IT201800007729A1 - DEVICE AND METHOD FOR MASS DECORATION OF CERAMIC PRODUCTS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title
“DISPOSITIVO E METODO PER LA DECORAZIONE IN MASSA DI PRODOTTI CERAMICI” "DEVICE AND METHOD FOR BULK DECORATION OF CERAMIC PRODUCTS"
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo ed un metodo per la decorazione in massa di prodotti ceramici. The present invention relates to a device and a method for mass decoration of ceramic products.
In particolare, l’invenzione si riferisce alla produzione di piastrelle ceramiche decorate o colorate. In particular, the invention refers to the production of decorated or colored ceramic tiles.
Nella produzione delle piastrelle ceramiche il decoro viene realizzato solo nella parte superficiale della piastrella utilizzando inchiostri ceramici che vengono normalmente trasferiti sotto forma di piccole gocce con teste di stampa inkjet. Le quantità depositate con le tecnologie attuali non consentono di trasferire l’inchiostro, e quindi l’immagine da riprodurre, all’interno della struttura del manufatto ceramico, ma il decoro rimane presente solo sulla superfice della piastrella per uno spessore molto limitato. Per ovviare a questo inconveniente alcune tecnologie permettono di ottenere delle colorazioni all’interno della massa della piastrella mediante il materiale granulare colorato utilizzato per produrre la stessa piastrella. In questo modo si riescono ad ottenere delle piastrelle con delle vene colorate passanti all’interno della piastrella. Queste tecnologie non garantiscono comunque né la ripetibilità né la precisione necessaria per ottenere dei prodotti che possano essere paragonati alla struttura interna variegata e casuale che possono avere le pietre naturali, come ad esempio il marmo. Sono attualmente prodotte e commercializzate piastrelle ceramiche che presentano una colorazione in massa, ovvero una colorazione che si estende per l’intero spessore e nell’intera massa delle piastrelle stesse In the production of ceramic tiles, the decoration is made only on the surface of the tile using ceramic inks that are normally transferred in the form of small drops with inkjet printing heads. The quantities deposited with current technologies do not allow to transfer the ink, and therefore the image to be reproduced, within the structure of the ceramic product, but the decoration remains present only on the surface of the tile for a very limited thickness. To overcome this drawback, some technologies make it possible to obtain colors within the mass of the tile by means of the colored granular material used to produce the same tile. In this way it is possible to obtain tiles with colored veins passing through the tile. However, these technologies do not guarantee either the repeatability or the precision necessary to obtain products that can be compared to the variegated and random internal structure that natural stones, such as marble, can have. Ceramic tiles are currently produced and marketed that have a mass coloring, or a color that extends over the entire thickness and mass of the tiles themselves
Per la realizzazione di piastrelle ceramiche colorate in massa, è attualmente noto l’utilizzo di materiali granulari o in polvere, tipicamente in forma di atomizzati, che vengono colorati durante il processo di produzione. Gli atomizzati vengono stesi in forma di uno strato che viene successivamente pressato e sottoposto ad un processo di cottura, secondo procedimenti noti, per ottenere le piastrelle ceramiche. Le piastrelle ceramiche possono quindi essere sottoposte ad ulteriori fasi di colorazione o decorazione superficiale. For the production of mass-colored ceramic tiles, the use of granular or powdered materials, typically in the form of atomised products, which are colored during the production process is currently known. The atomised products are spread in the form of a layer which is subsequently pressed and subjected to a firing process, according to known procedures, to obtain ceramic tiles. The ceramic tiles can then be subjected to further coloring or surface decoration steps.
Il processo di produzione degli atomizzati colorati prevede sostanzialmente la macinazione di materie prime all’interno di mulini di tipo noto. Tali mulini producono la cosiddetta barbottina, ovvero una sospensione acquosa dell’impasto ceramico miscelato e macinato all’interno dei mulini stessi. I necessari coloranti vengono miscelati con la barbottina prima che questa sia alimentata ad un atomizzatore. In sostanza, la conduttura che alimenta la barbottina all’atomizzatore è dotata di un dispositivo di alimentazione del colorante. The production process of colored atomised products basically involves the grinding of raw materials inside known type mills. These mills produce the so-called slip, which is an aqueous suspension of the ceramic mixture mixed and ground inside the mills themselves. The necessary dyes are mixed with the slip before it is fed to an atomizer. Basically, the pipeline that feeds the slip to the atomizer is equipped with a dye feeding device.
L’atomizzatore viene quindi alimentato con una barbottina colorata. Ciò significa che, ad ogni cambio di colorazione, è necessario ripulire in maniera molto accurata tutto l’atomizzatore, per evitare contaminazioni che possono deviare la colorazione ottenuta dal risultato atteso. The atomizer is then fed with a colored slip. This means that, at each color change, it is necessary to clean the entire atomizer very carefully, to avoid contamination that can divert the color obtained from the expected result.
Inoltre, all’uscita dell’atomizzatore, gli atomizzati di colore diverso devono essere stoccati separatamente tra loro, tipicamente ciascuno in un proprio silo dedicato. Ciò comporta l’occupazione di grandi spazi per l’immagazzinamento degli atomizzati, nonché una complicazione notevole della logistica complessiva dell’impianto. In addition, at the outlet of the atomizer, the atomized products of different colors must be stored separately from each other, typically each in its own dedicated silo. This involves the occupation of large spaces for the storage of atomised products, as well as a significant complication of the overall logistics of the plant.
Scopo della presente invenzione è di offrire un dispositivo ed un metodo che permetta una decorazione all’interno dello spessore della piastrella, ovvero la realizzazione di decori che si estendono per l’intero spessore e nell’intera massa delle piastrelle. The purpose of the present invention is to offer a device and a method that allows a decoration within the thickness of the tile, or the creation of decorations that extend over the entire thickness and the entire mass of the tiles.
Un altro vantaggio offerto dalla presente invenzione è di consentire una notevole semplificazione degli impianti di produzione degli atomizzati. Another advantage offered by the present invention is to allow a considerable simplification of the atomised products production plants.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione dell’invenzione in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui: Further features and advantages of the present invention will better appear from the detailed description that follows of an embodiment of the invention in question, illustrated by way of example but not of limitation in the attached figures in which:
− la figura 1 mostra una vista schematica di un dispositivo secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a schematic view of a device according to the present invention;
− la figura 2 mostra schematicamente un prodotto ottenuto dall’applicazione di una possibile forma di attuazione del metodo; - Figure 2 schematically shows a product obtained from the application of a possible embodiment of the method;
− la figura 3 mostra schematicamente il prodotto di figura 2 sul piano di sezione II-II; Figure 3 schematically shows the product of figure 2 on the section plane II-II;
− la figura 4 mostra l’ingrandimento IV di figura 1 in una possibile fase del metodo secondo la presente invenzione; - figure 4 shows the enlargement IV of figure 1 in a possible phase of the method according to the present invention;
− la figura 5 mostra una vista schematica in pianta di una forma di attuazione del metodo secondo la presente invenzione. Figure 5 shows a schematic plan view of an embodiment of the method according to the present invention.
Il metodo prevede, assieme ad altre fasi, la stesura di uno strato (L) di materiale granulare in polvere su un piano di supporto (2) sostanzialmente orizzontale. Lo strato (L), ad esempio, è uno strato di materiale atomizzato ceramico. Lo strato (L) può essere steso mediante un dispositivo distributore (21), di tipo noto per il tecnico del settore. Ad esempio, il distributore (21) comprende una tramoggia o altro dispositivo di scarico dotato di un’apertura inferiore attraverso la quale il materiale granulare o in polvere può depositarsi sul sottostante piano di supporto (2). The method involves, together with other steps, the spreading of a layer (L) of granular powder material on a substantially horizontal support surface (2). The layer (L), for example, is a layer of atomized ceramic material. The layer (L) can be spread by means of a distributor device (21), of a type known to those skilled in the art. For example, the distributor (21) includes a hopper or other discharge device equipped with a lower opening through which the granular or powdered material can deposit on the underlying support surface (2).
Mezzi motori sono predisposti per realizzare un moto relativo tra il piano di supporto (2) ed il dispositivo distributore (21) lungo almeno una direzione principale (X). Ciò consente la deposizione del materiale granulare o in polvere in forma di uno strato (L). Sono possibili diverse soluzioni alla portata del tecnico del settore. Ad esempio è possibile azionare in scorrimento il piano di supporto (2), oppure il solo distributore (21), oppure è possibile muovere entrambi con velocità diverse. Tali possibili soluzioni non sono rappresentate in dettaglio in quanto note per il tecnico del settore. Nella descrizione che segue si farà riferimento ad una soluzione preferita nella quale il piano di supporto (2) è mobile lungo una direzione di avanzamento (X). Motor means are arranged to achieve relative motion between the support plane (2) and the distributor device (21) along at least one main direction (X). This allows the deposition of the granular or powder material in the form of a layer (L). Various solutions are possible within the reach of the technician in the sector. For example, it is possible to slide the support surface (2), or only the distributor (21), or it is possible to move both at different speeds. These possible solutions are not shown in detail as they are known to those skilled in the art. In the following description reference will be made to a preferred solution in which the support plane (2) is movable along a direction of advancement (X).
Il metodo secondo la presente invenzione prevede di stendere, sovrapposti l’uno all’altro, uno strato (L) di materiale granulare o in polvere ed uno strato decorativo (3) su un piano di supporto (2). Lo strato decorativo (3) potrebbe essere steso sul piano di supporto (2), e successivamente essere ricoperto dallo strato (L), oppure, lo strato decorativo (3) potrebbe essere applicato sullo strato (L), dopo che quest’ultimo è stato steso sul piano di supporto (2). Sarebbe anche possibile stendere uno strato decorativo (3) inferiore sul piano di supporto (2), stendere lo strato (L) sullo strato decorativo (3) inferiore e, successivamente, applicare lo strato decorativo (3) sullo strato (L). The method according to the present invention provides for spreading, superimposed on each other, a layer (L) of granular or powdered material and a decorative layer (3) on a support surface (2). The decorative layer (3) could be spread on the support surface (2), and subsequently be covered by the layer (L), or, the decorative layer (3) could be applied on the layer (L), after the latter is been spread on the support surface (2). It would also be possible to spread a lower decorative layer (3) on the support surface (2), spread the layer (L) on the lower decorative layer (3) and, subsequently, apply the decorative layer (3) on the layer (L).
In una possibile forma di attuazione del metodo, lo strato decorativo (3) è secco, ovvero costituito da materiale granulare o in polvere. In tal caso, l’applicazione dello strato decorativo (3) avviene per mezzo di un dispositivo erogatore (4) strutturato per consentire la deposizione controllata di uno strato decorativo formato da un materiale granulare o in polvere, ad esempio un materiale ceramico atomizzato oppure ossidi coloranti oppure pigmenti ceramici. Il dispositivo erogatore (4) può essere di tipo a controllo digitale. Esempi di dispositivi erogatori idonei a depositare sullo strato (L) uno strato decorativo granulare o in polvere sono descritti nelle pubblicazioni EP1986830, EP2897773, EP2898374. In un’altra possibile forma di attuazione del metodo, lo strato decorativo (3) è umido, ovvero comprende un materiale colorante liquido. In questo caso, l’applicazione dello strato decorativo (3) può essere effettuata per mezzo di un dispositivo erogatore (4) a controllo digitale. Preferibilmente, ma non necessariamente, il dispositivo erogatore (4) è strutturato per consentire la deposizione controllata di gocce puntiformi di colorante, in posizioni controllate. Ad esempio, il dispositivo erogatore (4) è di tipo dropon-demand, quale una testa di stampa ink-jet o valve-jet. In a possible embodiment of the method, the decorative layer (3) is dry, i.e. constituted by granular or powdered material. In this case, the application of the decorative layer (3) takes place by means of a dispensing device (4) structured to allow the controlled deposition of a decorative layer formed by a granular or powdered material, for example an atomized ceramic material or oxides. dyes or ceramic pigments. The dispensing device (4) can be of the digital control type. Examples of dispensing devices suitable for depositing a granular or powder decorative layer on the layer (L) are described in publications EP1986830, EP2897773, EP2898374. In another possible embodiment of the method, the decorative layer (3) is wet, i.e. it comprises a liquid coloring material. In this case, the application of the decorative layer (3) can be carried out by means of a digitally controlled dispensing device (4). Preferably, but not necessarily, the dispensing device (4) is structured to allow the controlled deposition of point-like drops of dye, in controlled positions. For example, the dispensing device (4) is of the drop-on-demand type, such as an ink-jet or valve-jet print head.
In una possibile forma di realizzazione, il dispositivo erogatore (4) comprende una o più barre inkjet, ognuna delle quali è predisposta per applicare un solo colore. In a possible embodiment, the dispensing device (4) comprises one or more inkjet bars, each of which is designed to apply a single color.
Tutti i dispositivi indicati sono ben noti nel settore, e non saranno quindi descritti in ulteriore dettaglio. All the indicated devices are well known in the art, and will therefore not be described in further detail.
Il materiale colorante liquido comprende ad esempio un inchiostro con pigmenti ceramici oppure uno smalto ceramico oppure un inchiostro ceramico a sali solubili già ampiamente conosciuti nel settore della decorazione delle piastrelle ceramiche. Mediante l’applicazione dello strato decorativo (3) in forma liquida è possibile ottenere una colorazione o una decorazione in massa dello strato (L). Il colorante liquido, infatti, penetra e si diffonde nello spessore dello strato (L). The liquid coloring material comprises, for example, an ink with ceramic pigments or a ceramic glaze or a ceramic ink with soluble salts already widely known in the ceramic tile decoration sector. By applying the decorative layer (3) in liquid form, it is possible to obtain a mass coloring or decoration of the layer (L). The liquid dye, in fact, penetrates and spreads in the thickness of the layer (L).
L’applicazione dello strato decorativo (3) può essere attuata realizzando un moto relativo tra il dispositivo erogatore (4) ed il piano di supporto (2). A tal fine, mezzi motori possono essere predisposti per traslare il dispositivo erogatore (4) rispetto al piano di supporto (2). Come per il dispositivo distributore (21), anche nel caso del dispositivo erogatore (4) è possibile traslare il solo piano di supporto (2), il solo dispositivo erogatore (4) o combinare una traslazione di entrambi i dispositivi. In una possibile soluzione, il dispositivo erogatore (4) può essere solidale al dispositivo distributore (21) ed essere movimentato solidalmente a quest’ultimo. The application of the decorative layer (3) can be implemented by realizing a relative motion between the dispensing device (4) and the support surface (2). To this end, motor means can be arranged to translate the dispensing device (4) with respect to the support surface (2). As for the dispensing device (21), also in the case of the dispensing device (4) it is possible to translate only the support surface (2), the dispensing device only (4) or to combine a translation of both devices. In a possible solution, the dispensing device (4) can be integral with the distributor device (21) and be moved together with the latter.
Il metodo secondo la presente invenzione prevede una fase di trasferimento dello strato (L) dal piano di supporto (2) ad un nastro di accumulo (T1), contiguo ed allineato al piano di supporto (2), che si trova ad una quota inferiore rispetto al piano di supporto (2). Il nastro di accumulo (T1) è mobile in avanzamento ad una velocità diversa rispetto alla velocità di avanzamento del piano di supporto (2), in modo che si produca una variazione dello spessore e dell’estensione longitudinale dello strato (L). The method according to the present invention provides for a step of transferring the layer (L) from the support plane (2) to an accumulation belt (T1), contiguous and aligned with the support plane (2), which is located at a lower level with respect to the support surface (2). The accumulation belt (T1) is movable in advance at a different speed than the speed of advancement of the support surface (2), so that a variation in the thickness and longitudinal extension of the layer (L) is produced.
Nella forma di realizzazione rappresentata, il nastro di accumulo (T1) è contiguo ed allineato al piano di supporto (2). In sostanza, il nastro di accumulo (T1) si trova ad una quota leggermente inferiore rispetto al piano di supporto (2) e presenta un’estremità di ingresso posta al disotto dell’estremità di uscita del piano di supporto (2), in modo che lo strato (L) possa passare dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1) compiendo una piccola caduta verso il basso, come descritto nella pubblicazione WO2017051275. In the embodiment shown, the accumulation belt (T1) is contiguous and aligned with the support plane (2). Basically, the accumulation belt (T1) is located at a slightly lower level than the support plane (2) and has an inlet end placed below the outlet end of the support plane (2), so that the layer (L) can pass from the support plane (2) to the accumulation belt (T1) by making a small downward fall, as described in the publication WO2017051275.
Ad esempio, adottando per il piano di supporto (2) una velocità maggiore rispetto a quella del nastro di accumulo (T1), è possibile incrementare lo spessore dello strato (L) trasferito sul nastro di accumulo (T1), passando da uno spessore iniziale (S1) minore ad uno spessore finale (S2) maggiore e riducendone ovviamente l’estensione in senso longitudinale, ovvero l’estensione misurata lungo una direzione parallela alla direzione di avanzamento (figura 4). Ciò in quanto, nel passaggio dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1), il materiale che forma lo strato (L), rallentando, tende ad accumularsi, accrescendo lo spessore dello strato (L) depositato sul nastro di accumulo (T1) e conseguentemente riducendo la lunghezza dello strato (L) sul nastro di accumulo (T1). For example, by adopting a higher speed for the support surface (2) than that of the accumulation belt (T1), it is possible to increase the thickness of the layer (L) transferred to the accumulation belt (T1), passing from an initial thickness (S1) smaller to a greater final thickness (S2) and obviously reducing its extension in the longitudinal direction, i.e. the extension measured along a direction parallel to the direction of advancement (figure 4). This is because, in the passage from the support surface (2) to the accumulation belt (T1), the material that forms the layer (L), slowing down, tends to accumulate, increasing the thickness of the layer (L) deposited on the accumulation belt (T1) and consequently reducing the length of the layer (L) on the accumulation belt (T1).
Inoltre, volendo ottenere uno strato di prefissato spessore da alimentare alla pressa, è possibile stendere sul piano di supporto (2) uno strato (L) di spessore inferiore a quello prefissato. Lo spessore dello strato (L) sul nastro di accumulo (T1) può essere aumentato fino al valore prefissato tramite il passaggio dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1) che è mobile con velocità di avanzamento inferiore rispetto al piano di supporto (2). Furthermore, if it is desired to obtain a layer of predetermined thickness to be fed to the press, it is possible to lay on the support surface (2) a layer (L) with a thickness lower than the predetermined one. The thickness of the layer (L) on the accumulation belt (T1) can be increased up to the predetermined value by passing from the support surface (2) to the accumulation belt (T1) which is movable with a lower advancement speed than the support (2).
Il minor spessore dello strato (L) sul piano di supporto (2) consente allo strato decorativo (3) di penetrare per una frazione maggiore dello spessore stesso, fino ad occupare l’intero spessore dello strato (L). Ad esempio, è possibile realizzare uno strato decorativo (3) che riproduce venature che si estendono per l’intero spessore dello strato (L). Il minor spessore dello strato (L) può successivamente essere recuperato, ovvero aumentato fino ad una misura prefissata, attraverso la minore velocità del nastro di accumulo (T1). L’aumento dello spessore dello strato (L) non modifica la profondità dello strato decorativo (3) in rapporto allo spessore dello strato (L). In altri termini, una condizione in cui lo strato decorativo (3) o una sua parte interessano l’intero spessore dello strato (L) sul piano di trasporto (2) viene mantenuta anche successivamente al passaggio dello strato (L) sul nastro di accumulo (T1) a minor velocità di avanzamento. Ciò consente di realizzare decorazioni che interessano l’intero spessore dello strato (L), anche per spessori finali dello strato (L) relativamente elevati. Nel caso in cui il piano di supporto (2) ed il nastro di accumulo (T1) si muovano con medesima velocità di avanzamento, lo strato (L) non modifica il proprio spessore nel passaggio dall’uno all’altro. E, ovviamente, nel caso in cui il nastro di accumulo (T1) si muova con velocità di avanzamento maggiore della velocità di avanzamento del piano di supporto (2), lo strato (L) riduce il proprio spessore nel passaggio dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1). The lower thickness of the layer (L) on the support surface (2) allows the decorative layer (3) to penetrate for a greater fraction of the thickness itself, up to occupy the entire thickness of the layer (L). For example, it is possible to create a decorative layer (3) that reproduces veins that extend over the entire thickness of the layer (L). The lower thickness of the layer (L) can subsequently be recovered, or increased up to a predetermined extent, through the lower speed of the accumulation belt (T1). The increase in the thickness of the layer (L) does not change the depth of the decorative layer (3) in relation to the thickness of the layer (L). In other words, a condition in which the decorative layer (3) or a part of it affects the entire thickness of the layer (L) on the transport plane (2) is maintained even after the passage of the layer (L) on the accumulation belt (T1) at lower forward speed. This allows you to create decorations that affect the entire thickness of the layer (L), even for relatively high final thicknesses of the layer (L). In the event that the support surface (2) and the accumulation belt (T1) move with the same speed of advancement, the layer (L) does not change its thickness in the passage from one to the other. And, obviously, in the event that the accumulation belt (T1) moves with a feed speed greater than the feed speed of the support surface (2), the layer (L) reduces its thickness when passing from the support surface ( 2) to the accumulation belt (T1).
Se si utilizzano diverse velocità di avanzamento per il piano di supporto (2) e per il nastro di accumulo (T1), lo strato decorativo (3) si modifica nel passaggio dello strato (L) dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1). In altri termini, lo strato decorativo (3) presenta una configurazione iniziale, ottenuta a seguito della stesura sul piano di supporto (2), ed una configurazione finale, che si determina successivamente al passaggio dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1). Nel caso in cui il piano di supporto (2) sia dotato di una velocità di avanzamento maggiore rispetto al nastro di accumulo (T1), lo strato decorativo (3) si accorcia lungo una direzione parallela alla direzione di avanzamento. If different feed speeds are used for the support surface (2) and for the accumulation belt (T1), the decorative layer (3) changes in the passage of the layer (L) from the support surface (2) to the accumulation (T1). In other words, the decorative layer (3) has an initial configuration, obtained following the spreading on the support surface (2), and a final configuration, which is determined after the passage from the support surface (2) to the accumulation belt. (T1). If the support plane (2) is equipped with a higher feed speed than the accumulation belt (T1), the decorative layer (3) shortens along a direction parallel to the feed direction.
Lo strato decorativo (3) è quindi configurato ed applicato con una estensione longitudinale iniziale, misurata lungo la direzione di avanzamento, diversa rispetto ad un’estensione longitudinale finale prevista, in modo da compensare la variazione dell’estensione longitudinale dello strato (L) dovuta alle diverse velocità di avanzamento del piano di supporto (2) e del nastro di accumulo (T1). The decorative layer (3) is then configured and applied with an initial longitudinal extension, measured along the direction of advancement, different from a final longitudinal extension provided, so as to compensate for the variation in the longitudinal extension of the layer (L) due to at the different speeds of advancement of the support surface (2) and of the accumulation belt (T1).
In altri termini, lo strato decorativo (3), tramite il dispositivo erogatore (4), viene steso tenendo conto della modifica che si determina nel passaggio dello strato (L) dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1). Ad esempio, nel caso in cui il piano di trasporto (2) avanzi con velocità maggiore rispetto al nastro di accumulo (T1), lo strato decorativo (3) deve essere configurato ed applicato con un’estensione iniziale, misurata lungo la direzione di avanzamento, maggiore rispetto all’estensione finale prevista. Ad esempio, nel caso in cui la configurazione finale prevista per lo strato decorativo (3) sia un cerchio, lo strato decorativo (3) è steso sullo strato (L) con una configurazione iniziale ovalizzata, nella quale un asse maggiore, parallelo alla direzione di avanzamento dello strato (L), presenta una lunghezza maggiore rispetto al diametro della prevista configurazione finale a cerchio (figura 5). In other words, the decorative layer (3), by means of the dispensing device (4), is spread taking into account the modification that occurs in the passage of the layer (L) from the support plane (2) to the accumulation belt (T1). For example, if the transport plane (2) advances at a higher speed than the accumulation belt (T1), the decorative layer (3) must be configured and applied with an initial extension, measured along the direction of advance. , greater than the expected final extension. For example, if the final configuration envisaged for the decorative layer (3) is a circle, the decorative layer (3) is spread over the layer (L) with an oval initial configuration, in which a major axis, parallel to the direction of advancement of the layer (L), has a greater length than the diameter of the expected final circle configuration (Figure 5).
L’adattamento della configurazione dello strato decorativo (3) alla differenza di velocità tra il piano di supporto (2) ed il nastro di accumulo (T1) può essere prodotto attraverso il controllo del dispositivo erogatore (4). In particolare, nel caso di un dispositivo erogatore (4) a controllo digitale, l’adattamento della configurazione dello strato decorativo (3) è effettuato tramite un modulo di controllo dotato di un algoritmo di elaborazione che, note la configurazione finale prevista per lo strato decorativo (3) e la differenza di velocità tra il piano di supporto (2) ed il nastro di accumulo (T1), modifica l’estensione longitudinale iniziale dello strato decorativo (3), in fase di stesura sul piano di supporto (2), rispetto all’estensione longitudinale finale prevista, aumentandola o riducendola nel caso in cui, rispettivamente, la velocità di avanzamento del piano di supporto (2) sia maggiore o minore della velocità di avanzamento del nastro di accumulo (T1). The adaptation of the configuration of the decorative layer (3) to the difference in speed between the support surface (2) and the accumulation belt (T1) can be produced through the control of the dispensing device (4). In particular, in the case of a digitally controlled dispensing device (4), the adaptation of the configuration of the decorative layer (3) is carried out by means of a control module equipped with a processing algorithm which, once the final configuration foreseen for the layer is known decorative layer (3) and the difference in speed between the support surface (2) and the accumulation belt (T1), modifies the initial longitudinal extension of the decorative layer (3), being applied on the support surface (2) , with respect to the final longitudinal extension provided, increasing or decreasing it if, respectively, the advancement speed of the support plane (2) is greater or lesser than the advancement speed of the accumulation belt (T1).
Mediante il dispositivo erogatore (4), lo strato decorativo (3) può essere applicato sia in maniera uniforme, sia in maniera non uniforme. L’applicazione in maniera uniforme consente di ottenere uno strato di colore uniforme su tutta la superficie di applicazione. L’applicazione dello strato decorativo (3) in maniera non uniforme consente di riprodurre una trama o un motivo prestabiliti, anche utilizzando colori diversi. By means of the dispensing device (4), the decorative layer (3) can be applied both uniformly and non-uniformly. The uniform application allows to obtain a uniform color layer over the entire application surface. The application of the decorative layer (3) unevenly allows you to reproduce a pre-established texture or pattern, even using different colors.
Ad esempio mediante l’applicazione dello strato decorativo (3) utilizzando pigmenti ceramici o ossidi coloranti in forma secca è possibile ottenere una colorazione in massa dello strato (L). Il colorante ceramico secco applicato in modo uniforme, prima sul piano di supporto (2) e successivamente sopra lo strato (L), si distribuisce in modo omogeneo intorno al materiale granulare dello strato (L) e colorando tutto il suo spessore. Successivamente all’applicazione di uno o più degli strati decorativi descritti, dopo essere stato trasferito dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1), lo strato (L) è sottoposto ad una fase di pressatura. La fase di pressatura, a sua volta, è seguita dalle normali fasi del processo di produzione delle piastrelle ceramiche, che comprendono ad esempio una o più fasi di rifilatura e/o suddivisione dello strato (L) in sotto-formati, nonché la cottura dello strato (L) o dei sotto-formati da esso ottenuti. For example, by applying the decorative layer (3) using ceramic pigments or coloring oxides in dry form, it is possible to obtain a mass coloring of the layer (L). The dry ceramic dye applied uniformly, first on the support surface (2) and then on the layer (L), is distributed homogeneously around the granular material of the layer (L) and coloring its entire thickness. After the application of one or more of the decorative layers described, after being transferred from the support surface (2) to the accumulation belt (T1), the layer (L) is subjected to a pressing phase. The pressing phase, in turn, is followed by the normal phases of the ceramic tile production process, which include, for example, one or more trimming and / or subdivision phases of the layer (L) into sub-formats, as well as the firing of the layer (L) or the sub-formats obtained therefrom.
È inoltre possibile prevedere una fase di controllo e regolazione dell’umidità dello strato (L) prima della fase di pressatura. L’umidità dello strato (L) influenza infatti il grado di compattazione ottenibile dalla pressatura, e può quindi essere vantaggioso effettuarne un controllo ed una regolazione. Il controllo e la regolazione dell’umidità dello strato (L) possono essere effettuati mediante un apposito dispositivo (5), ad esempio un essiccatoio. It is also possible to foresee a phase of control and regulation of the humidity of the layer (L) before the pressing phase. The humidity of the layer (L) in fact influences the degree of compaction obtainable from pressing, and it may therefore be advantageous to carry out a control and adjustment. The control and regulation of the humidity of the layer (L) can be carried out using a special device (5), for example a dryer.
La figura 1 rappresenta schematicamente una possibile forma di realizzazione di un dispositivo per l’attuazione del metodo secondo la presente invenzione. Figure 1 schematically represents a possible embodiment of a device for implementing the method according to the present invention.
Il dispositivo comprende un piano di supporto (2), sul quale è possibile stendere lo strato (L). Nella forma di realizzazione rappresentata il piano di supporto (2) è mobile lungo una direzione di avanzamento (X). Ad esempio, il piano di supporto (2) è in forma di un nastro motorizzato noto al tecnico del settore. The device comprises a support surface (2), on which it is possible to spread the layer (L). In the embodiment shown, the support plane (2) is movable along a direction of advancement (X). For example, the support surface (2) is in the form of a motorized belt known to those skilled in the art.
L’utilizzo di un piano di supporto (2) mobile è utile per attuare il moto relativo rispetto ad un distributore (21) per la stesura dello strato (L), nonché per attuare il moto relativo rispetto al dispositivo erogatore (4) per l’applicazione dello strato decorativo (3). Sarebbe comunque possibile dotare il distributore (21) e/o il dispositivo erogatore (4) di rispettivi mezzi motori per consentire una traslazione rispetto al piano di supporto (2). The use of a mobile support surface (2) is useful for carrying out the relative motion with respect to a distributor (21) for the spreading of the layer (L), as well as for carrying out the relative motion with respect to the dispensing device (4) for the application of the decorative layer (3). However, it would be possible to equip the distributor (21) and / or the dispensing device (4) with respective motor means to allow translation with respect to the support plane (2).
Il piano di supporto (2) può inoltre essere utilizzato per condurre lo strato (L) alla pressa (P). The support surface (2) can also be used to guide the layer (L) to the press (P).
Il dispositivo comprende inoltre un distributore (21), predisposto per deporre lo strato (L) sul piano di supporto (2). Come già accennato, il distributore (21) è un dispositivo noto per il tecnico del settore. Ad esempio, il distributore (21) può comprendere una tramoggia o altro dispositivo di scarico dotato di un’apertura inferiore il cui accesso può essere controllato mediante una barriera mobile tra una posizione di apertura, nella quale consente lo scarico verso il basso del materiale granulare o in polvere, ed una posizione di chiusura, nella quale trattiene il materiale granulare o in polvere impendendone lo scarico. The device also comprises a distributor (21), arranged to deposit the layer (L) on the support surface (2). As already mentioned, the distributor (21) is a known device for those skilled in the art. For example, the distributor (21) may comprise a hopper or other discharge device equipped with a lower opening whose access can be controlled by means of a movable barrier between an opening position, in which it allows the downward discharge of the granular material. or in powder form, and a closed position, in which it retains the granular or powder material, preventing its discharge.
Al disopra del piano di supporto (2) può essere collocato il dispositivo erogatore (4). Come già indicato, il dispositivo erogatore (4) è preferibilmente di tipo a controllo digitale. Preferibilmente, ma non necessariamente, il dispositivo erogatore (4) è strutturato per consentire la deposizione controllata di gocce puntiformi di colorante, in posizioni controllate. Ad esempio, il dispositivo erogatore (4) è di tipo drop-ondemand, quale una testa di stampa ink-jet o valve-jet, predisposta per l’emissione di gocce di colorante. The dispensing device (4) can be placed above the support surface (2). As already indicated, the dispensing device (4) is preferably of the digital control type. Preferably, but not necessarily, the dispensing device (4) is structured to allow the controlled deposition of point-like drops of dye, in controlled positions. For example, the dispensing device (4) is of the drop-on demand type, such as an ink-jet or valve-jet print head, designed for the emission of drops of dye.
Un vantaggio offerto dal dispositivo erogatore (4) del tipo sopra descritto è la possibilità di controllare con precisione la quantità di inchiostro o colorante liquido trasferito sullo strato (L), sia come strato uniforme o campo pieno, sia come decoro grafico. Ad esempio, la quantità di colorante trasferito in peso può variare da un minimo di 50 grammi ad un massimo di 1500 grammi per metro quadro di superfice dello strato (L) da colorare o decorare. In pratica può essere controllata digitalmente la quantità di colorante che può essere depositato sullo strato (L). Come noto, questi dispositivi stampa sono in grado di erogare più colori diversi. Tutti i dispositivi indicati sono ben noti nel settore, e non saranno quindi descritti in ulteriore dettaglio. É inoltre possibile utilizzare due o più dispositivi erogatori (4) del tipo sopra descritto. An advantage offered by the dispensing device (4) of the type described above is the possibility of precisely controlling the quantity of ink or liquid dye transferred onto the layer (L), both as a uniform layer or full field, and as a graphic decoration. For example, the quantity of dye transferred by weight can vary from a minimum of 50 grams to a maximum of 1500 grams per square meter of the surface of the layer (L) to be colored or decorated. In practice, the quantity of dye that can be deposited on the layer (L) can be digitally controlled. As is known, these printing devices are capable of delivering several different colors. All the indicated devices are well known in the art, and will therefore not be described in further detail. It is also possible to use two or more dispensing devices (4) of the type described above.
Il dispositivo secondo la presente invenzione può essere dotato inoltre di un dispositivo di riscaldamento (6), predisposto per riscaldare lo strato (L) successivamente all’applicazione dello strato decorativo (3). In una possibile forma di realizzazione, il dispositivo di riscaldamento (6) può essere collocato al disopra del piano di supporto (2), a fianco del dispositivo erogatore (4), ad esempio tra il distributore (21) ed il dispositivo erogatore (4), o a valle del dispositivo erogatore (4). Sarebbe anche possibile disporre due dispositivi riscaldanti (6) ai due lati del dispositivo erogatore (4). Il dispositivo di riscaldamento (6) è predisposto per realizzare la fase di riscaldamento dello strato (L), volta ad asciugare in modo uniforme tutto lo strato (L) di polvere decorato. Come già indicato, il dispositivo di riscaldamento (6) può comprendere una o più lampade ad infrarossi. The device according to the present invention can also be equipped with a heating device (6), designed to heat the layer (L) after the application of the decorative layer (3). In a possible embodiment, the heating device (6) can be placed above the support surface (2), next to the dispensing device (4), for example between the dispenser (21) and the dispensing device (4 ), or downstream of the dispensing device (4). It would also be possible to arrange two heating devices (6) on the two sides of the dispensing device (4). The heating device (6) is designed to carry out the heating phase of the layer (L), aimed at uniformly drying the entire layer (L) of decorated powder. As already indicated, the heating device (6) can comprise one or more infrared lamps.
Come già sottolineato, l’impiego di un nastro di accumulo (T1) distinto dal piano di supporto (2) consente di regolarne la velocità di avanzamento in maniera indipendente rispetto alla velocità di avanzamento del piano di supporto (2). Ciò permette di regolare e/o variare lo spessore dello strato (L) attraverso il trasferimento dello strato (L) dal piano di supporto (2) al nastro di accumulo (T1). I mezzi motori del nastro di accumulo (T1) comprendono ad esempio un motore coppia o torque, che presenta una rotazione molto uniforme e consente un preciso controllo della velocità. Il nastro di accumulo (T1) può inoltre essere dotato della possibilità di traslare verticalmente, per consentire di regolare l’altezza del salto tra il piano di supporto (2) ed il nastro di accumulo (T1). La variazione dell’altezza del salto tra il piano di supporto (2) ed il nastro di accumulo (T1) consente di variare lo spessore dello strato (L), e definisce quindi un ulteriore parametro di controllo dello spessore insieme alla differenza tra le velocità di avanzamento. As already pointed out, the use of an accumulation belt (T1) distinct from the support surface (2) allows you to adjust the speed of advancement independently of the speed of the support surface (2). This allows to adjust and / or vary the thickness of the layer (L) by transferring the layer (L) from the support surface (2) to the accumulation belt (T1). The motor means of the accumulation belt (T1) comprise for example a torque or torque motor, which has a very uniform rotation and allows precise speed control. The accumulation belt (T1) can also be equipped with the possibility of translating vertically, to allow you to adjust the height of the jump between the support surface (2) and the accumulation belt (T1). The variation of the height of the jump between the support surface (2) and the accumulation belt (T1) allows to vary the thickness of the layer (L), and therefore defines a further thickness control parameter together with the difference between the speeds advancement.
La differenza di velocità di avanzamento tra il nastro di accumulo (T1) e il piano di supporto (2) può essere impostata con un rapporto compreso tra 1 a 2 e tra 1 a 200. Ad esempio, per ottenere uno spessore dello strato (L) di 30mm sul nastro di accumulo (T1) ed impostando il rapporto di velocità tra il nastro di accumulo (T1) e il piano di supporto (2) a 1 su 10, sul piano di supporto (2) verrà depositato uno strato (L) di spessore 3mm. A titolo di ulteriore esempio, può essere impostata una velocità del piano di supporto (2) a 0,8m/s e a 0,025m/s per il nastro di accumulo (T1).In pratica, volendo ottenere un determinato spessore dello strato (L) sul nastro di accumulo (T1) prima della pressatura, e conosciuta la differenza di velocità tra il piano di supporto (2) e il nastro di accumulo (T1), è necessario impostare uno spessore dello strato (L) di materiale da depositare sul piano di supporto (2), tramite il distributore (21), in modo che, una volta trasferito al nastro di accumulo (T1), lo spessore finale sia quello voluto. The difference in feed speed between the accumulation belt (T1) and the support surface (2) can be set with a ratio between 1 to 2 and 1 to 200. For example, to obtain a layer thickness (L ) of 30mm on the accumulation belt (T1) and by setting the speed ratio between the accumulation belt (T1) and the support surface (2) to 1 in 10, a layer (L ) 3mm thick. As a further example, a speed of the support surface (2) can be set at 0.8m / s and at 0.025m / s for the accumulation belt (T1). on the accumulation belt (T1) before pressing, and known the speed difference between the support surface (2) and the accumulation belt (T1), it is necessary to set a thickness of the layer (L) of material to be deposited on the surface support (2), through the distributor (21), so that, once transferred to the accumulation belt (T1), the final thickness is the desired one.
L’impiego di un nastro di accumulo (T1) distinto dal piano di supporto (2) consente inoltre di svincolare il ciclo operativo per la stesura e la decorazione dello strato (L) dal ciclo di pressatura dello strato (L). Infatti, mentre uno strato (L) viene alimentato alla pressa (P) dal nastro di accumulo (T1), un successivo strato (L) può essere formato e decorato sul piano di supporto (2). The use of an accumulation belt (T1) distinct from the support surface (2) also allows to release the operating cycle for the drafting and decoration of the layer (L) from the pressing cycle of the layer (L). In fact, while a layer (L) is fed to the press (P) by the accumulation belt (T1), a subsequent layer (L) can be formed and decorated on the support surface (2).
A valle del dispositivo erogatore è collocato il dispositivo di pressatura (P), ad esempio una pressa. Ad esempio, il dispositivo di pressatura (P) è del tipo noto nel settore dalla pubblicazione EP150048. Il dispositivo di pressatura comprende un nastro di trasporto (T), dotato di propri mezzi motori indipendenti dai mezzi motori del piano di trasporto (2) e del nastro di accumulo (T1). Downstream of the dispensing device there is the pressing device (P), for example a press. For example, the pressing device (P) is of the type known in the art from publication EP150048. The pressing device comprises a transport belt (T), equipped with its own motor means independent of the motor means of the transport plane (2) and of the accumulation belt (T1).
Il nastro di trasporto (T) è mobile lungo la direzione di avanzamento (X), per condurre lo strato (L) ai tamponi di pressatura (P1,P2). I tamponi di pressatura sono disposti lungo il nastro di trasporto (T) in modo da ricevere lo strato (L) portato in avanzamento dal nastro di trasporto (T). Sia il nastro di trasporto (T), sia lo strato (L) disposto sul nastro di trasporto (T) transitano tra i due tamponi della pressa (P), in modo che lo strato (L) sia pressato direttamente sul nastro di trasporto (T). The conveyor belt (T) is movable along the feed direction (X), to lead the layer (L) to the pressing pads (P1, P2). The pressing pads are arranged along the conveyor belt (T) so as to receive the layer (L) carried forward by the conveyor belt (T). Both the conveyor belt (T) and the layer (L) arranged on the conveyor belt (T) pass between the two pads of the press (P), so that the layer (L) is pressed directly on the conveyor belt ( T).
Il nastro di accumulo (T1) è interposto tra il piano di supporto (2) ed il nastro di trasporto (T).. Allo stesso modo, il nastro di trasporto (T) si trova ad una quota leggermente inferiore rispetto al nastro di accumulo (T1) e presenta un’estremità di ingresso posta al disotto dell’estremità di uscita del nastro di accumulo (T1), in modo che lo strato (L) possa passare nastro di accumulo (T1) al nastro di trasporto (T), compiendo parimenti una piccola caduta verso il basso. Preferibilmente, il nastro di accumulo (T1) ed il nastro di trasporto (T) avanzano alla medesima velocità durante il trasferimento dello strato (L) il quale non subisce quindi sostanziali modifiche. The accumulation belt (T1) is interposed between the support surface (2) and the transport belt (T). Similarly, the transport belt (T) is located at a slightly lower level than the accumulation belt (T1) and has an inlet end placed below the outlet end of the accumulation belt (T1), so that the layer (L) can pass the accumulation belt (T1) to the conveyor belt (T), likewise making a small downward fall. Preferably, the accumulation belt (T1) and the transport belt (T) advance at the same speed during the transfer of the layer (L) which therefore does not undergo substantial changes.
Il dispositivo secondo la presente invenzione può essere dotato di un dispositivo di controllo e regolazione (5) dell’umidità dello strato (L), collocato a monte della pressa (P). Tale dispositivo (5) può essere in forma di un essiccatoio. Il controllo e la regolazione dell’umidità dello strato (L) consentono di variare la densità dello strato (L) ottenibile dalla pressatura. The device according to the present invention can be equipped with a control and regulation device (5) of the humidity of the layer (L), located upstream of the press (P). This device (5) can be in the form of a dryer. The control and adjustment of the humidity of the layer (L) allow you to vary the density of the layer (L) obtainable from pressing.
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