Sistema automático para la gestión de la cantidad, la densidad y la viscosidad de los productos aplicados en la fase de esmaltación de azulejos cerámicos.

El sistema incluye, al menos, dos básculas (6) de pesaje, situadas antes y después de la zona (4 ó 4'') de aplicación del producto, para conocer el peso en húmedo de éste. También se mide la velocidad de transporte, densidad, viscosidad y temperatura del producto a aplicar. En base a dichas variables y mediante un equipo informático se regula el peso frente a desviaciones de éste respecto de un valor de referencia, efectuándose la regulación en continuo. La medición de densidad y viscosidad se efectúa mediante un equipo con bomba peristáltica (9) para muestreo del producto y con sensores de densidad y viscosidad (7 y 8), así como medios de regulación de la velocidad del tramo (4, 4'') en el que se realiza la aplicación del producto

Sistema automático para la gestión de la cantidad, la densidad y la viscosidad de los productos aplicados en la fase de esmaltación de azulejos cerámicos.

Objeto de la invención

La presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema automático para la gestión de la cantidad, la densidad y la viscosidad de los productos aplicados en la fase de esmaltación de azulejos cerámicos, cuya evidente finalidad es controlar determinadas variables de los productos que se aplican en el esmaltado y decoración de azulejos o piezas cerámicas, previo a la cocción de éstas y, obviamente, con posterioridad al conformado de las mismas.

El objeto de la invención es medir determinadas variables (densidad, viscosidad y temperatura) que pueden influir en la variación del peso de los productos que se aplican en el esmaltado de azulejos o piezas cerámicas, y corregir ese peso del producto para conseguir que el peso en seco se mantenga constante sobre la pieza cerámica en la que se aplique, todo ello en un proceso automático en continuo sin necesidad de manipular las piezas cerámicas o azulejos en cuestión.

Antecedentes de la invención

El sector productivo español de pavimentos y revestimientos cerámicos ha experimentado un importante desarrollo, que se ha traducido en un gran crecimiento del volumen de producción y en la consolidación de su posición en los mercados internacionales, con una sólida imagen de calidad. La continua expansión de la demanda centraba los problemas en la capacidad productiva y en la obtención de productos de calidad.

Sin embargo, la progresiva desaceleración de la actividad económica a partir del año 2001, así como la progresiva competencia de países con menores costes, conllevan entre otras necesidades a optimizar la utilización de los equipos para la reducción de los costes de producción e inventario.

Relacionado con lo expuesto, las partidas con distintas tonalidades y los niveles de primera calidad que se pueden dar a lo largo de la producción de un mismo lote de fabricación, dificultan claramente la posibilidad de servicio, además de implicar un aumento de los costes por la necesidad de producir lotes más grandes y por aumentar los niveles mínimos necesarios de almacenamiento de producto.

Por lo tanto, se hace necesario mejorar el control de las distintas aplicaciones de productos que se hagan en la fase de esmaltación y de decoración, ya que de ello dependerá la constancia del tono y la planaridad como característica de calidad del azulejo o pieza cerámica que se consigue a través de la cocción, como resultado de interacción a altas temperaturas entre el soporte y el esmalte aplicado.

Una de las variables importantes para la constancia del tono y la planaridad, es la cantidad que se aporta de productos como esmaltes, engobes, etc. Para la aplicación de estos productos se emplean aparatos como los llamados: campanas, fileras, cabina de disco o de aerógrafo, etc., los cuales crean una "cortina" de producto perpendicular al paso del azulejo o pieza cerámica de que se trate, de forma que al atravesarla recoge una cantidad de producto.

El método más comúnmente utilizado en el sector para controlar el peso establece los siguientes pasos:

1. Se extrae manualmente un azulejo de la línea de producción antes de aplicar el producto.

2. Se pesa el azulejo sin el esmalte, engobe, etc.

3. Se vuelve a depositar en la línea.

4. Tras pasar por la aplicación se extrae de nuevo.

5. Se vuelve a pesar, obteniéndose como diferencia de las dos pesadas el peso correspondiente a la cantidad de producto depositado sobre el azulejo.

En el procedimiento anteriormente descrito, y en el caso de tratarse de formatos de gran tamaño, en lugar de extraer un azulejo se emplea una plancha de metal que se introduce en la línea después de ser pesada.

Cuando el peso es distinto al estipulado como correcto, el operario debe corregirlo, de manera que el problema radica en que durante el tiempo transcurrido hasta que el operario realiza el control y luego realiza los retoques para corregir la desviación, se ha podido estar produciendo en condiciones distintas a las correctas. Estas oscilaciones son las que posteriormente podrán causar cambios en el tono y en la planaridad y, a partir de un cierto umbral, crear tonos distintos o mala calidad. Una forma de acortar el tiempo fuera de control, es parar la línea de producción mientras se reajusta el proceso, en este caso disminuyendo la cantidad de material afectado a costa de disminuir también la productividad.

Actualmente no se conoce ningún sistema que realice el proceso anterior automáticamente, a lo sumo existen controles de la velocidad de paso de los azulejos o de caudal del aporte del producto para intentar mantener el proceso bajo control. En tal sentido puede citarse la Patente USA4249478 y la Patente IT MO200028, en las que se recogen sistemas que no contemplan todas las variables que pueden influir en las variaciones de peso, de manera que al no medir el peso propiamente dicho no se tiene la seguridad de estar dentro de las condiciones de control.

Descripción de la invención

La invención se centra en la medición en continuo del peso de producto que se le añade al azulejo, pero además también mide en continuo las variables que pueden influir en las variaciones del peso, como son la velocidad del tramo de transporte del material, la densidad, la viscosidad y la temperatura del producto a aplicar.

Con estas variables el sistema no solamente corrige el peso frente a sus desviaciones, sino que también corrige las de la densidad, para conseguir al final mantener contante el peso en seco del producto sobre los azulejos, que es el valor que realmente influirá sobre el tono y la planaridad; con la particularidad de que esa regulación se realiza en continuo, pudiendo conocer cada cambio en la regulación al cambio de qué variable corresponde.

El sistema también dispone de un control de máximas desviaciones en la densidad y la viscosidad que aseguran la calidad de la aplicación.

Todo lo expuesto anteriormente implica un nuevo concepto de regulación de la cantidad de producto, y consiste en regular la cantidad seca del producto sobre el azulejo.

En los casos en los que se emplee una chapa metálica, el sistema aportará otra ventaja en el sentido de que no será necesario extrapolar y corregir la cantidad de esmalte incorporada a la unidad de producción a la hora de los cálculos de consumo, mermas y costes, ya que se tendrá pesada la cantidad real y no sólo de un azulejo de muestreo sino del total de la producción.

Para llevar a cabo las mediciones en continuo y controles y correcciones en el peso, el sistema de la invención comprende, al menos, dos básculas de pesaje dinámico en línea, responsables de la obtención del valor del peso húmedo con el que se inicia la regulación, con las características estructurales que permiten la ausencia de manipulación de los azulejos y el pesaje en línea del total de los azulejos producidos, al incluir un tramo de transporte propio que se inserta en el transporte de la línea de esmaltación y decoración.

Además de esas básculas, el sistema comprende también un equipo para medición de la densidad y viscosidad, estando dicho equipo de medición constituido mediante la asociación funcional de los siguientes elementos y/o dispositivos:

- una bomba peristáltica para el muestreo del producto.

- un sistema de válvulas de manguito para evitar el desgaste, permitiendo la alternancia de dos productos a medir y también el automatismo de limpieza.

- un caudalímetro para comprobación de constancia en el consumo de agua de limpieza al no existir taponamientos en el circuito.

- unas electroválvulas neumáticas para el accionamiento de las válvulas de manguito.

- un sensor de viscosidad estática para la obtención de la temperatura del producto y la viscosidad, en las mismas unidades de medida que actualmente se emplean en la planta de producción y que son segundos medidos en copa Ford.

- un sensor de densidad para la obtención de la densidad en g/cm³.

Asimismo, el sistema comprende medios de regulación de la velocidad del tramo de la aplicación, así como un equipo informático dotado...

1. Sistema automático para la gestión de la cantidad, la densidad y la viscosidad de los productos aplicados en la fase de esmaltación de azulejos cerámicos, se caracteriza porque comprende, al menos, dos básculas de pesaje dinámico (6) en línea, una situada por delante de la zona (4 ó 4') de aplicación del producto y otra situada por detrás de dicha zona (4 ó 4'), para obtener el valor de peso en húmedo de producto aplicado; habiéndose previsto un equipo que incluye una bomba peristáltica (9) para bombeo del producto, así como un sensor (7) para medición de la densidad y un segundo sensor (8) para la medición de la viscosidad y temperatura de dicho producto a aplicar, complementándose con un equipo informático con ordenador (10) para establecer una regulación del producto aplicado frente a las variaciones de dicho peso originadas por la viscosidad, densidad y temperaturas referidas, efectuándose la regulación del peso respecto de un valor de referencia y en un proceso en continuo; gobernando dicho ordenador (10) a un variador de frecuencia que efectúa variaciones de velocidad en un tramo de transporte ubicado en la referida zona (4 ó 4').

2. Sistema automático para la gestión de la cantidad, la densidad y la viscosidad de los productos aplicados en la fase de esmaltación de azulejos cerámicos, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el equipo con la bomba peristáltica (9), el sensor de densidad (7) y el sensor de viscosidad (8) incluye, además, unas válvulas de manguito (12) que permiten la alternancia de dos productos para medir, así como unas electroválvulas (13) de accionamiento de dichas válvulas (12), y un caudalímetro (11) para la comprobación de la constancia en el consumo de agua de limpieza.