ITVR20100151A1 - Utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei - Google Patents

Description

UTENSILE PER LA SAGOMATURA SUPERFICIALE DI MATERIALI LAPIDEI

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei.

Nel settore della lavorazione dei materiali lapidei, quali marmo, granito e simili, è nota una tecnica per ottenere sulle lastre in materiale lapideo una finitura superficiale denominata in gergo "fiammata-spazzolata".

Questa tecnica consiste in due fasi di lavorazione ben distinte.

Nella prima fase si esegue una fiammatura superficiale del materiale che consiste nel sottoporre la superficie del materiale ad un trattamento termico che si ottiene investendo il materiale da trattare con una fiamma prodotta da un canello alimentato da un combustibile con particolari proprietà, generalmente propano od equivalenti .

In pratica, la fiamma surriscalda la superficie da trattare, che subisce, di conseguenza, uno shock termico, a cui si fa seguire un repentino raffreddamento della superficie, che provoca la spaccatura di porzioni superficiali del materiale, in modo tale da conferire alla superficie un particolare aspetto ruvido, con il reticolo cristallino in evidenza.

La seconda fase consiste nella cosiddetta "spazzolatura", che si ottiene con comuni spazzole levigatrici, montate su una linea di levigatura, ed il cui scopo è quello di addolcire le asperità createsi sulla superficie durante la prima fase della fiammatura.

Un inconveniente della tecnica sopra descritta è legato agli elevati costi del trattamento di fiammatura .

A ciò va anche aggiunto il fatto che il trattamento di fiammatura viene generalmente affidato a ditte specializzate esterne, per cui ai costi del trattamento si sommano anche i costi per il trasporto delle lastre.

Un ulteriore problema connesso alla fiammatura è costituito dalle frequenti rotture delle lastre per effetto dello shock termico a cui sono sottoposte .

Un'altra tipologia di lavorazione superficiale attualmente utilizzata per la finitura delle lastre in materiale lapideo è la cosiddetta "sabbiatura-spazzolatura" o "sabbiato-spazzolato", che consiste nell'eseguire, in sequenza, su una faccia delle lastre, una sabbiatura, per ottenere l'asportazione irregolare di un sottile strato superficiale dalle lastre, ed una spazzolatura finale, per lisciare eventuali asperità.

Anche questo tipo di lavorazione comporta alcuni svantaggi in fase di realizzazione, quali i rischi di rottura delle lastre sotto l'azione del getto di sabbiatura, specialmente nel caso siano presenti dei difetti reticolari nelle lastre, ed il costo per il trasporto delle lastre alle ditte specializzate nei trattamenti di sabbiatura.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un un utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei, che permetta di realizzare una finitura del tipo "fiammata-spazzolata", senza richiedere l'esecuzione di un trattamento di fiammatura, o del tipo "sabbiato-spazzolato", senza richiedere l'esecuzione di un trattamento di sabbiatura .

All'interno di questo compito, un ulteriore scopo del trovato è quello di fornire un utensile facilmente applicabile sulle linee di spazzolatura esistenti .

Ancora uno scopo del trovato è quello di fornire un utensile che consenta di eseguire lavorazioni di elevata qualità.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei che sia facilmente ottenibile mediante elementi e materiali di facile reperibilità in commercio e che, inoltre, sia competitivo anche da un punto di vista puramente economico.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meqlio appariranno in sequito, venqono raqqiunti da un utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei, secondo il trovato, il quale si caratterizza per il fatto di comprendere un corpo di supporto associabile ad una testa operatrice e definente almeno una faccia di lavoro provvista di una pluralità di elementi abrasivi astiformi, sporqenti sostanzialmente perpendicolarmente da detta faccia di lavoro e presentanti una durezza Rockwell B di almeno 50, detti elementi abrasivi astiformi essendo oscillatili, in contrasto con mezzi di contrasto elastico, attorno alla loro estremità collegata a detto corpo di supporto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei, secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui:

la figura 1 mostra in vista prospettica l'utensile secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in sezione trasversale dell'utensile secondo il trovato;

le figure 3 e 4 mostrano in sequenza ed in prospettiva le fasi di fissaggio di un elemento lastriforme in caucciù ad un corpo contenitore; la figura 5 mostra in prospettiva una fase di accoppiamento degli elementi abrasivi astiformi ad un corpo in gomma;

la figura 6 mostra in vista prospettica il fissaggio del corpo in gomma al corpo contenitore; la figura 7 mostra, in modo schematico ed in vista prospettica, l'applicazione di uno strato esterno di sigillatura

la figura 8 mostra un particolare in scala ingrandita dell'utensile secondo il trovato, con evidenziati, mediante tratteggio, dei possibili movimenti degli elementi abrasivi astiformi;

la figura 9 è una vista prospettica posteriore del corpo in gomma.

Con riferimento alle citate figure, l'utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei, secondo il trovato, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 1, comprende un corpo di supporto 2 che risulta associabile ad una testa operatrice, costituita, ad esempio, da una testa rotante di una tradizionale linea di lavorazione automatica di lastre in materiale lapideo, quale una linea di spazzolatura o similari.

A tale scopo, il corpo di supporto 2 è, vantaggiosamente, provvisto di una appendice di attacco 3, ad esempio di tipo Fickert o Frankfurt o altro.

Il corpo di supporto 2 definisce, inoltre, almeno una faccia di lavoro 2a, situata, ad esempio, dalla parte opposta rispetto alla appendice di attacco 3 e provvista di una pluralità di elementi abrasivi astiformi 4, che sporgono sostanzialmente perpendicolarmente dalla faccia di lavoro 2a e che risultano, opportunamente, sostanzialmente rigidi a flessione.

In particolare, tali elementi abrasivi astiformi 4 presentano una durezza Rockwell B di almeno 50 e, più preferibilmente, presentano una durezza Rockwell B sostanzialmente compresa tra 50 e 120. Vantaggiosamente, gli elementi abrasivi astiformi 4 sono costituiti da barrette diamantate a legante metallico, ottenibili, ad esempio, per sinterizzazione, partendo da una miscela di polveri metalliche e diamante.

Sempre secondo il trovato, gli elementi abrasivi astiformi 4 risultano oscillatili, attorno alla loro estremità collegata al corpo di supporto 2, contro l'azione di primi mezzi di contrasto elastico .

E' da notare che gli elementi abrasivi astiformi 4 sono, opportunamente, distribuiti sulla faccia di lavoro 2a del corpo di supporto 2 secondo file tra loro sfalsate, in modo da facilitare la loro oscillazione in modo indipendente.

Le dimensioni degli elementi abrasivi astiformi 4 potranno variare a seconda delle esigenze.

Preferibilmente, gli elementi abrasivi astiformi 4 presentano, rispetto alla superficie di lavoro 2a del corpo di supporto 2, una lunghezza utile sostanzialmente compresa tra 15 e 40 mm ed una dimensione trasversale sostanzialmente compresa tra 2 e 6 mm.

Eventualmente, sulla faccia di lavoro 2a possono essere presenti elementi abrasivi astiformi 4 di lunghezza e dimensione trasversale differenti tra loro .

Opportunamente, gli elementi abrasivi astiformi 4 presentano una conformazione con sezione trasversale di forma sostanzialmente poligonale, ad esempio quadrata o rettangolare.

Entrando nei dettagli del trovato, i primi mezzi di contrasto elastico sono, vantaggiosamente, ottenuti tramite almeno un primo strato 5 in materiale elasticamente cedevole che risulta situato attorno alla estremità collegata al corpo di supporto 2 di ogni elemento abrasivo astiforme 4.

Preferibilmente, tale primo strato 5 in materiale elasticamente cedevole presenta una durezza sostanzialmente compresa tra 85 e 95 Shore A.

Più in particolare, il primo strato 5 in materiale elasticamente cedevole può essere, ad esempio, realizzato da un corpo in gomma 6, in cui è definita una pluralità di aperture 7, nelle quali si inseriscono le estremità degli elementi abrasivi astiformi 4 collegate al corpo di supporto 2.

Opportunamente, tale corpo in gomma 6 può presentare uno spessore sostanzialmente compreso tra 3 e 25 mm.

Vantaggiosamente, si prevede, inoltre, che gli elementi abrasivi astiformi 4 risultino spostabili assialmente, verso la faccia di lavoro 2a del corpo di supporto 2, in contrasto all'azione di secondi mezzi di contrasto elastico, i quali sono, opportunamente, realizzati da almeno un secondo strato 8 in materiale elasticamente cedevole, che risulta disposto affacciato alle estremità degli elementi abrasivi astiformi 4 collegate al corpo di supporto 2.

Preferibilmente, il secondo strato 6 in materiale elasticamente cedevole presenta una durezza sostanzialmente compresa tra 35 e 45 Shore A e viene, ad esempio, realizzato tramite un elemento lastriforme in caucciù 9, presentante, opportunamente, uno spessore sostanzialmente compreso tra 2,5 e 3,5 mm.

Vantaggiosamente, si prevedono mezzi di fermo che hanno la funzione di impedire lo spostamento assiale degli elementi abrasivi astiformi 4 in direzione opposta rispetto alla faccia di lavoro 2a del corpo di supporto 2.

Tali mezzi di fermo sono, opportunamente, realizzati prevedendo, su ciascuno degli elementi abrasivi astiformi 4, una coppia di espansioni radiali 10, che risultano situate, da parti tra loro opposte, rispetto all'asse del relativo elemento abrasivo astiforme 4, e che sono destinate ad attestarsi contro una zona situata attorno alle aperture 7 della faccia del corpo in gomma 6 rivolta dalla parte opposta rispetto alla faccia di lavoro 2a del corpo di supporto 2.

Più in particolare, le espansioni radiali 10 sono, opportunamente, inserite in corrispettive sedi di impegno 11 definite nel corpo in gomma 6.

Come illustrato, le espansioni radiali 10 presentano, vantaggiosamente, sul loro lato rivolto verso il corpo in gomma 6, rispettive superfici a piano inclinato che sono convergenti tra loro, in direzione della estremità libera del relativo elemento abrasivo astiforme 4, e che sono destinate ad appoggiarsi sulle superfici di fondo, corrispondentemente sagomate, delle sedi di impegno 11.

Si è potuto constatare che questa strutturazione delle espansioni radiali 10 garantisce una maggiore affidabilità e durata degli elementi abrasivi astiformi 4.

E' da notare poi che gli elementi abrasivi astiformi 4 sono disposti in modo tale che le espansioni radiali 10 risultino orientate sostanzialmente perpendicolarmente rispetto alla traiettoria di movimento impartita al corpo di supporto 2 dalla testa operatrice a cui viene associata .

In questo modo, si ottiene una riduzione del rischio di rottura degli elementi abrasivi astiformi 4 durante le fasi di lavorazione.

Come illustrato, il corpo di supporto 2 comprende, preferibilmente, un corpo contenitore 12 che risulta aperto su un lato e che alloggia al suo interno, tra loro sovrapposti, l'elemento lastriforme in caucciù 9 e il corpo in gomma 6.

Opportunamente, il corpo contenitore 12 è realizzato in un materiale presentante una durezza maggiore rispetto all'elemento lastriforme in caucciù 9 e al corpo in gomma 6 e, più in particolare, è, ad esempio, realizzato in PVC o in NYLON 6.

Vantaggiosamente, sulla faccia di lavoro 2a del corpo di supporto 2 risulta, inoltre, applicato uno strato esterno di sigillatura 13, con funzioni anche di rinforzo, che consente di evitare infiltrazioni di acqua e di residui di lavorazione .

Tale strato esterno di sigillatura 13 è, opportunamente, costituito da uno strato in resina siliconica che risulta disposto sul corpo in gomma 6 e che permette di fornire un adeguato rinforzo, pur avendo una certa elasticità.

Per incrementare l'adesione dello strato esterno di sigillatura 13 al corpo contenitore 12, sulle pareti interne del corpo contenitore 12 è prevista una scanalatura perimetrale 14, entro cui può penetrare lo strato di sigillatura 13.

Per realizzare l'utensile secondo il trovato, SI può procedere, ad esempio, fissando, inizialmente, l'elemento lastriforme in caucciù 9 sul fondo del corpo contenitore 12, ad esempio mediante incollaggio .

La fase successiva consiste nel produrre gli elementi abrasivi astiformi 4 tramite un procedimento di sinterizzazione di polveri metalliche e diamante artificiale, ad una temperatura di circa 950°C ed una pressione di circa 35 Mpa, in modo da consentire l'eliminazione di eventuali porosità tra le particelle delle polveri metalliche di partenza ed ottenere, di conseguenza, la formazione di robusti legami tra esse .

Successivamente, si procede ad accoppiare gli elementi abrasivi astiformi 4 al corpo in gomma 6, inserendoli nelle aperture 7 dalla faccia del corpo in gomma 6 destinata ad essere rivolta dalla parte opposta alla faccia di lavoro 2a, fino a portare le espansioni radiali 10 all'interno delle relative sedi di impegno 11.

Il corpo in gomma 6 e gli elementi abrasivi astiformi 4 vengono, quindi, fissati, preferibilmente mediante incollaggio, all'elemento lastriforme in caucciù 9.

A questo punto, il rimanente spazio tra il corpo in gomma 6 e il bordo del corpo contenitore 12 viene riempito, almeno parzialmente, tramite la resina siliconica che costituisce lo strato di sigillatura 13.

Dopo la completa polimerizzazione della resina siliconica, l'utensile secondo il trovato può considerarsi finito e pronto per essere usato.

E' da notare che le colle utilizzate per l'incollaggio delle varie parti dell'utensile sono, opportunamente, di tipo atto a garantire una tenuta elevata, come, ad esempio, collanti cianoacrilati, epossidici o simili.

L'impiego dell'utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei secondo il trovato è il seguente.

Il corpo di supporto 2 viene montato sugli appositi attacchi previsti sulle teste operatrici situate a monte secondo il senso di avanzamento delle lastre sulle linee di spazzolatura.

Gli elementi abrasivi astiformi 4 vanno, quindi, ad agire, con le loro estremità libere 4b, sulle superficie delle lastre che vengono fatte avanzare sulla linea di spazzolatura.

Gli elementi abrasivi astiformi 4, grazie alla loro possibilità di muoversi sia in oscillazione sia eventualmente in traslazione assiale rispetto al corpo di supporto 2, premettono all'utensile secondo il trovato di asportare più materiale nelle zone della lastra in lavorazione in cui il materiale lapideo risulta più tenero e, viceversa, molto meno materiale nelle zone della lastra in cui il materiale lapideo risulta più duro e, quindi, più resistente all'abrasione.

In questo modo, l'utensile secondo il trovato è in grado di realizzare una sagomatura superficiale delle lastre in lavorazione che presenta il medesimo aspetto di quella ottenibile mediante fiammatura .

Le teste operatrici poste a valle di quelle provviste dell'utensile secondo il trovato lungo la linea di spazzolatura, provvederanno, come usuale, ad eseguire la fase di spazzolatura finale delle lastre, così da ottenere una lavorazione sulle lastre corrispondente ad una "fiammataspazzolata" .

Ε' importante evidenziare come, da prove sperimentali effettuate, si è potuto verificare che, variando alcuni parametri di lavorazione ed, in particolare, cambiando il tipo di macchina su cui l'utensile secondo il trovato viene montato o utilizzando elementi astiformi abrasivi 4 relativamente sottili, l'utensile secondo il trovato consente anche di effettuare sulle lastre in materiale lapideo una lavorazione superficiale simile ad una "sabbiatura-spazzolatura".

Si è in pratica constatato come il trovato sia in grado di assolvere pienamente al compito e agli scopi prefissati, in quanto permette di evitare l'esecuzione di trattamenti di fiammatura o di sabbiatura sulle lastre, con conseguente abbattimento dei costi di lavorazione.

Va evidenziato, inoltre, che un altro importante vantaggio dell'utensile secondo il trovato consiste nel fatto che esso può essere utilizzato per effettuare la sagomatura superficiale su qualsiasi tipo di materiale lapideo.

Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti.

Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione.

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

In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

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

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Utensile per la sagomatura superficiale di materiali lapidei (1) caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo di supporto (2) associabile ad una testa operatrice e definente almeno una faccia di lavoro (2a) provvista di una pluralità di elementi abrasivi astiformi (4), sporgenti sostanzialmente perpendicolarmente da detta faccia di lavoro (2a) e presentanti una durezza Rockwell B di almeno 50, detti elementi abrasivi astiformi (4) essendo oscillatili, in contrasto con mezzi di contrasto elastico, attorno alla loro estremità collegata a detto corpo di supporto (2).
2. 2. Utensile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi abrasivi astiformi (4) presentano una durezza Rockwell B sostanzialmente compresa tra 50 e 120.
3. 3. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi abrasivi astiformi (4) sono assialmente mobili verso detta faccia di lavoro (2a) di detto corpo di supporto (2) in contrasto con secondi mezzi di contrasto elastico.
4. 4. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti , caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di fermo contrastanti lo spostamento assiale di detti elementi abrasivi astiformi (4) in direzione opposta a detta faccia di lavoro (2a).
5. 5. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di contrasto elastico comprendono almeno un primo strato (5) in materiale elasticamente cedevole situato attorno alla estremità collegata a detto corpo di supporto (2) di ciascuno di detti elementi abrasivi astiformi (4).
6. 6. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di contrasto elastico comprendono almeno un secondo strato (8) in materiale elasticamente cedevole disposto affacciato alle estremità collegate a detto corpo di supporto (2) di detti elementi abrasivi astiformi (4).
7. 7. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti elementi abrasivi astiformi (4) sono costituiti da barrette diamantate a legante metallico.
8. 8. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un primo strato (5) in materiale elasticamente cedevole presenta una durezza sostanzialmente compresa tra 85 e 95 Shore A.
9. 9. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un secondo strato (8) in materiale elasticamente cedevole presenta una durezza sostanzialmente compresa tra 35 e 45 Shore A.
10. 10. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un primo strato (5) in materiale elasticamente cedevole è costituito da un corpo in gomma (6) presentante una pluralità di aperture (7) per l'alloggiamento delle estremità collegate a detto corpo di supporto (2) di detti elementi abrasivi astiformi (4).
11. 11. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un secondo strato (8) in materiale elasticamente cedevole è costituito da un elemento lastriforme in caucciù (9).
12. 12. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti , caratterizzata dal fatto che detto corpo di supporto (2) comprende un corpo contenitore (12) aperto su un lato ed alloggiante internamente, tra loro sovrapposti, detto elemento lastriforme in caucciù (9) e detto corpo in gomma (6).
13. 13. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere uno strato esterno di sigillatura (13) applicato su detta faccia di lavoro (2a).
14. 14. Utensile secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto strato esterno di sigillatura (13) è costituito da uno strato in resina siliconica disposto su detto corpo in gomma (6).