ITVR20040037U1 - Stampo per l'estrusione di argilla - Google Patents

Description

STAMPO PER L’ESTRUSIONE DI ARGILLA

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda, come indica il titolo, uno stampo per l’estrusione di argilla, il quale comporta notevoli vantaggi rispetto agli stampi attualmente esistenti per lo stesso scopo e che si possono ritenere dello stesso tipo.

Anticipando brevemente i suddetti vantaggi, il prodotto ottenuto tramite detto stampo ha un rapporto maggiore tra la propria resistenza meccanica e la propria massa; risulta più omogeneo e perciò la sua probabilità di rottura è minore; lo stampo di cui all’oggetto, partendo dal medesimo concetto funzionale convenzionale, ma conferendo ad esso una configurazione innovativa per quanto riguarda il suo numero elevato di filoni d’uscita, assicura il vantaggio, rispetto alle configurazioni già note, di eliminare la necessità di manipolare i mattoni dopo l’estrusione per regolare il numero dei filoni in uscita alle dimensioni dell’essiccatoio impiegato, risparmiando costi di manodopera e tempo richiesto per la produzione.

Sono noti attualmente degli stampi tradizionali per l’ottenimento di mattoni a partire da un impasto argilloso, il quale, allo scopo di comprimerlo e convogliarlo verso il suddetto stampo, viene fatto passare attraverso una tubatura o involucro. In queste soluzioni convenzionali l'impasto argilloso viene spinto da un’elica che gira all’interno dell’involucro, essendo prevista una bocca all’uscita, che funge da tubo adattatore per convogliare l’argilla dall’elica allo stampo.

Questa bocca ha sezione circolare nella zona d’uscita dell’elica e rettangolare in quella di arrivo nello stampo. Alla fine, e dopo la bocca, si trova lo stampo di estrusione. I mattoni vengono formati nel momento in cui l’argilla passa attraverso il detto stampo, in modo continuo, e vengono tagliati all’uscita secondo dimensioni richieste caso per caso. Successivamente, il mattone non ancora asciugato, viene manipolato per disporlo in gruppi prima dell'ingresso nell’essiccatoio.

Le soluzioni attuali consistono nell’utilizzazione di stampi, la cui struttura determina la produzione di un piccolo quantitativo di mattoni, con larghezza di uscita di argilla inferiore ad un metro e settantacinque centimetri. Siccome al crescere del numero di impronte dello stampo, aumenta la probabilità di ottenere mattoni difettosi, dal momento che l’argilla non raggiunge tutte le impronte nelle stesse condizioni di pressione, ne consegue che, assai di frequente, i mattoni ottenuti non sono omogenei.

Sono già noti sistemi per la costruzione di muri con mattoni stampati, muniti di tenoni incastrabili, così da poter essere assemblati gli uni con gli altri formando in tal modo un muro; successivamente le cavità di questi muri vengono riempite con malta per una compattazione totale, secondo gli insegnamenti del brevetto US- 3618 279.

Esiste un altro sistema a base di mattoni prefabbricati in cassaforma muniti di linguetta e scanalatura, che uniti tra di loro formano un muro, l'interno essendo poi riempito con malta, secondo il brevetto US-4 314 431.

Un altro sistema a mattoni stampati è quello che permette la costruzione di muri tramite blocchi medi ottenuti per estrusione, i muri essendo formati dal raggruppamento di più mattoni di dimensioni regolari. Per la successiva costruzione di un muro compatto, i mattoni sono uniti tra di loro tramite malta, secondo il brevetto EP-0289 643.

È per risolvere i problemi oggi esistenti che è stato concepito lo stampo oggetto del presente trovato, il quale possiede configurazione, struttura e costituzione innovative rispetto a quelli attualmente esistenti per lo stesso scopo e da ritenersi dello stesso tipo, derivandone quindi importanti vantaggi riscontrabili nel suo pratico impiego.

Si tratta di uno stampo del tipo utilizzato attualmente per l'ottenimento di mattoni per estrusione, presentante, come configurazione innovativa, un numero maggiore di filoni di uscita, il quale, grazie al fatto di disporre di un numero maggiore di mattoni, permette la generazione di gruppi di dimensioni adatte per l’essiccatoio, evitando la manipolazione dei mattoni per adattare le dimensioni di uscita dello stampo a quelle dell’essiccatoio. L’ottenimento di un elevato numero di pezzi contemporaneamente implica necessariamente la modifica anche della bocca che alimenta lo stampo, che, a sua volta, è più larga di quelle usate attualmente.

L’uso di stampi con un numero elevato di filoni d’uscita comporta una serie di vantaggi descritti qui di seguito.

In primo luogo, si eliminata la fase più costosa del processo d’ottenimento di mattoni per estrusione (manipolazione dei mattoni, una volta estrusi, per adattare il numero di filoni d’uscita alle dimensioni dell’essiccatoio utilizzato), poiché la configurazione dello stampo descritto permette di predisporre il numero di uscite esattamente necessario per ogni essiccatoio.

Dal momento che, di solito, gli essiccatoi hanno una larghezza superiore a quella della bocca di uscita dello stampo, tra l’estrusione e l’essiccazione è d’obbligo una manipolazione intermedia al fine di adattare il numero di mattoni ottenuto dallo stampo alla larghezza dell’essiccatoio.

Secondariamente, a parità di portata di materia prima (argilla), un incremento del numero di filoni d’uscita dà luogo ad una diminuzione automatica delle perdite di carico lungo il sistema di estrusione, essendo maggiore la sezione netta d’uscita. Cioè, se la produzione si protrae - e con essa la portata d'uscita - e, nello steso tempo, la bocca d’uscita presenta dimensioni maggiori, l’argilla dovrà attraversarla ad una velocità inferiore. La relazione tra queste grandezze è definita dall’espressione:

Velocità = Portata / Sezione

da cui discende che, se si aumenta la sezione o le dimensioni della bocca d’uscita senza modificare la portata, la velocità d’uscita diminuisce in modo inversamente proporzionale.

Ciò implica un risparmio energetico in fase di spinta dell’argilla. Nonostante si generi un piccolo incremento delle perdite di carico nella bocca di spinta, poiché questa presenta una larghezza maggiore così da adattarsi alla maggiore larghezza dello stampo, tale incremento viene chiaramente compensato dalla diminuzione delle perdite di carico conseguente all’aumento della sezione d’uscita, come sopra descritto.

In terzo luogo, e prendendo sempre come riferimento una stessa quantità d’argilla estrusa per unità di tempo, oppure, il che è lo stesso, una medesima produzione di mattoni estrusi per unità di tempo, l’incremento nella sezione d’uscita implica una diminuzione della velocità di passaggio dell’argilla attraverso lo stampo. Questa diminuzione di velocità determina, inoltre, su basi di fisica e di evidenza empirica, un incremento della pressione deH’argilla nello stampo. Questo incremento della pressione fa sì che, essendo maggiore la pressione di estrusione, la massa unitaria di ogni mattone subisca un aumento, conseguente ad un incremento della rispettiva densità. Essendo presente una massa maggiore nel medesimo volume, poiché il materiale presenta una maggiore coesione a livello molecolare, il mattone possiede una resistenza meccanica superiore a quella che avrebbe un altro mattone di identica massa, ma ottenuto attraverso un procedimento d’estrusione ad una velocità superiore.

Un altro vantaggio del presente trovato, anch’esso derivante dalla minore velocità d’uscita dell’argilla, consiste in un incremento del tempo di ricompattazione dell’argilla dentro lo stampo, prima deH’arrivo nella zona d’estrusione. Occorre tenere conto del fatto che, per ottenere pezzi con zone vuote, è necessario collocare nello stampo un certo numero di supporti per sostenere le sue zone formanti i vuoti del mattone ed occorre che l’argilla passi attraverso questi supporti. Durante l’attraversamento, si rompe il flusso uniforme d’argilla, il quale si ricompatta subito dopo l’attraversamento. Orbene, la minore velocità deH’argilla favorisce la ricompattazione e con ciò l’omogeneità della miscela all’atto dell’estrusione. Ciò rinforza l’effetto descritto nel precedente paragrafo, con conseguente ulteriore aumento della compattazione dell’argilla. Ne deriva che il mattone o muro di grandi dimensioni ottenuto presenta un minore rischio di rottura.

La configurazione dello stampo sopra descritta, relativa ad un incremento del numero di filoni d’uscita, permette di ottenere non soltanto dei mattoni, ma anche un muro di grandi dimensioni in un pezzo unico (condizione impossibile da verificarsi con le configurazioni di stampo generalmente note, assai limitate in termini di larghezza del prodotto con esse ottenuto).

Il muro di grandi dimensioni in un pezzo unico ottenuto per estrusione non ha limiti di lunghezza, l’unica limitazione essendo rappresentata dalla larghezza, legata alle dimensioni dello stampo, preferendosi una larghezza che corrisponda alle dimensioni dell'essiccatoio, in modo da agevolare manipolazione ed essiccazione.

Il suddetto muro, grazie all’azione di separatori generalmente noti, può ottenersi con spessori diversi, per uso sia esterno che interno, con un’importante varietà di aspetti decorativi, potendosi fabbricare in differenti colori, con stampaggio di figure decorative o potendosi personalizzare con loghi o marchi commerciali, ivi incluso il disegno del mattone stesso, tramite maschere, o con invecchiamento per ambienti rustici.

Poiché la configurazione descritta rende possibile la produzione diretta di un muro di grandi dimensioni prima dell’ingresso nell’essiccatoio, è possibile prevedere nel muro dei fori destinati ad accogliere finestre, porte ed accessori, riducendo sensibilmente il costo sia della mano d’opera che il tempo totale di esecuzione in cantiere.

Infine, un ulteriore vantaggio della suddetta configurazione (incremento del numero di filoni d’uscita dello stampo) consiste nel fatto che, rendendo essa possibile la produzione di un muro intero, il prodotto ottenuto risulta estremamente maneggiabile, non essendo necessario, per il suo assemblaggio, alcun tipo di materiale speciale in aggiunta a quelli adoperati di solito in qualsiasi cantiere.

Per meglio comprendere l’oggetto del presente trovato, si è rappresentato un suo esempio di realizzazione preferito.

La figura -1- è uno schema di flusso, dal quale emerge la differenza tra uno stampo tradizionale e lo stampo di cui si descrive la configurazione, presentante un significativo incremento nel numero di filoni d’uscita.

La figura -2- mostra lo stampo descritto, in cui si rileva l’incremento del numero di filoni d’uscita e, come prodotto, un muro di grandi dimensioni in un pezzo unico in direzione dell'essiccatoio.

Stampo per estrusione d’argilla, in cui il numero (1) identifica uno stampo con un grande numero di filoni d’uscita, mentre il numero (2) indica rispettivamente lo stesso elemento nella configurazione generalmente nota, con numero di filoni d’uscita limitato. La posizione (3) indica un raggruppamento di mattoni ottenuto direttamente dallo stampo (1), la cui larghezza coincide con quella dell’essiccatoio (4), per cui non serve realizzare nessun raggruppamento.

Ciò nonostante, il grafico pone in evidenza come, con gli stampi tradizionali, la larghezza d’uscita dello stampo (2) sia chiaramente inferiore a quella dell’essiccatoio (8), formando quindi un raggruppamento di mattoni identificato con il numero (5), il quale deve essere manipolato fino ad ottenere una larghezza uguale a quella dell’essiccatoio (8), come succede con il raggruppamento (6). A tal fine, bisogna portare a compimento una serie di manipolazioni rappresentate con il numero (7).

Occorre notare che nello schema illustrativo (Fig. 1) gli essiccatoi (4) e (8) hanno entrambi la stessa larghezza.

Viene anche mostrato un muro dì grandi dimensioni (9) in un pezzo unico, in fase di uscita dallo stampo (1), in direzione dell’essiccatoio (4), la cui larghezza, tenuto conto del suddetto incremento nel numero di filoni d’uscita, coincide con le dimensioni dell’essiccatoio (4).

Si è volutamente omessa una descrizione minuziosa delle rimanenti caratteristiche dello stampo presentato o degli elementi che lo costituiscono, giacché si ritiene che il resto delle suddette caratteristiche non costituisca oggetto di alcuna rivendicazione.

Dopo aver sufficientemente descritto la natura del presente trovato, oltre ad una sua modalità di realizzazione, resta soltanto da aggiungere che al trovato nel suo complesso ed alle sue parti costituenti è possibile apportare variazioni di forma, di materiale, di disposizione, purché queste modifiche rientrino nell’ambito di protezione del trovato come di seguito rivendicato.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1. Stampo per l’estrusione di argilla, caratterizzato dal fatto di comprendere un grande numero di filoni d’uscita, in modo da permettere la fabbricazione sia di singoli mattoni sia di muri di grandi dimensioni in un pezzo unico.
2. 2. Stampo per l’estrusione di argilla secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il numero di filoni d’uscita aumenta la larghezza d’uscita dell'argilla, in modo che la dimensione del prodotto possa essere adattata alle dimensioni dell’essiccatoio, eliminando manipolazioni intermedie nel processo d’essiccazione.