ITMI940875A1

ITMI940875A1 - METHOD OF REALIZATION OF A MOLD FOR ISOSTATIC PRESSING AND MOLD

Info

Publication number: ITMI940875A1
Application number: IT000875A
Authority: IT
Inventors: Paola Martinelli
Original assignee: Martinelli Ettore Srl
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-06
Also published as: ITMI940875A0

Description

"Metodo di realizzazione di uno stampo per la pressatura isostatica e stampo." "Method of making a mold for isostatic pressing and mold."

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per la realizzazione di uno stampo di tipo isostatico, in particolare per lo stampaggio di piastrelle, e a uno stampo realizzato secondo tale metodo. The present invention relates to a method for making an isostatic-type mold, in particular for molding tiles, and to a mold made according to this method.

Nel campo della produzione di manufatti quali piastrelle sono conosciuti stampi detti "isostatici", nei quali la superficie di pressatura è formata da una membrana flessibile che poggia inferiormente su una pluralità di camere contenenti un fluido incomprimibile. In tale modo, durante l'azione di pressatura il fluido si distribuisce nelle varie camere in funzione delle pressioni locali sui vari punti della membrana, compensando mediante differenti altezze di pressatura differenti densità del prodotto che viene pressato. In the field of manufacturing manufactured articles such as tiles, so-called "isostatic" molds are known, in which the pressing surface is formed by a flexible membrane which rests at the bottom on a plurality of chambers containing an incompressible fluid. In this way, during the pressing action the fluid is distributed in the various chambers according to the local pressures on the various points of the membrane, compensating by means of different pressing heights different densities of the product being pressed.

Nella tecnica nota sono stati proposti vari metodi realizzativi per gli stampi isostatici, basati però tutti essenzialmente sul fissaggio di una membrana elastica superiormente ad una pluralità di camere ricavate in vari modi in una piastra metallica di supporto. Ad esempio, è stato proposto di scavare direttamente le camere sulla superficie di un blocco metallico nel quale sono realizzati anche i collegamenti fra le camere. E' stato anche proposto di stampare la membrana direttamente sopra una lamina forata, e poi di fissare il tutto su un blocco metallico, variamente sagomato. Ogni foro della lamina costituisce qundi pareti lateali di una camera, il cui fondo è realizzato dal blocco metallico di chiusura. Various manufacturing methods have been proposed in the known art for isostatic molds, all of which are essentially based, however, on fixing an elastic membrane above a plurality of chambers formed in various ways in a metal support plate. For example, it has been proposed to directly excavate the chambers on the surface of a metal block in which the connections between the chambers are also made. It has also been proposed to print the membrane directly on a perforated sheet, and then to fix everything on a metal block, variously shaped. Each hole in the lamina thus constitutes the lateral walls of a chamber, the bottom of which is made by the metal closing block.

Gli stampi noti hanno però un costo relativamente elevato a causa della pluralità di lavorazioni necessarie sui vari componenti lo stampo. Inoltre, sono necessari svariati accorgimenti realizzativi per impedire, o almeno limitare,'' le perdite di fluido fra i vari elementi costituenti le camere, fra loro generalmente avvitati. Sono quindi necessarie guarnizioni di tenuta all'interfaccia fra gli elementi, con i conseguenti costi aggiuntivi e la necessità di periodici controlli e manutenzioni. Dato poi che la membrana di pressatura è soggetta ad usura ed è richiesta quindi la sua periodica sostituzione, la necessità di prevedere vari elementi di tenuta, complica lo smontaggio e il rimontaggio della membrana, l’operazione divenendo così più lunga e costosa. However, known molds have a relatively high cost due to the plurality of processes required on the various components of the mold. Furthermore, various constructive expedients are necessary to prevent, or at least limit, the losses of fluid between the various elements constituting the chambers, generally screwed together. Sealing gaskets are therefore necessary at the interface between the elements, with the consequent additional costs and the need for periodic checks and maintenance. Since the pressing membrane is subject to wear and therefore its periodic replacement is required, the need to provide various sealing elements complicates the disassembly and reassembly of the membrane, thus becoming more time-consuming and expensive.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un metodo di realizzazione di uno stampo isostatico che permetta di ottenere uno stampo di facile realizzazione, di costo limitato, non necessitante di elementi di tenuta e permetta una facile e veloce sostituzione della membrana cedevole. The general purpose of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks by providing a method of manufacturing an isostatic mold that allows to obtain a mold that is easy to manufacture, of limited cost, does not require sealing elements and allows easy and quick replacement of the yielding membrane. .

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un metodo per la realizzazione di uno stampo isostatico a camere, comprendente le fasi di: In view of this purpose, according to the invention, it was thought to realize a method for the realization of an isostatic mold with chambers, comprising the steps of:

-realizzare un elemento a lamina sottile con una pluralità di sedi superficiali; - making a thin sheet element with a plurality of surface seats;

-inglobare detto elemento a lamina all'interno di un materiale cedevole, così da formare con detto materiale cedevole una superficie di pressatura parallela all’elemento a lamina, il materiale cedevole essedo spinto a formare ponti di interconnessione entro dette sedi; - incorporating said foil element within a yielding material, so as to form with said yielding material a pressing surface parallel to the leaf element, the yielding material being pushed to form interconnection bridges within said seats;

-immettere in zone di interfaccia fra elemento a lamina e materiale cedevole un fluido incomprimibile , così da realizzare un elemento a camere cedevoli avente una pluralità di camere ripiene di fluido fra i detti ponti di materiale cedevole. - introducing an incompressible fluid into the interface areas between the foil element and the yielding material, so as to provide an element with yielding chambers having a plurality of chambers filled with fluid between said bridges of yielding material.

Inoltre, secondo tale metodo si è pensato di realizzare uno stampo isostatico per piastrelle comprendente una base sulla quale è presente un elemento individuante una superficie in materiale cedevole realizzante superficie di pressatura, inferiormente a detta superficie essendo presente una pluralità di camere fra loro intercomunicanti e riempite da un fluido incomprimibile, caratterizzato dal fatto che l’elemento individuante la superficie in materiale cedevole comprende un elemento a lamina sottile avente una pluralità di sedi superficiali ed inglobato all'interno di un materiale cedevole formante la detta superficie di pressatura parallelamente all ' elemento a lamina, il materiale cedevole formando inoltre ponti di interconnessione entro le sedi, in zone di interfaccia fra elemento a lamina e materiale cedevole essendo presente un fluido incomprimibile, così da realizzare un elemento a camere cedevoli avente la detta pluralità di camere ripiene di fluido fra i detti ponti di materiale cedevole. Furthermore, according to this method it was thought to realize an isostatic mold for tiles comprising a base on which there is an element identifying a surface in yielding material forming a pressing surface, below said surface there being a plurality of intercommunicating and filled rooms. by an incompressible fluid, characterized in that the element identifying the surface in yielding material comprises a thin sheet element having a plurality of surface seats and incorporated within a yielding material forming the said pressing surface parallel to the element a foil, the yielding material further forming interconnection bridges within the seats, an incompressible fluid being present in the interface areas between the foil element and the yielding material, so as to provide an element with yielding chambers having said plurality of fluid-filled chambers between the said bridges of materi yielding ale.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esempi ificativa' applicante tali principi·. ' To clarify the explanation of the innovative principles of the present invention and its advantages with respect to the known art, a possible exemplary embodiment applying these principles will be described below, with the help of the attached drawings. '

Nei disegni: In the drawings:

-figura 1 rappresenta una vista schematica , parzialmente sezionata, in prospettiva esplosa, mostrante uno stampo secondo l'invenzione; figure 1 represents a schematic view, partially sectioned, in an exploded perspective, showing a mold according to the invention;

-figura 2 rappresenta una vista in prospettiva si un elemento di griglia dello stampo di figura 1; figure 2 represents a perspective view of a grid element of the mold of figure 1;

-figura 3 rappresenta una vista ingrandita, schematica e parziale, di una sezione trasversale dello stampo di figura 1, in condizione assemblata ; figure 3 represents an enlarged schematic and partial view of a cross section of the mold of figure 1, in the assembled condition;

Con riferimento alle figure, in figura 1 è mostrato uno stampo, indicato genericamente con 10, innovativamente formato da una base 11, ad esempio ricavata da un blocco di metallo lavorato a macchina, e un elemento di membrana a camere cedevoli 12. With reference to the figures, figure 1 shows a mold, generally indicated with 10, innovatively formed by a base 11, for example obtained from a block of machined metal, and a membrane element with yielding chambers 12.

Secondo la presente invenzione, l'elemento a camere cedevoli è realizzato inglobando in un materiale elasticamente cedevole, quale gomma, una griglia o lastra traforata, relativamente rigida, 13, ad esempio in lamiera metallica. According to the present invention, the element with yieldable chambers is made by incorporating in an elastically yielding material, such as rubber, a relatively rigid grid or perforated plate 13, for example of metal sheet.

Come bene si vede in figura 2, la griglia comprende sedi superficiali o fori 15 per formare su di essa una pluralità di zone piene 14, ciascuna delimitata e separata dalle altre per mezzo dei fori o sedi 15. Ad esempio, le sedi 15 possono essere conformati era forma allungata secondo linee ..parallele ai due assi pricipali della lastra 13, così da formare un reticolo per delimitare con i fori lati di zone piene 14 ' di forma genericamente rettangolare disposte a scacchiera. Inoltre, nei punti di incrocio delle linee lungo le quali sono praticati i fori allungati, vale a dire in corrispondenza degli spigoli delle zone piene rettangolari, sono formati vantaggiosamente fori a croce 16, con assi della croce diagonali alle linee di estensione dei fori allungati 15. As can be seen in figure 2, the grid comprises surface seats or holes 15 to form on it a plurality of solid areas 14, each delimited and separated from the others by means of the holes or seats 15. For example, the seats 15 can be conformed it was an elongated shape along lines parallel to the two main axes of the plate 13, so as to form a grid to delimit with the holes the sides of solid areas 14 'of generically rectangular shape arranged in a checkerboard pattern. Furthermore, at the crossing points of the lines along which the elongated holes are made, i.e. in correspondence with the edges of the rectangular solid areas, cross holes 16 are advantageously formed, with axes of the cross diagonal to the extension lines of the elongated holes 15 .

Dopo di ciò, la lastra 13 è completamente inglobata in uno strapo di materiale cedevole, ad esempio gomma, il quale forma così due strati ricoprenti ciascuno un lato della lastra, i due strati essendo interconnessi perimetralmente e per mezzo di ponti 17 che si formano attraverso i passaggi 15 e 16 nella lastra. Come si vede bene in figura 1, la superficie superiore dell'elemento 12 così ottenuto, è sagomata per avere l'impronta del fondo di piastrella da stampare, con scanalature reticolari 18 in corrispondenza delle sottostanti linee reticolari lungo le quali sono formati i ponti 17. Vantaggiosamente, il bordo dell'elemento 12 è realizzato di forma inclinata verso l'esterno dal basso verso l'alto, per essere accolto ed accoppiarsi con un complementare bordo di contenimento 19 lungo la periferia superiore della base 11. After this, the plate 13 is completely incorporated in a layer of yielding material, for example rubber, which thus forms two layers each covering one side of the plate, the two layers being interconnected perimetrically and by means of bridges 17 which are formed through steps 15 and 16 in the plate. As can be seen clearly in Figure 1, the upper surface of the element 12 thus obtained is shaped to have the imprint of the bottom of the tile to be printed, with reticular grooves 18 in correspondence with the underlying reticular lines along which the bridges 17 are formed Advantageously, the edge of the element 12 is made of an outwardly inclined shape from the bottom to the top, to be received and coupled with a complementary containment edge 19 along the upper periphery of the base 11.

Come si vede anche in figura 3, durante lo stampaggio dello stato cedevole, è ricavato anche almeno un codolo 20 sporgente inferiormente dall ’ elemento 12 per realizzare un collare di passaggio verso la lastra 13 in corrispondenza di una zona piena 14. Al fissaggio dell'elemento 12 sulla base 11- (ad èsempio, per mezzo di eleménti di fissaggio, non mostrati quali viti), il codolo 20 realizza una connessione a tenuta con un condotto 21 realizzato nella base stessa. As can also be seen in Figure 3, during the molding of the yielding state, at least one shank 20 is also obtained which protrudes from the lower part of the element 12 to form a collar for passing towards the plate 13 in correspondence with a solid area 14. When fixing the element 12 on the base 11- (for example, by means of fastening elements, not shown as screws), the tang 20 makes a sealed connection with a duct 21 made in the base itself.

Dopo l'assemblaggio dell'elemento 12 sulla base, attraverso il condotto 21 è inmesso un fluido incomprimibile, ad esempio olio. Come si vede in figura 3, il fluido penetrando nell'interfaccia fra lamina e materiale cedevole, realizza una pluralità di camere 22 ciascuna contenete una zona piena 14 della lastra, le camere essendo fra loro interconnesse attraverso le zone fra i fori della lastra, e quindi fra i ponti 17. Per facilitare la separazione dello strato cedevole dalla lastra, prima dello stampaggio del materiale cedevole la lastra può vantaggiosamente venire ricoperta con uno strato antiaderente, ad esempio per mezzo di un normale spray antiaderente del tipo usato per evitare adesioni di materiale nei tradizionali stampi di formatura. After the assembly of the element 12 on the base, an incompressible fluid, for example oil, is injected through the duct 21. As can be seen in Figure 3, the fluid, penetrating into the interface between the sheet and the yielding material, forms a plurality of chambers 22 each containing a full area 14 of the plate, the chambers being interconnected with each other through the areas between the holes in the plate, and then between the bridges 17. To facilitate the separation of the yielding layer from the slab, before molding the yielding material, the slab can advantageously be covered with a non-stick layer, for example by means of a normal non-stick spray of the type used to avoid adhesion of material in traditional forming molds.

Una volta immessa la voluta quantità di fluido, per fornire la voluta cedevolezza delle camere, il passaggio 21 può venire chiuso tramite un tappo a tenuta 22. Once the desired quantity of fluid has been introduced, to provide the desired compliance of the chambers, the passage 21 can be closed by means of a sealing plug 22.

A questo punto lo stampo è pronto per essere utilizzato, ponendolo in una nota pressa con un appropriato noto controstampo (non mostrati). E' ovvio che, durante la pressatura, ciascuna camera 22 cederà più o meno a seconda della densità del materiale da pressare presente sopra di essa, il fluido trasferendosi da una camera all'altra, come noto per la pressatura isostatica. Nelle zone dello stampo in corrispondenza delle scanalature 18, la cedevolezza è invece molto limitata, dipendendo dalla sola cedevolezza dello strato di materiale formante i ponti 18. Si otterranno così nel materiale pressato risalti reticolari di spessore sostanzialmente noto e uniforme, come necessario per avere una superficie di appoggio stabile sulla faccia inferiore della piastrella formata. At this point the mold is ready to be used, placing it in a known press with an appropriate known counter-mold (not shown). It is obvious that, during pressing, each chamber 22 will release the fluid more or less depending on the density of the material to be pressed on it, transferring from one chamber to the other, as is known for isostatic pressing. On the other hand, in the areas of the mold in correspondence with the grooves 18, the compliance is very limited, depending only on the compliance of the layer of material forming the bridges 18. In this way, reticular protrusions of substantially known and uniform thickness will be obtained in the pressed material, as necessary to have a stable support surface on the lower face of the formed tile.

E' a questo punto ovvio come si siano raggiunti gli scopi prefissati. Uno stampo realizzato secondo il metodo sopra descritto è di facile realizzazione, di costo limitato e non necessita di elementi di tenuta, le camere essendo completamente inglobate nel materiale cedevole. Anche il fissaggio dell'elemento cedevole alla base è di facile realizzazione , non essendoci rilevanti forze tendenti alla separazione fra di essi, come accade invece negli stampi isostatici di tecnica nota, dove la pressione esercitata sulla membrana cedevole spinge il fluido interno alle camere ad infiltrarsi fra membrana e piastra di chiusura, sulla quale la membrana appoggia. At this point it is obvious how the intended purposes have been achieved. A mold made according to the method described above is easy to manufacture, of limited cost and does not require sealing elements, the chambers being completely incorporated in the yielding material. The fixing of the yielding element to the base is also easy to carry out, as there are no significant forces tending to separation between them, as happens instead in the isostatic molds of the known technique, where the pressure exerted on the yielding membrane pushes the fluid inside the chambers to infiltrate. between membrane and closing plate, on which the membrane rests.

Il fissaggio dell ' elemento 12 è quindi necessario solo per tenerlo in posto sulla base quando stampo o controstampo sono allontanati. Tale fissaggio deve perciò resistere solo a forze molto limitate. La sostituzione dell ' elemento cedevole 12 è di facile e rapida esecuzione, bastando rimuovere l'elemento vecchio dalla base e sostituirlo con uno nuovo, senza necessità di guarnizioni o altro. L'unico punto nel quale è necessario curare la tenuta idraulica è l'interfaccia fra codolo 20 e condotto 21. Tale punto è però facilmente sigillabile, trovandosi oltretutto ben all'interno della zona di interfaccia fra superficie inferiore dell'elemento a camere cedevoli e base di appoggio. Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. The fixing of the element 12 is therefore only necessary to keep it in place on the base when the mold or counter-mold are removed. This fastening must therefore withstand only very limited forces. The replacement of the yielding element 12 is easy and quick to carry out, it is sufficient to remove the old element from the base and replace it with a new one, without the need for gaskets or other. The only point where it is necessary to take care of the hydraulic seal is the interface between the shank 20 and the duct 21. However, this point can be easily sealed, being moreover well inside the interface area between the lower surface of the flexible chamber element and support base. Naturally, the above description of an embodiment applying the innovative principles of the present invention is given by way of example of these innovative principles and must therefore not be taken as a limitation of the patent scope claimed herein.

Ad esempio, l'effettiva estensione dello stampo, numero e disposizione delle nervature dipenderanno dalle particolari esigenze di stampaggio. For example, the actual extent of the mold, number and arrangement of the ribs will depend on the particular molding requirements.

Inoltre, possono variare forma dei fori nella piastra e numero di passaggi di rimepimento 21, come ovvio al tecnico. Furthermore, the shape of the holes in the plate and the number of filling passages 21 may vary, as is obvious to those skilled in the art.

Infine, sebbene le sedi 15, 16 siano mostrate come fori passanti da parte a parte la lastra 13, esse possono anche essere immaginate come sedi superficiali non passanti, con opportuna conformazione a sottosquadro per la interconnessione fra materale cedevole e lastra. Finally, although the seats 15, 16 are shown as through holes through the plate 13, they can also be imagined as non-through surface seats, with a suitable undercut shape for the interconnection between the yielding material and the plate.

Claims

CLAIMS 1. Method for making an isostatic chamber mold, comprising the steps of: - making a thin sheet element (13) with a plurality of surface seats (15, 16); - incorporating said foil element (13) within a yielding material, so as to form with said yielding material a pressing surface parallel to the leaf element, the yielding material being pushed to form interconnection bridges (17) within said offices; - introducing an incompressible fluid into interface areas between the foil element and the yielding material, so as to provide an element with yielding chambers having a plurality of chambers filled with fluid between said bridges of yielding material.

2. Method according to claim 1, comprising the further intermediate step of covering said foil element with a non-stick layer for the yielding material, before its incorporation.

3. A method according to claim 1, comprising the further step of fixing the compliant chamber element on a rigid base.

4. Method according to claim 1, characterized in that the seats are through holes arranged on the lamina to identify generally rectangular areas between them arranged in a checkerboard pattern.

5. A method according to claim 1, comprising the further step of forming a plurality of grooves on the pressing surface, the grooves passing in correspondence with the underlying bridges, to make the grooves substantially in areas between the chambers.

6. Isostatic mold for tiles comprising a base (11) on which there is an element (12) identifying a surface in yielding material forming the pressing surface, below said surface there being a plurality of intercommunicating chambers' and filled by a unexpressible fluid, characterized by the fact that the element (12) identifying the surface in yielding material comprises a thin plate element (13) having a plurality of surface seats (15, 16) and incorporated within a yielding material forming the said pressing surface parallel to the foil element (13), the yielding material also forming interconnection bridges (17) in said seats (15, 16), in areas of interface between the foil element and the yielding material there being an unexpressible fluid , so as to provide an element with compliant chambers (12) having said plurality of chambers (22) filled with fluid between said bridges (17) of m yielding aterial.

7. Mold according to claim 6, characterized in that at least one of said chambers (22) has a passage (20, 21) for introducing the fluid.

8. Mold according to claim 7, characterized in that the passage comprises a shank (20) projecting below from the yielding material to fit into a complementary closable hole (21) in the base (11).

9. Mold according to claim 6, characterized in that the seats (15, 16) are arranged on the sheet (13) to identify between them generally rectangular areas (14) arranged in a checkerboard pattern.

10. Mold according to claim 9, characterized in that at least part (15) of the seats have an elongated shape to arrange themselves along the sides of said generally rectangular areas.

11. Mold according to claim 10, characterized in that part (16) of the seats have a cross shape with axes of the cross arranged according to diagonals of said generally rectangular areas (14).

12. Starilo according to claim 6, characterized in that the seats consist of holes passing through the lamina.

13. Mold according to claim 6, characterized in that a plurality of grooves (18) are formed on the pressing surface, the grooves passing in correspondence with the underlying bridges (17), to make the grooves substantially in areas between the chambers.

14. Mold according to claim 6, characterized in that the element with compliant chambers (12) has a lateral edge inclined towards the outside to be received and coupled with a complementary containment edge (19) arranged along the periphery of the base (11 ).