ITTV990052A1

ITTV990052A1 - PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE MANUFACTURE OF MANUFACTURED INFORMATION OF LIGHT, POROUS AND SOUND ABSORBING AND MANUFACTURED SHEETS

Info

Publication number: ITTV990052A1
Authority: IT
Inventors: Marcello Toncelli
Original assignee: Marcello Toncelli
Priority date: 1999-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2000-11-06
Also published as: IT1311832B1

Description

DESCRIZIONE dell’ invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

La presente invenzione riguarda la fabbricazione di manufatti, come lastre e blocchi, in materiale lapideo, fonoassorbenti ed acusticamente isolanti, e più specificamente un’apparecchiatura ed un procedimento per la fabbricazione di tali manufatti. The present invention relates to the manufacture of artifacts, such as slabs and blocks, in sound-absorbing and acoustically insulating stone material, and more specifically an equipment and a process for the manufacture of such artifacts.

L’invenzione riguarda inoltre i manufatti così ottenuti. The invention also relates to the artifacts thus obtained.

Nella descrizione che segue si farà riferimento alla fabbricazione di manufatti in lastre, fermo restando che ciò non ha titolo limitativo e che si intendono contemplati anche altri tipi di manufatti, come blocchi oppure manufatti sagomati in funzione dell’utilizzazione finale. In the following description, reference will be made to the manufacture of products in slabs, it being understood that this is not a limitative one and that other types of products are also considered contemplated, such as blocks or shaped products according to the final use.

I materiali lapidei naturali, come marmo, granito, ecc., vengono utilizzati sotto forma di lastre o pannelli, principalmente per pavimentazioni e per rivestimenti murali. Natural stone materials, such as marble, granite, etc., are used in the form of slabs or panels, mainly for flooring and wall coverings.

Questi materiali vengono estratti sotto forma di blocchi dalle cave ed i blocchi vengono sottoposti ad un ciclo operativo che prevede numerose operazioni, quali la segagione, la levigatura, la lucidatura ed altro. These materials are extracted in the form of blocks from the quarries and the blocks are subjected to an operating cycle that involves numerous operations, such as sawing, sanding, polishing and more.

Già in passato si è affrontato il problema dell’utilizzazione della enorme quantità di materiale lapideo di scarto di cava (dell’ordine del 70% non utilizzato direttamente) nella produzione di manufatti lapidei artificiali. In the past, the problem of using the huge amount of quarry waste stone material (of the order of 70% not used directly) in the production of artificial stone artifacts has already been addressed.

In tutti i processi tentati ed attuati il materiale lapideo naturale, macinato ad una granulometria opportuna, viene impastato con un legante formando un manufatto in forma di lastra, operando quindi l'indurimento del legante. A tale scopo in anni recenti è stato concepito ed attuato industrialmente un processo di fabbricazione di manufatti in forma di mattonelle o lastre, che prevede la preparazione di un impasto costituito da un granulato di materiale lapideo naturale (portato ad una granulometrìa opportuna) e da un legante scelto tra i leganti di natura cementizia e quelli a base di una resina sintetica induribile. In all the processes attempted and carried out, the natural stone material, ground to a suitable granulometry, is mixed with a binder forming a slab-shaped product, thus hardening the binder. For this purpose, in recent years a manufacturing process of manufactured articles in the form of tiles or slabs has been conceived and implemented, which involves the preparation of a mixture consisting of a granulate of natural stone material (brought to a suitable grain size) and of a binder chosen from among cementitious binders and those based on a hardenable synthetic resin.

L’impasto risultante viene sottoposto ad un primo stadio di formatura, ad esempio mediante riempimento di appositi stampi, in modo da formare uno strato dello spessore desiderato. The resulting mixture is subjected to a first stage of forming, for example by filling special molds, in order to form a layer of the desired thickness.

Lo stampo viene quindi sottoposto ad un’azione di compattazione meccanica (ad esempio mediante l’azione di una pressa a piatto), mantenendo lo stampo sotto vuoto ed applicando concomitantemente un moto vibratorio di frequenza prestabilita. The mold is then subjected to a mechanical compaction action (for example by the action of a plate press), keeping the mold under vacuum and concomitantly applying a vibratory motion of a predetermined frequency.

Terminata questa operazione, della durata di alcuni minuti, ha inizio l’operazione di indurimento le cui modalità dipendono esclusivamente dalla natura del legante. After this operation, lasting a few minutes, the hardening operation begins, the methods of which depend exclusively on the nature of the binder.

Con analoga tecnologia vengono anche fabbricati manufatti in blocchi destinati successivamente alla segagione in lastre al pari dei blocchi in materiale lapideo naturale estratti da cave. With a similar technology, artifacts are also manufactured in blocks destined subsequently for sawing into slabs like blocks in natural stone material extracted from quarries.

Nell’ambito di questa tecnologia, conosciuta globalmente come “Bretonstone System” e sviluppata nel corso degli anni dallo stesso richiedente della presente domanda, sono stati realizzati numerosi perfezionamenti, volti a migliorare aspetti specifici, come ad esempio la realizzazione di lastre di grandi dimensioni ma di spessore ridotto a valori dell’ordine di 10 mm od anche meno, la realizzazione di rinforzi atti ad accrescere grandemente la resistenza a flessione delle lastre ed altro. As part of this technology, known globally as "Bretonstone System" and developed over the years by the same applicant of the present application, numerous improvements have been made, aimed at improving specific aspects, such as the production of large but of reduced thickness to values of the order of 10 mm or even less, the realization of reinforcements able to greatly increase the flexural strength of the sheets and more.

In questa tecnologia, come in tutte le altre studiate in passato, era sempre presa in considerazione e ricercata una caratteristica molto importante ai fini delle specifiche applicazioni come rivestimenti interni e soprattutto esterni di edifici: questa caratteristica è quella della minima porosità alla quale corrisponde un basso assorbimento di acqua. In this technology, as in all the others studied in the past, a very important characteristic was always taken into consideration and sought for the purpose of specific applications such as internal and above all external cladding of buildings: this characteristic is that of the minimum porosity which corresponds to a low water absorption.

E’ infatti ben noto che l alternanza dei riscaldamento e del raffreddamento delle lastre di rivestimento esterno con le diverse stagioni od anche per effetto dell’escursione termica giornaliera può portare a fenomeni di gelività ed in ultimo a fessurazione od altro danneggiamento delle lastre. It is in fact well known that the alternation of heating and cooling of the external cladding slabs with the different seasons or also due to the daily temperature range can lead to freezing phenomena and ultimately to cracking or other damage to the slabs.

Questo pregio, tuttavia, diventa un inconveniente quando la lastra di materiale lapideo viene presa in considerazione dal punto di vista della fonoassorbenza e/oppure dell’isolamento acustico e/o della leggerezza. Infatti nel campo specifico dell’isolamento acustico, dei pannelli fonoassorbenti e di quelli leggeri, è ben noto che la fonoassorbenza viene favorita dalla porosità mentre pareti e pannelli poco porosi e levigati incrementano la rumorosità ambientale per il fenomeno della riverberazione del suono. This value, however, becomes a drawback when the slab of stone material is taken into consideration from the point of view of sound absorption and / or sound insulation and / or lightness. In fact, in the specific field of sound insulation, sound-absorbing panels and light ones, it is well known that sound absorption is favored by porosity while low-porous and smooth walls and panels increase environmental noise due to the phenomenon of sound reverberation.

A conferma di ciò basta ricordare che per la realizzazione di pareti e pannelli fonoassorbenti ed acusticamente isolanti si utilizzano pannelli in materiale fibroso oppure pannelli in materiale plastico con una distribuzione fìtta ed uniforme di microfori. To confirm this, it is sufficient to remember that for the construction of sound-absorbing and acoustically insulating walls and panels, panels in fibrous material or panels in plastic material with a dense and uniform distribution of micro-holes are used.

Era pertanto difficilmente ipotizzabile che si potesse realizzare un manufatto, ad esempio in forma di lastra, con caratteristiche fonoassorbenti ed acusticamente isolanti a partire da materiale lapideo naturale in granuli e da un legante, ossia applicando le tecnologie precedentemente menzionate per la realizzazione di lastre artificiali di materiale lapideo, proprio per il fatto che le caratteristiche delle lastre così ottenute, vantaggiose nel caso di impiego come rivestimenti interni ed esterni e pavimentazioni di edifici, apparivano grandemente svantaggiose dal punto di vista dell’isolamento acustico. It was therefore difficult to hypothesize that an artifact could be made, for example in the form of a slab, with sound-absorbing and acoustically insulating characteristics starting from natural stone material in granules and a binder, i.e. by applying the previously mentioned technologies for the production of artificial slabs of stone material, precisely due to the fact that the characteristics of the slabs thus obtained, advantageous in the case of use as internal and external coatings and floorings of buildings, appeared greatly disadvantageous from the point of view of acoustic insulation.

E’ stato ora trovato e costituisce l’oggetto principale della presente invenzione che se si produce una lastra a partire da un impasto costituito da un materiale lapideo a granulometria controllata entro un intervallo molto limitato e da una resina induribile in quantità dosata, impasto che viene utilizzato per riempire una camera di formatura, preferibilmente a disposizione verticale, sottoponendo impasto stesso ad un moto vibratorio di frequenza prestabilita in modo da costipare l’impasto stesso nella camera di formatura, ed infine operando l’indurimento della lastra grezza così formata, la lastra indurita presenta una porosità rilevante ed uniforme ed eccellenti caratteristiche di fonoassorbenza e di isolamento acustico unite ad un basso peso. It has now been found and constitutes the main object of the present invention that if a slab is produced starting from a mixture consisting of a stone material with a controlled grain size within a very limited range and of a hardenable resin in a metered quantity, a mixture that is used to fill a forming chamber, preferably in vertical arrangement, by subjecting the dough itself to a vibratory motion of a predetermined frequency so as to compact the dough itself in the forming chamber, and finally by hardening the raw sheet thus formed, the sheet when hardened, it has a significant and uniform porosity and excellent soundproofing and soundproofing characteristics combined with a low weight.

La lastra leggera, fonoassorbente ed acusticamente isolante, secondo la presente invenzione presenta da un lato buone caratteristiche meccaniche, tali da consentirne l’utilizzazione allo stesso modo dei normali pannelli e materiali fonoassorbenti ed acusticamente isolanti, e dall’altro lato una porosità dell’ordine del 35% in volume cui si accompagna il vantaggio della durabilità agli agenti atmosferici determinata dalla composizione lapidea. Il procedimento secondo la presente invenzione per la fabbricazione dei manufatti precedentemente definiti si caratterizza per gli stadi seguenti: (a) preparazione di un impasto costituito da un monogranulato di materiale lapideo naturale, preferibilmente scelto tra marmo, granito e sabbie quarzifere, la granulometria di detto monogranulato essendo tale da consentire che tutte le particelle possano essere umettate con resina induribile liquida, preferibilmente compresa tra i limiti estremi di 0,3 e 2,5 mm., detta granulometria per ciascun impasto essendo comunque compresa nell’ intervallo di 0,3-0, 7 mm. di variazione tra il minimo ed il massimo valore; e da una resina induribile in quantità tale da operare unicamente un inumidimento delle particelle di granulato di materiale lapideo, preferibilmente scelta tra resine poliestere, epossidiche ed acriliche, eventualmente addizionata di un catalizzatore di indurimento e di un promotore di indurimento; la quantità di resina espressa in volume riferito al volume di impasto essendo preferibilmente di circa il 6% ed espressa in peso riferito al peso di impasto essendo di circa il 4%, detto granulato essendo presente nell’impasto in quantità di circa il 60% in volume e di circa il 96% in peso riferita all’impasto; The light, sound-absorbing and acoustically insulating sheet according to the present invention has on the one hand good mechanical characteristics, such as to allow its use in the same way as normal sound-absorbing and acoustically insulating panels and materials, and on the other hand a porosity of the order 35% by volume which is accompanied by the advantage of durability against atmospheric agents determined by the stone composition. The process according to the present invention for the manufacture of the previously defined artifacts is characterized by the following stages: (a) preparation of a mixture consisting of a monogranulate of natural stone material, preferably selected from marble, granite and quartz sands, the granulometry of said monogranulate being such as to allow all the particles to be wetted with liquid hardenable resin, preferably between the extreme limits of 0.3 and 2.5 mm., said granulometry for each mixture being in any case included in the range of 0.3- 0, 7 mm. variation between the minimum and maximum value; and from a hardenable resin in such quantity as to operate only a wetting of the granulate particles of stone material, preferably selected from polyester, epoxy and acrylic resins, possibly with the addition of a hardening catalyst and a hardening promoter; the quantity of resin expressed in volume referred to the volume of the mixture being preferably about 6% and expressed by weight referred to the weight of the mixture being about 4%, said granulate being present in the mixture in quantities of about 60% in volume and about 96% by weight referring to the mixture;

(b) formatura di un manufatto, in particolare una lastra, in una camera di formatura, preferibilmente orientata verticalmente, le cui pareti sono animate da un moto vibratorio di frequenza prestabilita, in modo che l’azione della gravità e quella del moto vibratorio sommate insieme determinano un compattamento in misura desiderata dell’impasto in detta camera di formatura; (b) forming of an article, in particular a plate, in a forming chamber, preferably vertically oriented, the walls of which are animated by a vibratory motion of a predetermined frequency, so that the action of gravity and that of the vibratory motion add up together they determine a desired compaction of the mixture in said forming chamber;

(c) indurimento della resina presente nel manufatto grezzo risultante, e sformatura dalla camera di formatura. (c) hardening of the resin present in the resulting raw article, and demoulding from the molding chamber.

Nella realizzazione preferita del procedimento della presente invenzione detto manufatto consiste in una lastra di spessore sottile, di notevole leggerezza e resistenza meccanica, la cui porosità è dell’ordine del 35% in volume, lastra che si presta direttamente, salvo operazioni minori di finitura, al'installazione in opera, ad esempio per la realizzazione di ambienti acusticamente isolati, di barriere frangi suoni ecc. In the preferred embodiment of the process of the present invention, said product consists of a sheet of thin thickness, of considerable lightness and mechanical strength, the porosity of which is of the order of 35% by volume, a sheet which is suitable directly, except for minor finishing operations, al'installation on site, for example for the creation of acoustically isolated environments, sound-breaking barriers, etc.

In una variante di realizzazione della presente invenzione, detto manufatto consiste in un blocco parallelepipedo, destinato ad essere trasformato dopo indurimento in lastre o blocchi utilizzabili per l’utilizzazione finale, ad esempio per la realizzazione di pareti o tramezzature od anche murature acusticamente isolanti. In a variant embodiment of the present invention, said product consists of a parallelepiped block, intended to be transformed after hardening into slabs or blocks that can be used for final use, for example for the construction of walls or partitions or even acoustically insulating masonry.

In una variante ulteriore di realizzazione della presente invenzione detto manufatto presenta una sagomatura idonea per la realizzazione di particolari strutture, come ad esempio barriere acusticaménte isolanti e fonoassorbenti per edifici. In a further variant embodiment of the present invention said product has a shape suitable for the realization of particular structures, such as for example acoustically insulating and sound-absorbing barriers for buildings.

Un aspetto importante della presente invenzione risiede nella possibilità di realizzare direttamente lastre acusticamente isolanti e fonoassorbenti di materiale lapideo che possono arrivare come dimensioni a lunghezze di 3 metri ed oltre per larghezze superiori ad 1 metro, con spessori che possono essere inferiori ad 1 cm., (utilizzabili ad esempio per rivestimenti di edifici oppure per la realizzazione di barriere), od anche essere notevoli, come nel caso delle tramezzature o strutture similari autoportanti. An important aspect of the present invention lies in the possibility of directly producing acoustically insulating and sound-absorbing slabs of stone material that can reach lengths of 3 meters and over for widths greater than 1 meter, with thicknesses that can be less than 1 cm., (usable for example for cladding of buildings or for the construction of barriers), or even be significant, as in the case of partitions or similar self-supporting structures.

Nella sua forma di realizzazione preferita l apparecchiatura secondo la presente invenzione si caratterizza per le seguenti caratteristiche: In its preferred embodiment, the apparatus according to the present invention is characterized by the following characteristics:

(a) L’impasto di partenza, formato come precedentemente descritto, viene alimentato ad un alimentatore dosatore atto ad alimentare impasto con una portata controllata ad una cassaforma di formatura delle lastre singole, cassaforma che si caratterizza a sua volta per la presenza di una pluralità di camere di formatura affiancate in modo che ciascuna camera sia in comunicazione attraverso un’unica imboccatura superiore con la bocca di uscita o di scarico di detto alimentatore dosatore. (a) The starting mix, formed as previously described, is fed to a dosing feeder able to feed the mix with a controlled flow rate to a formwork for forming the individual slabs, which in turn is characterized by the presence of a plurality of forming chambers placed side by side so that each chamber is in communication through a single upper mouth with the outlet or discharge mouth of said metering feeder.

(b) Dette camere di formatura hanno dimensioni corrispondenti a quelle di una singola lastra disposta in piedi, con i lati maggiori (quelli di dimensione di 3 metri ed oltre) orientati orizzontalmente e quindi i lati minori disposti verticalmente, ed uno spessore corrispondente a quello della lastra da formare; (b) Said forming chambers have dimensions corresponding to those of a single slab placed upright, with the larger sides (those 3 meters in size and more) oriented horizontally and therefore the smaller sides arranged vertically, and a thickness corresponding to that of the plate to be formed;

(c) detta cassaforma è associata a mezzi generatori di moto vibratorio di frequenza prestabilita, attivato durante la fase di riempimento di ciascuna camera di formatura fino ad un livello prestabilito e per un tempo successivo sufficiente per la compattazione dell’impasto all’ interno di ciascuna camera di formatura, in modo che le pareti delle singole camere di formatura siano animate anch’esse da un moto vibratorio, detta cassaforma essendo distanziata dalla bocca di uscita o scarico di detto alimentatore dosatore in modo che quest’ultimo non sia in collegamento con detti mezzi generatori di moto vibratorio e che detto impasto pervenga all’imboccatura di ciascuna camera di formatura in caduta libera. (c) said formwork is associated with means for generating vibratory motion of a predetermined frequency, activated during the filling phase of each molding chamber up to a predetermined level and for a subsequent time sufficient for compacting the mixture inside each molding chamber, so that the walls of the individual molding chambers are also animated by a vibratory motion, said formwork being spaced from the outlet or discharge mouth of said dosing feeder so that the latter is not in connection with said vibratory motion generating means and that said mixture reaches the mouth of each forming chamber in free fall.

Infatti in questo modo si evitano sacche d’aria o spazi vuoti che comprometterebbero la resistenza fìsica del manufatto. In fact, in this way, air pockets or empty spaces are avoided which would compromise the physical resistance of the product.

Ciascuna camera di formatura è definita da un pannello e dalla superficie posteriore del pannello immediatamente adiacente, ciascun pannello presentando perifericamente un telaio o spalletta perimetrale di appoggio, di spessore prestabilito che definisce la larghezza della camera di formatura e quindi lo spessore della lastra che verrà fonnata nella stessa. Each forming chamber is defined by a panel and the rear surface of the immediately adjacent panel, each panel peripherally presenting a perimeter support frame or shoulder, of predetermined thickness which defines the width of the forming chamber and therefore the thickness of the sheet to be formed. in the same.

Nell’attuazione del procedimento della presente invenzione nell’apparecchiatura anch’essa oggetto dell’invenzione, impasto di partenza viene preparato per miscelazione in un mescolatore convenzionale, che viene alimentato con granulato di materiale lapideo e legante. In the implementation of the process of the present invention in the equipment which is also the subject of the invention, the starting mixture is prepared by mixing in a conventional mixer, which is fed with granulate of stone material and binder.

Per quanto riguarda il primo esso viene ottenuto per macinazione di materiale lapideo naturale, come marmo, granito, porfido, ecc., con una granulometria il cui limite superiore è certamente lo spessore della lastra da fabbricare. As for the first, it is obtained by grinding natural stone material, such as marble, granite, porphyry, etc., with a grain size whose upper limit is certainly the thickness of the slab to be manufactured.

Di preferenza la dimensione massima delle particelle formanti il granulato non è superiore ad un terzo dello spessore della lastra finale e quindi della camera di formatura. Preferably, the maximum size of the particles forming the granulate is not greater than one third of the thickness of the final plate and therefore of the forming chamber.

La granulometria del granulato viene scelta in modo da rientrare entro un intervallo molto ristretto (ossia con una differenza tra i due valori estremi dell’intervallo dell’ordine di 0,3-0, 7 mm) per cui si può parlare di un monogranulato. The granulometry of the granulate is chosen so as to fall within a very narrow range (ie with a difference between the two extreme values of the range of the order of 0.3-0.7 mm) so we can speak of a monogranulate.

Il legante è una resina sintetica induribile, preferibilmente scelta tra le resine poliestere e le resine epossidiche. Preferibilmente alla resina è aggiunto un catalizzatore di indurimento e, a seconda delle modalità di indurimento, eventuali altri additivi come i promotori (nel caso in cui l indurimento avvenga a temperatura ambiente). Quando invece la lastra da indurire viene riscaldata, allora il promotore non è necessario ed il calore è sufficiente ad attivare l’azione del catalizzatore. The binder is a hardenable synthetic resin, preferably selected from polyester resins and epoxy resins. Preferably, a hardening catalyst is added to the resin and, depending on the hardening method, any other additives such as promoters (if hardening takes place at room temperature). On the other hand, when the plate to be hardened is heated, then the promoter is not necessary and the heat is sufficient to activate the action of the catalyst.

Il granulato viene miscelato con la resina liquida in modo da umettare tutti i granuli. The granulate is mixed with the liquid resin in order to moisten all the granules.

L’impasto così preparato deve quindi essere alimentato alle camere di formatura presenti nella cassaforma successivamente descrìtta in dettaglio. A tale scopo, secondo la presente invenzione, tale alimentazione viene effettuata con una portata regolata in modo che il riempimento delle camere di formatura avvenga gradualmente. The mixture thus prepared must then be fed to the molding chambers present in the formwork subsequently described in detail. For this purpose, according to the present invention, this feeding is carried out with a regulated flow rate so that the filling of the molding chambers occurs gradually.

Mano a mano che impasto penetra nelle camere di formatura, andando a depositarsi sul fondo cieco delle stesse, subisce l’azione del moto vibratorio applicato alla cassaforma. As the mixture penetrates into the forming chambers, settling on the blind bottom of the same, it undergoes the action of the vibratory motion applied to the formwork.

Tale moto vibratorio si trasmette anche alle pareti verticali delle camere di formatura, con la finzione di favorire la discesa e la costipazione dell’impasto nelle camere di formatura. This vibratory motion is also transmitted to the vertical walls of the forming chambers, with the pretense of favoring the descent and compaction of the dough in the forming chambers.

Quando tutte le camere di formatura sono riempite con l’impasto costipato, la cassaforma viene trasferita alia stazione di indurimento; la cassaforma viene successivamente disassemblata e le lastre posizionate su supporti temporanei di stazionamento. When all the forming chambers are filled with the compacted mixture, the formwork is transferred to the hardening station; the formwork is subsequently disassembled and the slabs placed on temporary parking supports.

Data la natura del legante, la fase di indurimento ha una durata di alcuni minuti o poche ore viene effettuata con modalità che dipendono dalla natura della resina e dalle condizioni di indurimento catalizzato (con riscaldamento oppure in presenza di un promotore). Given the nature of the binder, the hardening phase lasts a few minutes or a few hours and is carried out in a manner that depends on the nature of the resin and the catalyzed hardening conditions (with heating or in the presence of a promoter).

Tra i vantaggi della presente invenzione, che appariranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, sono principalmente degni di menzione i seguenti: Among the advantages of the present invention, which will appear more clearly from the detailed description that follows, the following are mainly worthy of mention:

(1) Realizzazione di lastre leggere con caratteristiche fonoassorbenti ed acusticamente isolanti con utilizzazione di materiale lapideo naturale di scarto, con notevole riduzione dell’ inquinamento ambientale delle cave, (2) Ottenimento di lastre aventi proprietà meccaniche omogenee od isotrope. (1) Production of light sheets with sound-absorbing and acoustically insulating characteristics with the use of natural waste stone material, with a significant reduction in environmental pollution of the quarries, (2) Obtaining of sheets with homogeneous or isotropic mechanical properties.

(5) Ottenimento di lastre di caratteristiche estetiche uniformi e costanti (6) Economicità dei materiali con conseguente riduzione importante dei costi di fabbricazione. (5) Obtaining sheets with uniform and constant aesthetic characteristics. (6) Economical materials with consequent significant reduction in manufacturing costs.

Si farà ora riferimento ai disegni allegati per descrivere una forma di realizzazione preferita dell’ apparecchiatura dell’invenzione, restando inteso che la stessa non ha intendimento limitativo ma unicamente esemplificativo. Nei disegni: Reference will now be made to the attached drawings to describe a preferred embodiment of the apparatus of the invention, it being understood that the same has no limiting intention but only an example. In the drawings:

la fig. 1 è una vista schematica in elevatone laterale, parzialmente in sezione, della stazione di formatura delle lastre; fig. 1 is a schematic side elevation view, partially in section, of the plate forming station;

la fig. 2 è una vista prospettica di uno dei pannelli costituenti ciascuna camera di formatura, e fig. 2 is a perspective view of one of the panels constituting each forming chamber, and

la fig. 3 è una vista di una variante di realizzazione del contenitore di alimentazione e dosaggio dell’impasto alle camere di formatura. fig. 3 is a view of a variant embodiment of the container for feeding and dosing the dough to the forming chambers.

Riferendosi alle figure ed in particolare alla figura 1, è mostrata la stazione di formatura delle lastre di un impianto per la fabbricazione di lastre con il procedimento oggetto della presente invenzione, impianto comprendente una stazione di preparazione dell’impasto di partenza, una stazione di formatura delle lastre (indicata genericamente con il riferimento 10) ed infine una stazione di indurimento. Referring to the figures and in particular to figure 1, the plate forming station of a plant for the manufacture of plates with the process object of the present invention is shown, a plant comprising a station for preparing the starting mixture, a forming station of the plates (generically indicated with the reference 10) and finally a hardening station.

Poiché gli aspetti caratteristici ed inventivi della presente invenzione sono concentrati nella stazione di formatura 10, per le altre due stazioni, rispettivamente situate a monte ed a valle della stazione di formatura, sono sufficienti alcune indicazioni generiche, trattandosi di aspetti di per se noti. Since the characteristic and inventive aspects of the present invention are concentrated in the forming station 10, for the other two stations, respectively located upstream and downstream of the forming station, some general indications are sufficient, since these are aspects known per se.

In particolare nella stazione di preparazione dell’impasto di partenza è montato un mescolatore dotato di elementi agitatori di tipo tradizionale. Il mescolatore viene alimentato dall’alto con gli ingredienti da miscelare, ossia granulato di materiale lapideo naturale, precedentemente predisposto con la distribuzione granulometrica desiderata, e legante. In particular, a mixer equipped with traditional stirrer elements is mounted in the starting mix preparation station. The mixer is fed from above with the ingredients to be mixed, ie granules of natural stone material, previously prepared with the desired particle size distribution, and binder.

Di preferenza la preparazione dell’impasto di partenza avviene in modo discontinuo, ovvero per cariche, dopo di che si procede al trasferimento alla stazione di formatura delle lastre, preferibilmente per mezzo di un serbatoio o contenitore di alimentazione e dosaggio successivamente descrìtto in dettaglio. Preferably, the preparation of the starting mix takes place discontinuously, or by batches, after which it is transferred to the plate forming station, preferably by means of a feeding and dosing tank or container described in detail below.

La stazione di formatura delle lastre comprende una incastellatura 12 che agisce come struttura di sostegno del suddetto contenitore di alimentazione e dosaggio dell’impasto, delimitando inoltre uno spazio operativo che nel seguito verrà indicato come camera 14 di alloggiamento di una cassaforma di formatura e di una struttura vibrante successivamente descrìtte( senza che tuttavia il termine camera debba essere inteso in senso limitativo). The plate forming station comprises a frame 12 which acts as a support structure for the aforementioned container for feeding and dosing the mixture, also delimiting an operating space which will be referred to hereafter as chamber 14 for housing a forming form and a vibrating structure described below (without, however, the term chamber being understood in a limiting sense).

Sul fondo 13 dell’incastellatura 12 è montata una struttura vibrante (indicata complessivamente e genericamente con il riferimento 16), comprendente un piano o piattaforma vibrante 18 montata elasticamente rispetto al fondo 13. A titolo di esempio nella figura questa sospensione elastica del piano vibrante è rappresentata da due molle di compressione 20 montate tra il piano 18 ed il fondo 13 e tarate in modo da assicurare la libera vibrazione del piano 18. Mounted on the bottom 13 of the frame 12 is a vibrating structure (indicated as a whole and generically with the reference number 16), comprising a vibrating surface or platform 18 mounted elastically with respect to the base 13. By way of example, in the figure this elastic suspension of the vibrating surface is represented by two compression springs 20 mounted between the surface 18 and the bottom 13 and calibrated so as to ensure the free vibration of the surface 18.

Al di sotto del piano vibrante 18 sono montate due macchine vibranti 24 di tipo tradizionale (ad esempio del tipo a masse rotanti sbilanciate) che nella forma di realizzazione mostrata sono disposte in modo da essere controrotanti e quindi generare una vibrazione unidirezionale (che nella fattispecie è diretta verticalmente). Tuttavia unidirezionalità della vibrazione non costituisce una condizione indispensabile per il procedimento della presente invenzione. Below the vibrating plane 18 are mounted two vibrating machines 24 of the traditional type (for example of the type with unbalanced rotating masses) which in the embodiment shown are arranged so as to be counter-rotating and therefore generate a unidirectional vibration (which in this case is vertically directed). However, unidirectionality of the vibration is not an indispensable condition for the process of the present invention.

Sul piano vibrante 18 è appoggiata la cassaforma indicata genericamente e complessivamente con il riferimento 26, che nell’esempio rappresentato in figura 1 consta di numerose camere di formatura 28. The formwork indicated generically and as a whole with the reference 26 rests on the vibrating surface 18, which in the example represented in Figure 1 consists of numerous forming chambers 28.

Le camere di formatura sono formate e delimitate da pannelli 30, uno dei quali è mostrato in dettaglio nella figura 2. The forming chambers are formed and bounded by panels 30, one of which is shown in detail in Figure 2.

Ciascun pannello 30 comprende una parete piana 32, la cui faccia anteriore 32 è incorniciata su tre Iati da una spalletta 34, la quale ha uno spessore corrispondente a quello della lastra da formare e la cui cavità interna ha le i dimensioni della lastra stessa. Each panel 30 comprises a flat wall 32, the front face 32 of which is framed on three sides by a shoulder 34, which has a thickness corresponding to that of the plate to be formed and whose internal cavity has the dimensions of the plate itself.

Come si vede chiaramente dalla figura 1, tutti i pannelli 30 sono montati con identico orientamento (ossia con le facce 32 e le spallette 34 orientate tutte nella stessa direzione) per cui ciascuna camera di formatura 30 è definita dalla faccia 32 di un pannello 30 e dalla faccia posteriore 36 del pannello immediatamente antistante, rispetto al quale la spalletta funziona anche come distanziatore. As can be clearly seen from Figure 1, all the panels 30 are mounted with the same orientation (i.e. with the faces 32 and the shoulders 34 all oriented in the same direction) so that each forming chamber 30 is defined by the face 32 of a panel 30 and from the rear face 36 of the panel immediately in front, with respect to which the shoulder also functions as a spacer.

Tutti i pannelli 30 sono montati con il lato privo di spalletta 34 disposto all’estremità superiore, in modo da definire imboccatura della camera di formatura 28, imboccatura attraverso la quale viene introdotto impasto di partenza precedentemente menzionato fino a riempire la camera stessa. All panels 30 are mounted with the side without the shoulder 34 arranged at the upper end, so as to define the mouth of the forming chamber 28, through which the previously mentioned starting mixture is introduced until the chamber itself is filled.

Pertanto la cassaforma 26 consta di un pacco di pannelli 30 che sono mantenuti serrati tra di loro attraverso un qualsiasi dispositivo meccanico smontabile e rimontabile. Therefore the formwork 26 consists of a pack of panels 30 which are kept tightened together by any mechanical device that can be dismantled and reassembled.

Nell’esempio illustrato questo dispositivo consta di una staffa o cravatta in metallo 38, sagomata ad U, dotata di due staffe o maniglioni 40 atti ad essere impegnati da un carrello per l introduzione e l’estrazione della cassaforma 26 rispetto alla camera 14 e quindi rispetto alla struttura vibrante. In the example illustrated, this device consists of a U-shaped metal bracket or tie 38, equipped with two brackets or handles 40 adapted to be engaged by a trolley for the introduction and extraction of the formwork 26 with respect to the chamber 14 and therefore compared to the vibrating structure.

A tale scopo sul fondo 13 della camera 14 sono previste due rotaie 42 per lo scorrimento del carrello (non mostrato) atto ad impegnare la staffa 40 per l’estrazione della cassaforma 26, una volta ultimato il riempimento delle camere di formatura e l’introduzione di una nuova cassaforma. For this purpose, on the bottom 13 of the chamber 14 there are two rails 42 for the sliding of the trolley (not shown) suitable for engaging the bracket 40 for the extraction of the formwork 26, once the filling of the molding chambers and the introduction have been completed. of a new formwork.

Al di sopra dell’estremità superiore della cassaforma 26 è posizionato su staffe di appoggio 45 un dispositivo di alimentazione dosata di impasto di partenza comprendente un contenitore 44 dotato di pareti laterali 46, presentanti una svasatura 47 in corrispondenza dei bordi superiori, e di un fondo 48; il fondo 48 è dotato di mezzi ad esempio a lamelle orientabili per lo scarico dosato dell’impasto 50 contenuto nel contenitore. Come si vede chiaramente in figura 1, le staffe di appoggio 45 e con esse il contenitore 44 non appoggiano sulla cassaforma, per cui il moto vibratorio cui è soggetta la cassaforma non viene in alcun modo trasmesso al contenitore ed all’impasto 50 in esso presente. Above the upper end of the formwork 26 is positioned on support brackets 45 a metered feeding device of starting mix comprising a container 44 equipped with side walls 46, having a flare 47 at the upper edges, and a bottom 48; the bottom 48 is equipped with means for example with adjustable blades for the dosed discharge of the mixture 50 contained in the container. As can be clearly seen in Figure 1, the support brackets 45 and with them the container 44 do not rest on the formwork, so that the vibratory motion to which the formwork is subject is in no way transmitted to the container and to the mixture 50 present therein. .

Due guarnizioni a labbro 52 impediscono che l’impasto possa debordare al di fuori della superficie superiore della cassaforma e quindi delle imboccature delle camere di formatura 28. Two lip seals 52 prevent the mixture from overflowing outside the upper surface of the formwork and therefore of the mouths of the molding chambers 28.

In corrispondenza della posizione del contenitore 44 l’involucro 12 presenta un'apertura 54 per l’introduzione e l’estrazione del contenitore che viene riempito con impasto 50 in corrispondenza della già citata stazione di mescolamento e preparazione dell’impasto di partenza. At the position of the container 44, the casing 12 has an opening 54 for the introduction and extraction of the container which is filled with dough 50 at the aforementioned mixing and preparation station of the starting dough.

Dalla figura 1 si può agevolmente apprezzare che tra il fondo del contenitore 44 e l’imboccatura delle camere di formatura 28 è lasciato un certo spazio, nel quale l’impasto viene sottoposto ad una caduta libera. From figure 1 it can be easily appreciated that a certain space is left between the bottom of the container 44 and the mouth of the forming chambers 28, in which the dough is subjected to a free fall.

A questa azione si aggiunge inoltre quella della vibrazione cui sono soggette le pareti delle camere di formatura, vibrazione che da un lato (come si vedrà) favorisce il compattamento dell’impasto nelle camere di formatura e dall’altro lato in modo noto promuove il completamento della disaerazione dell’impasto. To this action is also added that of the vibration to which the walls of the molding chambers are subject, vibration which on the one hand (as will be seen) favors the compacting of the dough in the molding chambers and on the other hand, in a known way, promotes completion. the deaeration of the mixture.

Il procedimento della presente invenzione facendo uso dell 'apparecchiatura sopra descritta avviene attraverso le fasi seguenti. The process of the present invention using the apparatus described above takes place through the following steps.

In primo luogo di prepara l’impasto di granulato di materiale lapideo naturale e di legante, protraendo l’azione di miscelazione fino a quando l’impasto si presenta omogeneo e scorrevole. First of all, prepare the mixture of granulated natural stone material and binder, continuing the mixing action until the mixture is homogeneous and smooth.

Con questo impasto viene riempito un contenitore avendo cura che impasto sia livellato e distribuito uniformemente nel contenitore. A container is filled with this mixture, making sure that the dough is leveled and evenly distributed in the container.

Quest’ultimo viene quindi caricato attraverso l’apertura 54 nell’involucro 12 in modo da appoggiarsi sulle staffe 45 e, contemporaneamente al caricamento del contenitore 44, si procede a posizionare una nuova cassaforma 26 nella posizione di riempimento delle camere dì formatura. A questo punto si azionano le lamelle di fondo del contenitore 44, iniziando a scaricare l’impasto in modo controllato e quindi dosato nell’imboccatura delle camere di formatura 28 della cassaforma. The latter is then loaded through the opening 54 in the casing 12 so as to rest on the brackets 45 and, simultaneously with the loading of the container 44, a new formwork 26 is positioned in the filling position of the forming chambers. At this point the bottom slats of the container 44 are activated, starting to unload the mixture in a controlled manner and then dosed in the mouth of the molding chambers 28 of the formwork.

L’impasto, prima di raggiungere imboccatura delle camere di formatura percorre uno spazio in caduta libera. Before reaching the mouth of the molding chambers, the dough runs through a space in free fall.

E’ importante controllare la portata di scarico dell’impasto attraverso il fondo del contenitore 44, in modo che la quantità di impasto che penetra in ciascuna camera non possa intasarne imboccatura ma cade fino al fondo. Il moto vibratorio attivato nel frattempo favorisce la discesa dell’impasto fino al fondo di ciascuna camera di formatura e quindi la costipazione prima dell’ arrivo di altro impasto scaricato dal contenitore 44. It is important to control the discharge flow rate of the dough through the bottom of the container 44, so that the amount of dough that penetrates into each chamber cannot clog the mouth but falls to the bottom. The vibratory motion activated in the meantime favors the descent of the dough to the bottom of each forming chamber and therefore the constipation before the arrival of other dough discharged from the container 44.

Quando tutte le camere di formatura sono state riempite fino alla loro imboccatura si procede alla rimozione della cassaforma dalla camera 14 ed alla sua sostituzione con una nuova cassaforma. When all the forming chambers have been filled up to their mouth, the formwork is removed from chamber 14 and replaced with a new formwork.

Analogamente avviene per quanto riguarda il contenitore 44 di alimentazione dosata di impasto fresco, nel qual caso è possibile abbreviare i tempi morti predisponendo più di un contenitore, in modo da consentire il loro riempimento con impasto fresco nella stazione di miscelazione mentre le camere di formatura vengono riempite con impasto contenuto nel contenitore posizionato nella camera 14. The same occurs with regard to the container 44 for the metered supply of fresh dough, in which case it is possible to shorten the dead times by arranging more than one container, so as to allow them to be filled with fresh dough in the mixing station while the forming chambers are fill with the mixture contained in the container placed in chamber 14.

La cassaforma con le camere di formatura riempite di impasto costipato viene trasferita alla stazione di indurimento, dove si procede al suo smontaggio dopo che le lastre formate nelle camere di formatura hanno raggiunto almeno la minima consistenza per la loro manipolazione. The formwork with the forming chambers filled with compacted mixture is transferred to the hardening station, where it is disassembled after the plates formed in the forming chambers have reached at least the minimum consistency for their handling.

E’ degno di nota che i pannelli 30 del pacco formante la cassaforma sono realizzati preferibilmente in materiale plastico antiaderente, come ad esempio polipropilene, per cui la separazione delle lastre dai pannelli stessi non comporta difficoltà e/o danneggiamento delle lastre grezze. It is noteworthy that the panels 30 of the pack forming the formwork are preferably made of non-stick plastic material, such as polypropylene, for which the separation of the sheets from the panels themselves does not involve difficulties and / or damage to the raw sheets.

Le lastre così ottenute, come già accennato, hanno dimensioni che possono essere superiori a 3 metri per ima larghezza che può giungere a più di un metro con gli evidenti vantaggi economici e costruttivi. The sheets thus obtained, as already mentioned, have dimensions that can exceed 3 meters for a width that can reach more than one meter with obvious economic and constructional advantages.

Nella variante di realizzazione del contenitore 44 illustrato in figura 3, in cui numeri uguali rappresentano le stesse parti del contenitore mostrato in fìg. 1, la differenza riguarda il fondo 58 che consta di una pluralità di aste parallele 60 tra le quali sono posizionati semicilindri 62, girevoli in modo comandato tra la posizione di chiusura, rappresentata in fig. 3, e la posizione di apertura nella quale i semicilindri 62 sono ruotati di 90°, consentendo quindi il passaggio dell’impasto con una portata controllata e dosata. In the variant embodiment of the container 44 illustrated in Figure 3, in which the same numbers represent the same parts of the container shown in Fig. 1, the difference concerns the bottom 58 which consists of a plurality of parallel rods 60 between which half-cylinders 62 are positioned, rotatable in a controlled manner between the closed position, represented in fig. 3, and the opening position in which the half cylinders 62 are rotated by 90 °, thus allowing the passage of the dough with a controlled and dosed flow rate.

Come precedentemente discusso l’impasto di partenza ha una importanza determinante per le proprietà delle lastre ottenute. As previously discussed, the starting mix has a decisive importance for the properties of the slabs obtained.

Per quanto riguarda gli inerti in forma di granulato si preferiscono sabbie silicee o di quarzo con granulometria fino 2,5 mm, ancor più preferibilmente fino ad 1,8 mm, legate con resina sintetica induribile. As regards the aggregates in the form of granules, silica or quartz sands with granulometry up to 2.5 mm, even more preferably up to 1.8 mm, bonded with hardenable synthetic resin are preferred.

Sono anche previste formulazioni con inerti costituiti da granulati di granito e marmo con granulometria fino a 6-8 mm. Formulations with aggregates are also envisaged consisting of granite and marble granules with grain sizes up to 6-8 mm.

Vengono ora fomiti alcuni esempi illustrativi e non limitativi (riferiti ad 1 metro cubo di impasto di partenza) di lastre realizzate secondo la presente invenzione utilizzando come granulato sabbia silicea. Some illustrative and non-limiting examples (referring to 1 cubic meter of starting mix) of slabs made according to the present invention using silica sand as granulate are now provided.

Questi esempi sono riportati in forma di tabelle, delle quali la tabella 1 illustra la composizione dell’impasto di partenza, sia come granulato sia come resina induribile e additivi, mentre la tabella 2 riporta le caratteristiche delle lastre ottenute per quanto attiene alla leggerezza e porosità. These examples are shown in the form of tables, of which table 1 illustrates the composition of the starting mix, both as granulate and as hardenable resin and additives, while table 2 shows the characteristics of the slabs obtained as regards lightness and porosity. .

E’ degno di nota che nella colonna “fornitore” è indicata la fonte della o delle resine indicate nella colonna precedente mediante le sigle di commercializzazione. It is noteworthy that the "supplier" column indicates the source of the resin or resins indicated in the previous column by means of the marketing codes.

Dalla tabella 2 si rileva prontamente la rilevante riduzione di peso specifico del pannello ottenuto secondo l’invenzione che in media presenta un peso specifico di circa 1,5 gr/cc mentre uno stesso pannello realizzato secondo la tecnica nota con gli stessi ingredienti presenta mediamente un peso specifico di circa 2,5 gr/cc. Table 2 readily shows the significant reduction in specific weight of the panel obtained according to the invention which on average has a specific weight of about 1.5 g / cc while the same panel made according to the prior art with the same ingredients has on average a specific weight of about 2,5 gr / cc.

Tutti i pannelli secondo gli esempi riportati nelle tabelle hanno presentato eccellenti caratteristiche di fonoassorbenza. All the panels according to the examples shown in the tables showed excellent soundproofing characteristics.

Resta infine inteso che modifiche e varianti concettualmente e meccanicamente equivalenti sono possibili nell’apparecchiatura dell’invenzione. Finally, it is understood that conceptually and mechanically equivalent modifications and variants are possible in the equipment of the invention.

Claims

Claims 1. Process for the manufacture of products in the form of light, sound-absorbing and acoustically insulating plates, which is characterized by the following stages: (a) preparation of a mixture consisting of a monogranulate of natural stone material, preferably chosen from marble, granite and quartz sands, the granulometry of said monogranulate being such as to allow all the particles to be wetted with liquid hardenable resin, called granulometry for each mixture being in any case in the range of 0.3-0.7 mm. of variation between the minimum and maximum value; and from a hardenable resin in such quantity as to operate only a wetting of the particles of stone material, preferably selected from polyester, epoxy and acrylic resins, possibly with the addition of a hardening catalyst and a hardening promoter; (b) forming of an article, in particular a plate, in a forming chamber, preferably vertically oriented, whose walls are animated by a vibratory motion of a predetermined frequency, so that the action of gravity and that of the vibratory motion add up together they determine a desired compaction of the mixture in said forming chamber; (c) hardening of the resin present in the resulting raw article, and demoulding from the molding chamber.

2. Process according to claim 1, characterized in that said particle size of said monogranulate is comprised between the extreme limits of 0.3 and 2.5 mm.

3. Process according to claim 1, characterized in that the quantity of resin expressed in volume referred to the volume of the mixture is about 6% and expressed in weight referred to the weight of the mixture is about 4%, said granulate being present in the dough in a quantity of about 60% by volume and about 96% by weight referring to the dough.

4. Process according to claim 1, characterized in that said plate is made with thicknesses varying from less than 1 cm. to thicknesses of a few cm., depending on the final use of the slabs.

5. Process according to claim 1, characterized in that said plate is made with dimensions that can reach lengths of 3 meters and more for widths greater than 1 meter.

6. Process according to claim 1, characterized in that said manufactured articles are in the form of parallelepiped blocks or have shapes suitable for making particular structures.

7. Process according to claim 1, characterized in that said granulate is selected from natural stone materials, such as marble, granite, porphyry and siliceous or quartz sands.

8. Process according to claim 1, characterized in that said binder is a hardenable synthetic resin.

9. Process according to claim 8, characterized in that said resin is selected from polyester resins and epoxy resins.

10. Process according to claim 8, characterized in that, when the hardening of the slabs occurs at room temperature, a hardening catalyst and possibly a hardening promoter are added to said resin

11. Apparatus for manufacturing manufactured articles according to each of the preceding claims characterized by comprising: (a) a dosing feeder able to feed starting dough with a controlled flow rate to a formwork for forming the single slabs, a formwork that has a plurality of forming chambers placed side by side so that each chamber is in communication through a single upper mouth with the outlet or discharge mouth of said dosing feeder. (b) Said forming chambers have dimensions corresponding to those of a single slab placed upright, with the larger sides (those 3 meters in size and more) oriented horizontally and therefore the smaller sides arranged vertically, and a thickness corresponding to that of the plate to be formed; (c) said formwork is associated with means for generating vibratory motion of a predetermined frequency, activated during the filling phase of each forming chamber up to a predetermined level and for a time sufficient for compacting the mixture inside each chamber of forming, so that the walls of the individual forming chambers are also animated by a vibratory motion, said formwork being spaced from the outlet or discharge mouth of said metering feeder so that the latter is not in connection with said means vibratory motion generators and that said mixture reaches the mouth of each forming chamber in free fall.

12. Apparatus according to claim 11, characterized in that each forming chamber is defined by a panel and by the rear surface of the immediately adjacent panel, each panel peripherally presenting a frame or perimetral support shoulder, of predetermined thickness which defines the width of the forming chamber and therefore the thickness of the sheet that will be formed in it.

13. Lightweight, sound-absorbing and porous product, characterized by the fact that it is manufactured from a starting mix consisting of a monogranulate of natural stone material and a binder with the process referred to in claims 1-10.

14. Product according to claim 13, characterized by the fact that it is in the form of a plate with a thickness ranging from less than 1 cm to a few centimeters and with dimensions that can reach 3 meters or more in length and more than 1 meter in width.