostanzialmente nella medesima direzione di avanzamento A e sostanzialmente alla stessa velocità della superficie di trasporto 106, in modo da evitare strisciamenti reciproci con lo strato M di materiale in polvere.

La stazione di compattazione 115 comprende inoltre appositi mezzi pressatori, i quali sono atti a mantenere localmente premuta la superficie di compattazione superiore 127 verso la superficie di trasporto 106, in modo da comprimere lo strato M di materiale in polvere tra essi interposto. Nell’esempio illustrato, i mezzi pressatori comprendono una coppia di rulli pressatori reciprocamente sovrapposti, di cui un rullo pressatore inferiore 130 ed un rullo pressatore superiore 135, i quali hanno assi di rotazione orizzontali ed ortogonali rispetto alla direzione di avanzamento A. Il rullo pressatore inferiore 130 à ̈ posto sotto e a diretto contatto con la superficie di compattazione inferiore 122, ed à ̈ posizionato ad una quota tale da mantenere la planarità della superficie di trasporto 106. Il rullo pressatore superiore 135 à ̈ invece posto al di sopra e a diretto contatto con la superficie di compattazione superiore 127, ed à ̈ posizionato ad una quota tale da avvicinare localmente detta superficie di compattazione superiore 127 verso la superficie di trasporto 106, in modo da ridurre lo spessore dell’intercapedine tra esse definita e quindi compattare lo strato M di materiale in polvere. Mentre il rullo pressatore inferiore 130 à ̈ montato fisso, il rullo pressatore superiore 135 à ̈ portato da martinetti 136 che consentono di modificarne la quota, ovvero la distanza rispetto al rullo pressatore inferiore 130, ad esempio in funzione dello spessore dello strato M di materiale in polvere da compattare e/o della pressione di compattazione che si desidera applicare su di esso.

Per rendere più graduale la compattazione dello strato M di materiale in polvere, i mezzi pressatori possono comprendere anche una coppia di rulliere reciprocamente sovrapposte, di cui una rulliera inferiore 140 ed una rulliera superiore 145, le quali sono posizionate a monte dei rulli pressatori 130 e 135 rispetto alla direzione di avanzamento A. Entrambe le rulliere 140 e 145 comprendono rulli aventi assi di rotazione orizzontali ed ortogonali alla direzione di avanzamento A. I rulli della rulliera inferiore 140 sono posti sotto e a contatto con la superficie di compattazione inferiore 122, sono disposti su un piano parallelo alla direzione di avanzamento A, e sono posizionati ad una quota tale da mantenere la planarità della superficie di trasporto 106. I rulli della rulliera superiore 145 sono invece posti sopra e a contatto con la superficie di compattazione superiore 127, sono disposti su un piano inclinato dall’alto verso il basso rispetto alla direzione di avanzamento A, e sono posizionati ad una quota tale da avvicinare progressivamente la superficie di compattazione superiore 127 verso la superficie di trasporto 106, in modo da ridurre progressivamente lo spessore dell’intercapedine tra esse definita e quindi da compattare gradualmente lo strato M di materiale in polvere.

Per migliorare l’uniformità di compattazione del materiale in polvere nel senso della larghezza dello strato M, la stazione di compattazione 115 comprende anche mezzi di contenimento lateralmente dello strato M di materiale in polvere. Nell’esempio illustrato, detti mezzi di contenimento comprendono una coppia di cinghie scorrevoli, rispettivamente 150 e 155, le quali sono entrambe posizionate sopra il nastro trasportatore 105. Ciascuna cinghia scorrevole 150 e 155 à ̈ flessibile ed à ̈ avvolta ad anello chiuso introno ad una rispettiva pluralità di rulli 160 ad asse orizzontale, di cui una serie di rulli folli di rinvio ed eventualmente un rullo di traino motorizzato che consente alla cinghia di scorrere. In particolare, le cinghie scorrevoli 150 e 155 sono configurate ed azionate in modo che il tratto inferiore di ciascuna di esse, sostanzialmente orizzontale, sia atto a scorrere nella medesima direzione di avanzamento A e sostanzialmente alla stessa velocità della superficie di trasporto 106. Come illustrato in figura 2, detti tratti inferiori delle cinghie scorrevoli 150 e 155 sono entrambi posizionati in appoggio sulla superficie di trasporto 106, in posizione interposta tra quest’ultimo e la superficie di compattazione superiore 127, definendo in questo modo due sponde 151 e 156 parallele e reciprocamente distanziate che sono atte a contenere lateralmente lo strato M di materiale in polvere durante la compattazione. Le cinghie scorrevoli 150 e 155 sono realizzate in un materiale piuttosto cedevole nel senso dello spessore, ad esempio in gomma o altro materiale plastico, in modo che le sponde di contenimento 151 e 156 da esse definite possano comprimersi elasticamente tra le superfici di compattazione 122 e 127.

Immediatamente a valle dei mezzi pressatori, la stazione di compattazione 115 à ̈ provvista anche di mezzi per contrastare l’espansione cui lo strato M di materiale in polvere à ̈ spontaneamente soggetto dopo la fase di compattazione. Più in particolare, questi mezzi di contrasto hanno la funzione di “accompagnare†l’espansione del materiale in polvere, ossia di limitarne l’entità e/o di rallentarla, in modo tale da evitare che si formino crepe e/o fessure nello strato M dopo la compattazione.

Come illustrato in figura 2, i mezzi di contrasto dell’espansione comprendono una piastra inferiore 165, la quale à ̈ posizionata sotto e a diretto contatto con la superficie di compattazione inferiore 122. La piastra inferiore 165 à ̈ sostanzialmente orizzontale ed à ̈ posizionata ad una quota tale da mantenere la planarità della superficie di trasporto 106. I mezzi di contrasto comprendono inoltre una piastra superiore 170, la quale à ̈ sovrapposta alla piastra inferiore 165 ed à ̈ posizionata al di sopra della superficie di compattazione superiore 127. Mentre la piastra inferiore 165 à ̈ fissa, la piastra superiore 170 à ̈ sostenuta mediante martinetti 175 di tipo idraulico che consentono di variarne la distanza rispetto alla superficie di trasporto 106, ad esempio in funzione dello spessore dello strato M di materiale in polvere. Inoltre, come si rileva dalle figure, la piastra superiore 170 può oscillare rispetto ai martinetti 175 in modo da poter essere inclinata rispetto alla superficie di trasporto 106. La piastra superiore 170 porta una fila di almeno tre pistoni 180, disposti in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento A della superficie di trasporto 106. Ciascun pistone 180 della fila à ̈ conformato come una piastra sottile, sostanzialmente orizzontale, nella fattispecie a pianta quadrata (v. fig.3). Nell’esempio illustrato, il pistone 180 centrale presenta una larghezza superiore rispetto ai pistoni 180 posti alle estremità della fila, i quali sono preferibilmente uguali tra loro. I pistoni 180 di estremità sono singolarmente dimensionati e posizionati in modo da sormontare una rispettiva sponda di contenimento 151 e 156, mentre il pistone 180 centrale à ̈ dimensionato e posizionato in modo da sormontare solo lo strato M di materiale in polvere. La fila di pistoni 180 porta a sua volta una lastra flessibile 185, sostanzialmente orizzontale, la quale à ̈ atta a stare a diretto contatto sopra la superficie di compattazione superiore 127. La lastra flessibile 185 à ̈ preferibilmente posizionata e dimensionata in modo da sormontare sia lo strato M di materiale in polvere sia le sponde di contenimento laterale 151 e 156. La lastra flessibile 185 può essere realizzata in materiale plastico ed essere fissata alle facce inferiori dei pistoni 180 mediante usuali mezzi di fissaggio non illustrati.

Entrando più nel dettaglio, ciascun pistone 180 della fila à ̈ accolto in una rispettiva cavità 190 della piastra superiore 170, in cui à ̈ libero di scorrere nella direzione del proprio spessore, ossia in direzione sostanzialmente verticale. Come illustrato in figura 5, le cavità di accoglimento 190 sono in comunicazione con un impianto 200 atto ad alimentare al loro interno un fluido in pressione, tipicamente olio, affinché la pressione del fluido nelle cavità di accoglimento 190 spinga i relativi pistoni 180, e quindi la lastra flessibile 185 sottostante, verso il basso. In questo modo, la lastra flessibile 185 mantiene premuta la superficie di compattazione superiore 127 verso il tratto superiore del nastro trasportatore 105, sottoponendo lo strato M di materiale in polvere ad una pressione di contrasto dell’espansione. In generale, questa pressione di contrasto sarà inferiore alla pressione di compattazione esercitata dai rulli pressatori 130 e 135, in modo tale che il materiale in polvere possa comunque espandersi, ma senza causare la formazione di crepe o fessure nello strato M compattato.

Per fare in modo che l’espansione delle polveri sia il più possibile uniforme nel senso della larghezza dello strato M, l’impianto di alimentazione 200 comprende mezzi che consentono di regolare la pressione del fluido in ciascuna cavità di accoglimento 190 in modo indipendente dalle altre. Nell’esempio illustrato, detti mezzi comprendono tre gruppi operativi 205 indipendenti, ciascuno dei quali à ̈ atto a prelevare il fluido da un serbatoio 210 e ad alimentarlo in pressione all’interno di una rispettiva cavità di accoglimento 190. Ciascun gruppo operativo 205 comprende in particolare una pompa 215, la quale à ̈ in comunicazione con il serbatoio 210 tramite un condotto di aspirazione 220 e con la rispettiva cavità di accoglimento 190 tramite un condotto di mandata 225, una valvola regolatrice della pressione 230 collocata lungo il condotto di mandata 225, ed un sensore di pressione 235 collocato sul medesimo condotto di mandata 225 a valle della valvola regolatrice della pressione 230. Ogni gruppo operativo 205 à ̈ inoltre connesso con una centralina elettronica 240, la quale à ̈ programmata per controllare il funzionamento delle pompe 215 e/o delle valvole di regolazione della pressione 230, in modo da garantire che la pressione del fluido in ciascuna cavità di accoglimento 190 abbia un prefissato valore, indipendente dagli altri. In particolare, la centralina elettronica 240 à ̈ programmata affinché i pistoni 180 siano atti a premere la superficie di compattazione superiore 127, attraverso la lastra flessibile 185, con una pressione differenziata in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento A. Ad esempio, i pistoni 180 posti all’estremità della fila potranno essere comandati ad esercitare sulla superficie di compattazione superiore 127 una spinta diversa (superiore) rispetto a quella esercitata dal pistone 180 centrale cosicché, nonostante l’azione di contrasto offerta dalle sottostanti sponde di contenimento laterale 151 e 156, il materiale in polvere posto ai lati dello strato M sia soggetto alla stessa pressione di contrasto cui à ̈ soggetto il materiale in polvere posto al centro.

In figura 4, à ̈ illustrata una variante del trovato in cui la piastra superiore 170 porta una pluralità di file di pistoni 180, le quali sono disposte in successione lungo la direzione di avanzamento A della superficie di trasporto 106, formando una sorta di matrice o scacchiera di pistoni 180. Ciascuna fila di pistoni 180 della matrice/scacchiera à ̈ del tutto analoga a quella descritta in precedenza, ed à ̈ associata ad un analogo impianto di alimentazione 200 del fluido. A ciascuna fila di pistoni 180 della matrice/scacchiera può essere fissato una rispettiva lastra flessibile 185, oppure un’unica lastra flessibile 185 di dimensioni maggiori può essere fissata a tutti i pistoni 180 della matrice/scacchiera. Grazie a questa soluzione, ogni fila di pistoni 180 della matrice/scacchiera può essere comandata per sottoporre lo strato M di materiale in polvere ad una diversa pressione di contrasto, ad esempio progressivamente decrescente nella direzione di avanzamento A, in modo da consentire alle poveri di espandere in modo più graduale e lento.

Ovviamente al dispositivo di compattazione 100 sopra descritto un tecnico del settore potrà apportare numerose modifiche di natura tecnico-applicativa senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicato.

RIFERIMENTI

100 dispositivo di compattazione

105 nastro trasportatore

106 superficie di trasporto

110 rulli

115 stazione di compattazione

120 nastro di compattazione inferiore 121 rulli

122 superficie di compattazione inferiore 125 nastro di compattazione superiore 126 rulli

127 superficie di compattazione superiore 130 rullo pressatore inferiore

135 rullo pressatore superiore

136 martinetti

140 rulliera inferiore

145 rulliera superiore

150 cinghia

151 sponda

155 cinghia

156 sponda

160 rulli

165 piastra inferiore

170 piastra superiore

175 martinetti

180 pistoni

185 lastra flessibile

190 cavità di accoglimento

200 impianto di alimentazione

205 gruppo operativo

210 serbatoio

215 pompa

220 condotto di aspirazione

225 condotto di mandata

230 valvola regolatrice di pressione 235 sensore di pressione

240 centralina elettronica

A direzione di avanzamento

M strato di materiale in polvere

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (100) per la compattazione di uno strato (M) di materiale in polvere, comprendente una superficie scorrevole di trasporto (106) atta a sostenere e a fare avanzare lo strato (M) di materiale in polvere lungo una direzione di avanzamento (A) predefinita, una superficie scorrevole di compattazione (127) flessibile e sovrapposta alla superficie di trasporto (106) e scorrevole sostanzialmente nella stessa direzione di avanzamento (A), mezzi di pressatura (130, 135) atti a premere detta superficie di compattazione (127) verso la superficie di trasporto (106) in modo da pressare lo strato (M) di materiale in polvere tra esse interposto, e mezzi (170, 180, 185) per contrastare l’espansione dello strato (M) di materiale in polvere a valle dei mezzi di pressatura (130, 135), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contrasto (170, 180, 185) sono configurati per premere la superficie di compattazione (127) verso la superficie di trasporto (106) con una pressione differenziata in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento (A).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta superficie di trasporto (106) e detta superficie di compattazione (127) sono singolarmente definite da un rispettivo nastro scorrevole (105, 125).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contrasto comprendono almeno una fila di pistoni (180), sovrapposti alla superficie di compattazione (127) ed affiancati tra loro in direzione traversale rispetto alla direzione di avanzamento (A), ciascuno dei quali à ̈ scorrevolmente accolto in una rispettiva cavità di accoglimento (190), la quale à ̈ ricavata in un corpo di supporto (170) ed à ̈ in comunicazione con un impianto di alimentazione (200) di un fluido in pressione per spingere il pistone (180) verso la superficie di compattazione (127) sottostante, detto impianto di alimentazione (200) essendo configurato per regolare la pressione del fluido nella cavità di accoglimento (190) di ciascun pistone (180) della fila in modo indipendente rispetto alla pressione del fluido nelle cavità di accoglimento (190) degli altri pistoni (180) della fila.
4. 4. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta fila di pistoni (180) comprende almeno tre pistoni (180).
5. 5. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ciascun pistone (180) della fila à ̈ conformato sostanzialmente come una piastra, la quale à ̈ accolta nella rispettiva cavità (190) in modo da essere atta a scorrere nella direzione del proprio spessore.
6. 6. Dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che i pistoni (180) posizionati alle estremità della fila sono singolarmente sovrapposti ad una rispettiva sponda (151, 156) di contenimento laterale dello strato (M) di materiale in polvere.
7. 7. Dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contrasto comprendono inoltre una lastra flessibile (185), la quale à ̈ fissata ai pistoni (180) della fila in modo da risultare interposta tra questi ultimi e la superficie di compattazione (127).
8. 8. Dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzato dal fatto che detto impianto di alimentazione (200) del fluido in pressione comprende una pluralità di pompe (215), ciascuna delle quali à ̈ atta a pompare il fluido all’interno della cavità di accoglimento (190) di un rispettivo pistone (180) della fila.
9. 9. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto impianto di alimentazione (200) del fluido in pressione comprende inoltre una pluralità di valvole di regolazione della pressione (230), ciascuna delle quali à ̈ posizionata lungo un condotto di collegamento (225) tra la cavità di accoglimento (190) di un rispettivo pistone (180) della fila e la pompa (215) corrispondente.
10. 10. Dispositivo (100) secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto impianto di alimentazione (200) comprende inoltre una pluralità di sensori di pressione (235), ciascuno dei quali à ̈ in comunicazione con la cavità di accoglimento (190) di un rispettivo pistone (180) della fila.
11. 11. Dispositivo (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 3 a 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di contrasto comprendono una pluralità di dette file di pistoni (180), le quali sono disposte in successione lungo la direzione di avanzamento (A) della superficie di trasporto (106).
12. 12. Metodo per la compattazione di uno strato (M) di materiale in polvere, comprendente le fasi di: - fare avanzare lo strato (M) di materiale in polvere lungo una direzione di avanzamento (A) predefinita, mediante una superficie scorrevole di trasporto (106), - compattare detto strato (M) di materiale in polvere mentre avanza, mediante una superficie scorrevole di compattazione (127) flessibile, sovrapposta alla superficie di trasporto (106) e scorrevole sostanzialmente nella stessa direzione di avanzamento (A), e mediante mezzi di pressatura (130, 135) atti a premere detta superficie di compattazione (127) verso la superficie di trasporto (106), - contrastare l’espansione dello strato (M) di materiale in polvere mentre avanza a valle dei mezzi di pressatura (130, 135), caratterizzato dal fatto che detta fase di contrasto prevede di premere la superficie di compattazione (127) verso la superficie di trasporto (106) con una pressione differenziata in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento (A).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta pressione differenziata à ̈ regolata in modo da esercitare sullo strato (M) di materiale in polvere una pressione costante in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento (A).