PT1594666E - Method and plant for forming ceramic tiles or slabs - Google Patents
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Abstract
Description
ΕΡ 1 594 666 /PTΕΡ 1 594 666 / EN
DESCRIÇÃO "Método e instalação para formação de lajes ou ladrilhos de cerâmica"DESCRIPTION " Method and installation for forming ceramic tiles "
CAMPO TÉCNICO 0 presente invento refere-se a um método e instalaçao para formação de lajes e ladrilhos de cerâmica.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and installation for the formation of ceramic slabs and tiles.
ARTE ANTECEDENTE A investigação no sector cerâmico está actualmente orientada para a obtenção de produtos que imitem pedra natural, tal como mármore e granito. Estes produtos são caracterizados pela presença de veios contínuos de padrão aleatório que se prolongam através de toda a espessura da la je.BACKGROUND ART Research in the ceramic sector is currently oriented towards obtaining products that imitate natural stone, such as marble and granite. These products are characterized by the presence of continuous random pattern shafts extending through the entire thickness of the sheath.
Tais lajes ou ladrilhos de cerâmica são produzidos ao compactar-se, por prensas hidráulicas, pós moídos ou novamente granulados, atomizados semi-secos, variadamente misturados em conjunto de uma maneira pré-estabelecida ou aleatória. De um modo específico, as misturas de pó são depositadas por meios adequados dentro das cavidades de formação de moldes de aço rígidos com os quais as prensas estão providas, e são em seguida prensados para se obter o produto.Such ceramic slabs are produced by compacting, by hydraulic presses, ground or newly granulated, semi-dry atomized powders, variously mixed together in a pre-established or random manner. Specifically, the powder mixtures are deposited by suitable means into the rigid steel mold forming cavities with which the presses are provided, and are then pressed to obtain the product.
De acordo com o documento EP-A-1321260, o método de formação compreende as seguintes etapas de operação: preparação de uma tremonha que tem uma boca de descarga de dimensões pelo menos iguais às dimensões de pelo menos uma cavidade do molde de uma prensa de formação, não só na direcção de translação de um carrinho subjacente com tabuleiro de carga mas também na direcção perpendicular à mesma; depósito de uma mistura de pós de diferentes características dentro da tremonha de uma maneira pré-estabelecida e/ou aleatória, de maneira a criar ali uma massa 2According to EP-A-1321260, the forming method comprises the following steps of operation: preparing a hopper having a discharge mouth of dimensions at least equal to the dimensions of at least one mold cavity of a press not only in the direction of translation of an underlying cart with a load tray but also in the direction perpendicular thereto; depositing a mixture of powders of different characteristics into the hopper in a pre-established and / or random manner, so as to create therein a mass 2
ΕΡ 1 594 666 /PT de pós que apresente veios dispostos variadamente dentro da massa; - extracção de porções em sucessão da dita massa de pós que têm, na direcção de translação do carrinho, uma dimensão igual a uma fracção da dimensão da boca de tremonha, e na direcção perpendicular à mesma a mesma dimensão que a boca de tremonha, de modo a extrair uma camada completa de pós da dita massa; - depósito da dita camada de uma maneira ordenada no interior da dita pelo menos uma cavidade por meio do carrinho e prensagem dos pós. 0 método descrito é implementado por uma instalação que compreende uma tremonha fixa para conter uma mistura de pós que apresente veios grossos a imitar uma pedra natural. Estão associados meios móveis à boca inferior da tremonha, que tem as mesmas dimensões de projecto que a cavidade da prensa de formação, dispostos para depositar uma sucessão de porções de pó dentro da cavidade extraídas da dita tremonha, até que a cavidade esteja completamente cheia.ΕΡ 1 594 666 / PT which exhibits variously arranged veins within the mass; - extracting portions in succession from said mass of powders having, in the direction of translation of the cart, a dimension equal to a fraction of the size of the hopper mouth, and in the direction perpendicular thereto the same size as the hopper mouth, to extract a complete layer of powders from said mass; - depositing said layer in an orderly manner inside said at least one cavity by means of the cart and pressing the powders. The method described is implemented by an installation comprising a fixed hopper for containing a mixture of powders having coarse veins imitating a natural stone. Movable means are associated with the lower mouth of the hopper, which has the same design dimensions as the forming press cavity, arranged to deposit a succession of portions of powder into the cavity extracted from said hopper, until the cavity is completely filled.
Embora funcione bem, a instalação descrita é pouco versátil em termos de alteração de formato, sendo esta actualmente uma caracteristica essencial numa instalação moderna. A este respeito, a tecnologia está cada vez mais interessada na obtenção de lajes ou ladrilhos de cerâmica que tenham dimensões variáveis em conformidade com os requisitos do mercado. Por conseguinte, existe a necessidade de uma instalação mais versátil que permita que o formato do ladrilho ou laje seja alterado rapidamente sem a necessidade de interrupções demoradas na produção. 0 documento WO-A-96/15888 descreve um aparelho que utiliza uma correia transportadora para carregar uma prensa para formação de lajes ou ladrilhos de cerâmica de acordo com o preâmbulo da reivindicação 4 e um método para formação de lajes ou ladrilhos de cerâmica numa prensa continua, compreendendo as seguintes etapas de operação: - dispor uma tremonha, accionada com movimento alternativo, por cima de uma correia transportadora; 3Although it works well, the installation described is not very versatile in terms of format change, which is currently an essential feature in a modern installation. In this regard, technology is increasingly interested in obtaining ceramic tiles or slabs that vary in size in line with market requirements. Therefore, there is a need for a more versatile installation that allows the shape of the tile or slab to change rapidly without the need for time-consuming production interruptions. WO-A-96/15888 discloses an apparatus which uses a conveyor belt to load a ceramic tile slab forming press according to the preamble of claim 4 and a method for forming ceramic slabs or tiles in a press the following steps comprising: - arranging a reciprocating hopper over a conveyor belt; 3
ΕΡ 1 594 666 /PT depósito de uma mistura de pós de diferentes caracteristicas dentro da tremonha de uma maneira pré-estabelecida e/ou aleatória, de modo a criar uma massa de pós dentro da tremonha que apresente veios próprios de um único bloco de pedra natural; - depósito da dita camada sobre a dita correia; e - prensagem dos pós. 0 objecto do invento consiste em satisfazer os referidos requisitos dentro do quadro de uma solução simples e racional.Depositing a mixture of powders of different characteristics into the hopper in a pre-established and / or random manner so as to create a mass of powders within the hopper which has own shafts of a single block of stone Natural; - depositing said layer on said belt; and - pressing the powders. The object of the invention is to satisfy said requirements within the framework of a simple and rational solution.
DESCRIÇÃO DO INVENTO 0 invento atinge os ditos objectos em virtude das características definidas nas reivindicações.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention reaches said objects by virtue of the features defined in the claims.
De um modo especifico, o invento proporciona um método para formação de lajes ou ladrilhos de cerâmica numa prensa continua disposta para formar uma laje de comprimento indefinido que compreende as seguintes etapas de operação: dispor uma tremonha por cima de uma correia transportadora em movimento; depósito de uma mistura de pós de diferentes caracteristicas dentro da tremonha de uma maneira pré-estabelecida e/ou aleatória, de modo a criar uma massa de pós dentro da tremonha que apresente veios próprios de um único bloco de pedra natural; - extracção de porções em sucessão da dita massa de pós que têm, no sentido de avanço da correia, uma dimensão igual a uma fracção da dimensão da dita tremonha no mesmo sentido e, na direcção perpendicular ao precedente, a mesma dimensão que a boca de tremonha, de modo a extrair uma camada completa da dita massa; - depósito da dita camada sobre a dita correia por gravidade; e prensagem dos pós por um sistema de prensagem continua.Specifically, the invention provides a method for forming ceramic slabs or tiles in a continuous press arranged to form a slab of indefinite length comprising the following steps of operation: arranging a hopper over a moving conveyor belt; depositing a mixture of powders of different characteristics into the hopper in a pre-established and / or random manner so as to create a mass of powders within the hopper having veins of a single natural stone block; - extracting portions in succession from said mass of powders having, in the direction of advancement of the belt, a dimension equal to a fraction of the size of said hopper in the same direction and, in the direction perpendicular to the preceding one, the same size as the mouth of hopper, in order to extract a complete layer of said mass; - depositing said layer on said belt by gravity; and pressing the powders by a continuous pressing system.
De acordo com o invento, as ditas porções são extraídas ao deslocar a tremonha com movimento alternativo no sentido 4According to the invention, said portions are withdrawn by moving the reciprocating hopper in the direction 4
ΕΡ 1 594 666 /PT de avanço da correia por cima de meios de distribuição adequados. 0 dito método é implementado por uma instalação de formação de ladrilhos definida na reivindicação 4. Uma tal instalação compreende uma correia transportadora, por cima da qual está posicionada uma tremonha móvel com movimento de vai e vem na direcção do eixo da correia e contendo uma mistura de pós que apresenta veios grossos a imitar uma pedra natural. Estão associados meios de distribuição de pó à dita tremonha dispostos para permitirem que caia uma sucessão de porções de pó por gravidade sobre a dita correia, para criar uma faixa de pó contínua que a dita correia alimenta para uma estação de prensagem contínua. A tremonha é accionada por meios normalmente conhecidos.And advancing the belt over suitable dispensing means. Said method is implemented by a tile forming plant defined in claim 4. Such an installation comprises a conveyor belt, on top of which is positioned a moveable hopper with a back and forth movement in the direction of the belt axis and containing a mixture of powder that has thick veins imitating a natural stone. Dust dispensing means are associated with said hopper arranged to allow a succession of powder portions by gravity to fall over said belt to create a continuous strip of powder which said belt feeds to a continuous pressing station. The hopper is driven by normally known means.
Os meios de distribuição de pó compreendem uma placa fixa proporcionada centralmente com uma fenda perpendicular à direcção de translação da dita correia, tendo a dita placa uma dimensão no sentido de avanço da correia igual a pelo menos o dobro da dimensão correspondente da boca inferior da dita tremonha e uma dimensão na direcção perpendicular ao dito sentido de avanço da correia igual à dimensão correspondente da boca inferior da tremonha. A fenda com a qual a placa está provida apresenta, no sentido de avanço da correia, uma dimensão que é uma função da resolução gráfica a ser obtida sobre o ladrilho acabado. A dimensão da fenda no sentido de avanço da correia varia entre 10 e 50 m e de preferência entre 20 e 40 mm.The powder distribution means comprises a fixed plate provided centrally with a slot perpendicular to the translational direction of said belt, said plate having a size in the forward direction of the belt equal to at least twice the corresponding size of the lower mouth of said belt hopper and a dimension in the direction perpendicular to said belt advancement direction equal to the corresponding size of the lower mouth of the hopper. The slot with which the plate is provided has, in the direction of advancement of the belt, a dimension which is a function of the graphic resolution to be obtained on the finished tile. The size of the slit in the forward direction of the belt varies between 10 and 50 m, and preferably between 20 and 40 mm.
De acordo com uma primeira concretização do invento, a dita estação de prensagem contínua está disposta para compactar a faixa de pó criada sobre a correia até uma pressão suficiente para se obter um produto coerente contínuo destinado a ser submetido a uma segunda prensagem final, sendo a seguir dividido em peças em branco de dimensões pré-definidas por uma estação de corte comum antes de alimentar as peças em branco para a cozedura. 5According to a first embodiment of the invention, said continuous pressing station is arranged to compact the strip of powder created on the belt up to a pressure sufficient to obtain a continuous coherent product to be subjected to a second final pressing, then divided into blank pieces of predefined dimensions by a common cutting station before feeding the blank pieces for cooking. 5
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Neste primeiro caso, a pressão exercida sobre a dita faixa de pó atinge um valor que não excede 100 bar.In this first case, the pressure exerted on said powder strip reaches a value not exceeding 100 bar.
De um modo alternativo, a dita estação de prensagem continua compacta a faixa de pó até uma pressão máxima perto de 250-300 bar. O produto deste modo compactado não requer uma segunda prensagem subsequente e pode por isso ser dividido em peças em branco por uma estação de corte comum, para ser alimentado directamente para a cozedura. Em ambas as concretizações a instalação pode ser proporcionada com dispositivos de raspagem para remover uma camada fina de pós a fim de exibir os veios presentes na dita faixa e também com dispositivos adicionais para o depósito controlado de mais pós decorativos sobre a dita faixa. O funcionamento do método do invento e as caracteristicas construtivas e méritos dos meios relativos para a sua implantação irão ser melhor entendidos a partir da descrição seguinte fornecida com referência às figuras dos desenhos em anexo, os quais ilustram uma concretização preferida particular dos ditos meios e de algumas variantes construtivas dos mesmos a titulo de exemplo não limitativo. A fig. 1 é uma vista de lado em esquema da instalação de acordo com o invento. A fig. 2 é uma vista ampliada do corte II-II mostrado na fig. 1.Alternatively, said pressing station continues to compact the strip of powder to a maximum pressure of about 250-300 bar. The product of this compacted mode does not require a second subsequent pressing and can therefore be divided into blank pieces by a common cutting station, to be fed directly to the baking. In both embodiments the plant may be provided with scraping devices to remove a thin layer of powders in order to exhibit the shafts present in said strip and also with additional devices for controlled deposition of further decorative powders over said strip. The operation of the method of the invention and the constructive features and merits of the relative means for its implantation will be better understood from the following description provided with reference to the figures of the accompanying drawings, which illustrate a particular preferred embodiment of said means and of some constructive variants thereof by way of non-limiting example. FIG. 1 is a schematic side view of the installation according to the invention. FIG. 2 is an enlarged view of the section II-II shown in Fig. 1.
As figs. 3 e 4 mostram de um modo esquemático o funcionamento do invento.FIGS. 3 and 4 show schematically the operation of the invention.
As ditas figuras mostram a instalação 1, a qual compreende uma correia transportadora 2, por cima da qual estão posicionados meios 3 para criarem uma faixa de pó continua 100 sobre a correia 2, um sistema de raspagem de aspiração 4, uma estação de prensagem contínua 5 e uma estação de corte 6.Said figures show the installation 1, which comprises a conveyor belt 2, above which means 3 are positioned to create a continuous powder strip 100 on the belt 2, a suction scraping system 4, a continuous press station 5 and a cutting station 6.
Os ditos meios para criarem a faixa de pó contínua 100 compreendem uma tremonha 7 accionada com movimento alternativo, na qual os pós são depositados por um 6 ΕΡ 1 594 666 /PT alimentador móvel sobrejacente 70 também accionado ao longo de duas direcções mutuamente perpendiculares num plano paralelo ao plano da correia 2, e provocado por meios conhecidos, não mostrados, para deslizar por cima da boca superior da tremonha 7. A finalidade do alimentador 70 é depositar por gravidade pelo menos dois pós de caracteristicas diferentes dentro da tremonha 7 de modo que os dois juntos formem uma massa que apresente veios dispostos variadamente, reproduzindo aqueles presentes numa pedra natural. Por outras palavras, pode-se dizer que esta massa reproduz um bloco de pedra natural, a qual é em seguida cortada em camadas que são depositadas sobre a correia 2 pelos meios de distribuição 8 associados à tremonha e descritos aqui em seguida.Said means for creating the continuous powder range 100 comprises an alternating reciprocating hopper 7 in which the powders are deposited by an overlying movable feeder 70 also driven along two mutually perpendicular directions in a plane parallel to the plane of the belt 2, and caused by known means, not shown, to slide over the upper mouth of the hopper 7. The purpose of the feeder 70 is to gravityally deposit at least two powders of different characteristics into the hopper 7 so that the two together form a mass that presents veins arranged variously, reproducing those present in a natural stone. In other words, it may be said that this mass reproduces a block of natural stone, which is then cut into layers which are deposited on the belt 2 by the distribution means 8 associated with the hopper and described hereinafter.
Na concretização ilustrada, para limitar o escorregar dos pós durante a sua descarga para cima da correia 2, o volume interno da tremonha 7 está dividido por deflectores 71 (fig. 2) posicionados na boca de saída de tremonha. Uma segunda série de deflectores 72 está associada à boca superior da tremonha, para misturar os pós alimentados para dentro da tremonha 7 a fim de criar os veios e os efeitos estéticos o mais aleatoriamente possível para imitar os veios que aparecem num bloco de pedra natural.In the illustrated embodiment, to limit the slip of the powders during their discharge up the belt 2, the internal volume of the hopper 7 is divided by baffles 71 (Figure 2) positioned in the hopper outlet mouth. A second series of baffles 72 is associated with the upper mouth of the hopper to mix the powders fed into the hopper 7 in order to create the veins and aesthetic effects as randomly as possible to mimic the veins appearing in a block of natural stone.
Em outras concretizações do invento, somente os deflectores 71 ou somente os deflectores 72 poderiam ser proporcionados, ou de um modo alternativo nenhum. A tremonha 7 está associada a um sistema de accionamento, não mostrado, que provoca a sua translação com movimento alternativo por cima dos meios de distribuição de pó 8 .In other embodiments of the invention, only the baffles 71 or only the baffles 72 could be provided, or in no way any. The hopper 7 is associated with a drive system, not shown, which causes it to be moved with reciprocating motion over the powder distribution means 8.
Na concretização ilustrada, os ditos meios de distribuição 8 estão associados à boca inferior de tremonha 7 e compreendem uma placa fixa 9 provida de uma fenda 10, disposta perpendicularmente à direcção de translação da placa 9 . 7In the illustrated embodiment, said dispensing means 8 is associated with the lower hopper mouth 7 and comprises a fixed plate 9 provided with a slot 10, disposed perpendicular to the translational direction of the plate 9. 7
ΕΡ 1 594 666 /PT A placa 9 tem uma dimensão na direcção perpendicular ao sentido de avanço da correia que é maior do que a dimensão de sobreposição correspondente da tremonha 7 e uma dimensão no sentido de avanço da correia igual a pelo menos o dobro da dimensão correspondente da tremonha 7. A fenda 10 tem uma dimensão na direcção perpendicular ao sentido de avanço da correia que é igual à dimensão correspondente da boca inferior de tremonha 7 e uma dimensão no sentido de avanço da correia que depende da resolução gráfica a ser obtida sobre o ladrilho acabado. A fenda 10 é proporcionada inferiormente com um contorno de perímetro 101 o qual delimita a espessura da faixa de pó depositada sobre a correia 2, para impedir que a faixa deslize contra a superfície inferior da placa 9. A altura do contorno 101 varia entre 1 e 300 mm, dependendo da concretização real do invento. A jusante da tremonha 7b está posicionado um dispositivo comum 40 para raspar a superfície superior da faixa de pó 100. O dito dispositivo 40 está ligado a um sistema de aspiração, não mostrado, sendo de tipo conhecido, o qual permite que uma fina camada de superfície dos pós seja removida da faixa 100 a fim de intensificar os gráficos e o contraste entre os diferentes pós coloridos da faixa 100. A correia 2 alimenta a faixa de pó para uma estação de prensagem contínua 5, também de tipo conhecido, compreendendo uma banda de compactação superior 50 proporcionada para compactar a faixa de pó sobre a correia inferior 2 para se obter um produto compactado contínuo.The plate 9 has a dimension in the direction perpendicular to the direction of advancement of the belt which is greater than the corresponding overlapping dimension of the hopper 7 and a dimension in the forward direction of the belt equal to at least double the corresponding dimension of the hopper 7. The slit 10 has a dimension in the direction perpendicular to the direction of advancement of the belt which is equal to the corresponding size of the lower hopper mouth 7 and a dimension in the forward direction of the belt depending on the graphical resolution to be obtained on the finished tile. The slot 10 is provided lower with a perimeter contour 101 which delimits the thickness of the strip of powder deposited on the belt 2 to prevent the strip from sliding against the undersurface of the plate 9. The height of the contour 101 ranges from 1 to 300 mm, depending on the actual embodiment of the invention. Downstream of the hopper 7b is positioned a common device 40 for scraping the upper surface of the powder strip 100. Said device 40 is connected to a suction system, not shown, being of known type, which allows a thin layer of surface of the powders is removed from the strip 100 in order to intensify the graphics and the contrast between the different colored powders of the strip 100. The belt 2 feeds the strip of powder to a continuous press station 5, also of known type, comprising a strip of upper compaction 50 provided to compact the strip of powder on the lower belt 2 to obtain a continuous compacted product.
Estão associados meios à dita banda de compactação 50 para reterem lateralmente a faixa de pó sobre a correia 2. Estes últimos meios de retenção lateral não são mostrados uma vez que são conhecidos pelo perito na arte.Means are associated with said compaction band 50 to laterally retain the strip of powder on the belt 2. The latter lateral retention means are not shown as they are known to the person skilled in the art.
De acordo com a presente concretização, a compactação efectuada pela banda de compactação 50 é suficiente para se obter um produto compactado que não requer mais compactação. 8According to the present embodiment, the compaction effected by the compaction band 50 is sufficient to obtain a compacted product which does not require further compaction. 8
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Neste caso, a pressão de compactação máxima atinge valores perto de 300 bar.In this case, the maximum compaction pressure reaches values close to 300 bar.
Uma vez compactado, o produto é dividido em peças em branco de dimensões pré-definidas por um dispositivo de corte comum 6. Na concretização ilustrada, o dito dispositivo compreende essencialmente uma lâmina rotativa 60 para efectuar o corte na direcção perpendicular ao sentido de avanço da correia e pelo menos duas lâminas rotativas adicionais 61, só uma das quais é visível nas figuras, para cortar o produto compactado no sentido de avanço da correia 2. A instalação descrita é controlada por um processador, não mostrado, que controla o seu funcionamento da seguinte maneira.Once compacted, the product is divided into blank pieces of predefined dimensions by a common cutting device 6. In the illustrated embodiment, said device essentially comprises a rotary blade 60 for cutting in the direction perpendicular to the feed direction of the belt and at least two further rotary blades 61, only one of which is visible in the figures, to cut the compacted product in the forward direction of the belt 2. The described installation is controlled by a processor, not shown, which controls its operation following way.
Enquanto a correia 2 avança (fig. 4), a tremonha 7 sofre translação de um modo alternativo sobre a placa 9 de modo a depositar porções de pó adjacentes sobre a correia 2, para criar sobre a mesma uma faixa de pó contínua que é, em primeiro lugar, raspada pelo sistema 4 e, em seguida, compactada na estação de compactação 5. A jusante da estação de compactação as lâminas rotativas 60 e 61 cortam a faixa em peças em branco de dimensões pré-definidas.As the belt 2 advances (Figure 4), the hopper 7 reciprocates on the plate 9 so as to deposit adjacent portions of powder on the belt 2, to create thereon a continuous powder strip which is, is first scraped by the system 4 and then compacted in the compacting station 5. Downstream of the compacting station the rotating blades 60 and 61 cut the strip into blank pieces of predefined dimensions.
Deve ser notado que, quando o movimento da tremonha é invertido (fig. 5) , a maneira de depositar os pós sobre a correia 2 varia, para a vantagem da sua distribuição aleatória, resultando numa maior naturalidade dos diferentes veios coloridos presentes na faixa de pó. A maneira de distribuir os pós pode ser ainda variada ao alterar a velocidade de translação da tremonha, em adição ao movimento do alimentador sobrejacente 70.It will be appreciated that, when the hopper movement is reversed (Figure 5), the manner of depositing the powders on the belt 2 varies, to the advantage of their random distribution, resulting in a greater naturality of the different colored veins present in the range of powder. The manner of dispensing the powders can still be varied by altering the translation speed of the hopper in addition to the movement of the overlying feeder 70.
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