AT399309B - Einrichtung zum auftragen von körnigem email auf fliesen bei hoher temperatur - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufträgen von körnigem Email gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der Auftrag von körnigem Email auf glühende Fliesen stellt zahlreiche Probleme verfahrenstechnischer, physikalischer und chemischer Art dar. 5 Dabei muß nämlich berücksichtigt werden, daß die Temperatur der Fliesen vornehmlich höher ist als die Schmelztemperatur zumindest eines Teils der Emailbestandteile.

Ein den Fliesen zugewendeter Emailverteiler unterliegt einer Erhitzung durch Einwirkung der an ihn von glühenden Fliesen sowohl durch Strahlung als auch durch Konvektion abgegebenen Wärme.

Man möchte annehmen, daß diese Schwierigkeit dadurch überwunden werden könnte, indem der io Emailverteilungsteil von der Fliese weiter entfernt wird, wobei so die ihm von der Fliese abgegebene Wärme verringert wird.

Von der Anmelderin wurde jedoch festgestellt, daß die durch diese weitere Entfernung bedingte Erhöhung der Fallhöhe des Körnigen Emails schwerwiegende Mängel mit sich bringt. Eine übermäßige Fallhöhe bewirkt, daß das Email selektiv der Wirkung der aufsteigenden Luftströme unterliegt, die bei is Anwesenheit der glühenden Fliesen in einer Umgebung niedriger Temperatur vorhanden sind; die Teilchen Kleinerer Korngröße neigen nämlich sehr dazu, von diesen aufströmenden Lufströmen gebremst zu werden, die eine Art Trennung zwischen den Körnern verschiedener Größe verursachen. Die Körner größerer Abmessung erlangen beim Fall aus einer größeren Höhe eine übermäßige kinetische Energie, die ihr Zurückprailen auf der Oberfläche der Fliesen bewirkt: die Trennung der anteiligen, feinen Bestandteile 20 während des Falles, gegeben auch durch die aufsteigenden Luftströme, könnte Unregelmäßigkeiten beim Auftrag verursachen, die auf einen nicht konstanten und ungleichförmigen Fall der Emailkörner zurückzuführen sind. Die Neigung der eine zu hohe Fallgeschwindigkeit aufweisenden Körner, auf der Fliesenober-fiäche zurückzuprallen, verursacht Ungleichmäßigkeiten des Auftrags insbesondere im Bereich der Ränder und auf spezielle Weise, in Vorschubrichtung gesehen, am Vorderrand. 25 All diese Faktoren erfordern daher, daß die Fallhöhe des körnigen Emails so klein wie möglich gehalten wird, Die spontane Erhitzung des in gedrängter Nähe der glühenden Fliesen angordneten Emailverteilers ist andererseits unzulässig, zumal, je mehr sich seine Temperatur jener der Fliesen nähert, desto mehr die Schmelzung der niedrigschmelzenden Emailbestandteile bewirkt wird, die sich im Emailverteiier zusammenballen, wobei praktisch die einwandfreie Verteilung verhindert wird. 30 Durch die CH-PS 68 669 wurde eine Vorrichtung bekannt, die zum Aufbringen einer Glasur auf Scheiben dient, welche in einem Träger angeordnet sind, der wiederum von einem Band bewegt wird. Das Pulver zum Glasieren der Scheiben läuft dabei über eine Schräge bis zu einer in einem entsprechenden Winkel zu dieser angeordneten weiteren Schräge und weiter auf ein Sieb, von wo aus es über die Scheiben verteilt wird. Dabei wird das aufzubringende Material über eine Rutsche zugeführt. Allerdings ist mit dieser 35 bekannten Einrichtung keine Auftragung von körnigem Email auf Fliesen hoher Temperatur möglich, da es dabei zu einem Zusammenbacken des körnigen Emails auf der Rutsche aufgrund der Hitzeeinwirkung von den Fliesen kommen würde.

Weiters wurde durch die DD-PS 225 387 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufträgen von körnigen Materialien auf horizontal liegende Bauelemente vorgeschlagen, bei der von einem Spender 40 zwischen zwei Rollen Material über eine größere Bodenfläche verteilt wird. Dabei wurd jedoch das Streugut auf eine im wesentlichen kalte Bodenfläche verteilt. Auch mit dieser Einrichtung ist eine Aufbringung von körnigem Email auf heiße Fliesen nicht möglich. Abgesehen davon ergibt sich bei dieser bekannten Losung eine sehr erhebliche Fallhöhe für das Streugut.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten 45 Art vorzuschlagen, bei der eine geringe freie Fallhöhe und damit eine geringe Fallgeschwindigkeit eingehalten werden kann und es trotzdem zu keinem Zusammenbacken des körnigen Emails kommt.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Der Lösung liegt die Beobachtung zugrunde, daß die größte, von der glühenden Fliese dem darüber angeordneten Email Verteiler abgegebene Wärmemenge durch Strahlung übertragen wird. Es ist bekannt, so daß der Wärmetausch durch Strahlung proportional zur Differenz zwischen den vierten Potenzen der Temperaturen der Körper ist, zwischen denen der Wärmetausch erfolgt.

Versuche haben gezeigt, daß das kalte, auf die Oberfläche der Fliesen fallende Email drastisch die Strahlung reduziert. Die Außenfläche der Fliese wird nämlich von demselben Email gebildet, das von der Oberschicht der Fliese Wärme aufnimmt: die Temperaturerhöhung des Emails (für das dessen spezifische 55 Wärme und die Schmelzwärme seines schmelzenden Anteils berücksichtigt werden muß) erfolgt auf Kosten einer Temperaturerniedrigung der Fliesenoberschicht, wobei auch die niedrige Wärmedurchgangszahl in keramischen, den Träger der Fliese bildenden Körpern berücksichtigt werden muß. 2

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Erfindungsgemäß wird daher das Email kaskadenförmig von mindestens einem freien Rand einer abgekühlten Schrägfläche abgeschüttet, auf die das auf die Fläche geschüttete, körnige Email fließen kann. Auf dieser Schrägfiäche wird das Email zugeführt, das durch den Fall auf dieselbe die von ihm aufweisende kinetische Energie verliert.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß die zu beschichtenden Fliesen erst dann unter der Emailverteilereinheit hindurchlaufen, nachdem diese zumindest zu einem Teil mit körnigem Email beschichtet sind und daher die Wärmeübertragung durch Strahlung auf die Emailverteilereinheit entsprechend reduziert ist. Dadurch wird die Gefahr des Zusammenbackens des körnigen Emails wesentlich reduziert.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil, daß nur relativ schmale Schlitze in der Emailverteilereinheit vorgesehen werden müssen, wodurch nur entsprechend wenig Wärme in die Emailverteilereinheit eindringen kann und trotzdem eine sehr gleichmäßige Beschichtung erzielbar ist.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 wird eine sehr intensive Kühlung in den von der Wärmestrahlung am stärksten belasteten Bereich der Emailverteilereinheit ermöglicht. Dies läßt sich auch durch die Merkmale des Anspruches 5 erreichen.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich der Vorteil, daß der Wärmeübergang von den Fliesen zu den Rollen der Rollentransportbahn in sehr kleinen Grenzen gehalten wird, sodaß die Fliesen während des Transportes auf der Rollentransportbahn nur sehr wenig abkühlen.

Durch die Merkmale des Anspruches 7 wird eine entsprechende Schonung der Lager der Rollen vor zu hohen Temperaturen erreicht.

Eine Ausbildung einer erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 8 führt zu einer entsprechenden Verminderung des Verbrauchs an körnigem Email, da das überschüssige Email nach einer entsprechenden Aufarbeitung wieder verwendet werden kann.

Durch die Merkmale des Anspruches 9 ergibt sich ein entsprechend einfacher Aufbau der Einrichtung.

Zur besseren Erläuterung der Ziele und der Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche, allgemeine Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 und 3 jeweils eine Seiten- und eine Draufsicht der Einrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 und 5 Teilansichten ähnlich der Fig. 2, jedoch in verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Mit bezug auf die Fig. 1-3 ist ein Ofen 10 dargestellt, in welchem eine Unterbrechung 11 eingearbeitet ist, in der ein erfindungsgemäßer Emailverteiler 12 aufgenommen ist.

Der Ofen 10 ist an und für sich ein herkömmlicher Rollenofen und wird daher nicht näher beschrieben. Die angetriebenen Rollen 13 sind schematisch dargestellt und für den Transport der Fliesen 14 innerhalb des Ofens 10 vorgesehen, wo sie die geeignete thermische Behandlung, wie insbesondere in der italienischen Anmeldung Nr. 19589 A/85 auf den Namen derselben Anmelderin beschrieben, erfahren. Der Emailverteiler 12 besitzt einen Fliesenrollentransportweg mit Rollen 20, der eine Verlängerung des im Ofen 10 vorgesehenen Rollenweges bildet. An dieser Stelle sind im einzelnen nicht die Mitnahmemittel zur Drehung der Rollen 13 dargestellt, die beispielsweise durch Ketten oder Zahnräder herkömmlicher Art angetrieben sein können.

Wie in der Fig. gezeigt besitzen diese Rollen 20 eine unterbrochene Oberfläche, um die Fliesen mit einer Auflage auf einer diskreten Anzahl von Stellen abzustützen. Diese Diskontinuierlichkeit kann vorteilhaft dadurch erzielt werden, indem die Rolle 20 mit einem mittigen, mit ringförmigen Vorsprüngen 22 versehenen Rohrteil 21 ausgeführt wird. Der Rohrteil 21 wird von einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, durchflossen, das an den beiden Enden jeweils durch Rohre 23 und Drehkupplungen 24 zugeführt und abgeleitet wird (Fig. 3). Diese Ausbildung der Förder-Rollen 20 hat sich als nützlich erwiesen, um deren Verformungen thermischer Natur zu vermeiden, und zwar bei Unterbrechungen und Wiederaufnahme des Vorschubs des kontinuierlichen Stranges von glühenden Fliesen auf den Rollen 20 selbst. Bei Berührung der aus dem Ofen auf dieser Fliesenrollentransportweg ankommenden, glühenden Fliesen mit den Rollen 20, die bei Unterbrechung des glühenden Stranges rasch abkühlen, wobei er sie in ihrem mittigen Längsabschnitt berührt, neigen die Rollen 20 dazu, sich zu verformen, wobei sie im Bereich der Mantellinie höchster Temperatur ausbauchen. Die sich aus einem thermischen Außergleichgewicht ergebende Verformung besitzt nicht die Neigung, sich schnell wieder selbsttätig auszugleichen, sondern sich innerhalb der ersten Minuten eher zu steigern, um darauffolgend wieder abgebaut zu werden. Bei der Drehung der Rollen 20 zur Förderung der Fliesen kommt der konvexe, heißeste Bereich mit den Fliesen in Berührung, während dies im konkaven, kälteren Bereich nicht vorkommt, und dies neigt dazu, das thermische Außergleichgewicht zwischen den verschiedenen Längsbereichen der Rollen aufrechtzuerhalten. Die Ausführung der 3

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Rollen mit der diskontinuierlichen Auflagefläche vermeidet den Aufbau und die Aufrechterhaltung dieses thermischen Außergleichgewichtes, wobei auch die von den Fliesen abgegebene Wärmemenge beschränkt wird und die Kühlmöglichkeit dieser letzteren ohne eine merkliche Herabsetzung der Fliesentemperaturen begünstigt wird. Als besonders geeignet für die Aufrechterhaltung eines thermischen Gleichgewichtes der s Rollen 20 hat sich eine mit ringförmigen Rippen ausgebildete ergeben, die auch die Aufgabe besitzen, die Wärme über den Umfang zu verteilen.

Der Emailverteiler besitzt einen zur Aufnahme des körnigen Emails bestimmten Trichter 25, auf dessem Boden ein Zuführungsmechanismus, z.B. bestehend aus einer zur Vermeidung von Materialverstopfungen vorgesehenen Drehwalze, dafür sorgt, daß das Email auf einen Flachsieb 27 gestreut wird. Von diesem io Flachsieb 27 fällt das Email auf eine Gruppe von Drehrollen 30, die unmittelbar oberhalb der Oberfläche der von den Rollen 20 getragenen Fliesen angeordnet sind. Auch diese Drehrollen 30 sind mit einer durch ihre Durchquerung mit einem Fluidum hervorgerufene Kühlung in einer der für die Rollen 20 vorgesehenen analoger Weise versehen. An dieser Stelle ist zu bemerken, daß das Email bei seinem Fall auf die Rollen 30 verlangsamt wird, wobei es beim Aufprall seine kinetische Energie verliert. Auf diese Weise wird die 15 Höhe der Zuführungsorgane wenig kritisch, die mit einem angemessenen Abstand von den Fliesen angebracht werden können um nicht gefährlichen Überhitzungen ausgesetzt zu sein, wobei jedoch immer vor Augen zu halten ist, daß es erforderlich ist, die Möglichkeit einer Trennung unter den verschiedenen Bestandteilen während des Falles und das Zusammenballen der feinen Emailteilchen auf ein Minimum zu halten. Es muß auch berücksichtigt werden, daß die Verteiler-Drehrollen 30 eine Abschirmung gegen die 20 von den Fliesen abgestrahlte Wärme bilden.

Im Bereich der Verteiler-Drehrollen 30, unterhalb der Fliesenrollentransportbahn, ist ein Sammeltrichter 33 für das Email ausgeführt, das die Schicht von seitlich zu einander angeordneten Fliesen durchfliessen kann, die in den Bereich des Emailverteilers gebracht werden. Dieser Sammeltrichter 33 kann derart ausgeführt sein, daß die Möglichkeit der Bildung eines Kamineffekts herabgesetzt wird, der der Anwesen-25 heit der glühenden Fliesen zuzuschreiben ist, und zu diesem Zweck ist es zweckmäßig, den Sammeltrichter 33 selbst mit Querwänden 34 auszustatten und daß das Austrittsmundstück für das angesammelte Email mit den Abzugsorganen abgedichtet ist.

Ein solcher Verteileraufbau erschien zur Lösung der der Erfindung zugrundegelegten Aufgaben zufriedenstellend. 30 Jede der Dreh-Rollen 30 bildet in ihrem nach oben gewendeten Abschnitt eine doppelte Schrägfläche, von der das Email kaskadenartig auf die Fliesen von den Rändern aus fällt, die von den Mantellinien der zu vertikalen Ebenen tangenten Rollen 30 gebildet werden. Die Drehung der Rollen 30 ist für die Wirkung der Emailverteiiung nicht kritisch, zumal die Rollen 30 selbst wegen der Verteilung selbst auch Stillstehen könnten. Diese Drehung ist jedoch äußerst, vorteilhaft um mit Kontinuierlichkeit den Oberflächenanteil der 35 Rollen 30 ändern zu können, der der Strahlung der glühenden Fliesen ausgesetzt ist, sodaß ihre Kühlung erleichtert wird, mit der Sicherheit, daß keiner ihrer Anteile eine Temperatur erreicht, bei der Schmelzerscheinungen der Emailbestandteile eingeleitet werden könnten und bei der keine unterschiedlichen Ausdehnungen auftreten, die die Verformung derselben verursachen können.

Gemäß der Erfindung wird die erste der Rollen 30, die von den Fliesen auf ihrem Weg (von links nach 40 rechts in Fig. 1) derart angesetzt, daS über einen ihrer Ränder das Email den Fliesen abgegeben wird, bevor diese in den Raum unterhalb des eigentlichen Emailverteilers treten. Wie oben erklärt, verursacht dieser erste Emailfali eine drastische Verminderung der Strahlung der Fliesen aufgrund einer Temperaturverminderung ihre Oberschicht, ohne daß jedoch in ihnen eine derarte Massenkühlung hervorgerufen wird, daß bedeutende, thermische Unbalancen und die Entstehung von inneren Spannungen bewirkt werden, die 45 Risse im Erzeugnis verursachen.

Die Gesamtheit der Rollen 30 ist daher einer drastisch niedrigeren Strahlung ausgesetzt als im Falle, wo die Fliesen unterhalb der Rollen 30 selbst ohne Kühlung durch die Aufschüttung des Emails vorbeigeführt werden. Die Rollen 30 selbst bilden außerdem eine Abschirmung, die die oberen Teile des Verteilers sowohl vor Strahlung als auch vor Konvektion schützen. so Die Tatsache, daß eine Vielzahl von Rollen 30 (anstatt einer einzigen) ausgeführt wird, ermöglicht es, den von ihnen abgeschirmten Fliesenbereich auszudehnen, wobei dennoch ihr Durchmesser verhältnismäßig klein gehalten wird, und daher die Fallhöhe des Emails gemäß der Aufgabe der Erfindung zu begrenzen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, eine Verteilung des Emails durch Fall von mehreren, nacheinanderliegenden Rändern, auch für eine bessere Emailverteilung vorzusehen. Das Email, das vom ersten Rand auf die 55 glühende Fliese fällt, beginnt sofort einer Erweichungs- und Schmelzerscheinung zu unterliegen, sodaß das von den darauffolgend von den Fliesen auf ihrem Weg angetroffenen Rändern fallende Email weniger dazu neigt zurückzuprailen. 4

Claims (7)

1. AT 399 309 B Die vom Ofen 10 auf den Rollen 13 und dann auf den Rollen 20 getragenen Fliesen besitzen notwendigerweise eine gewisse Längs- und Quersperrung: das von den Drehroilen 30 verteilte, im Bereich der Zwischenräume der Fliesen fallende Email wird von einem unteren Sammeltrichter 33 aufgefangen und eventuell wieder dem Verteiler zugeführt. Der Sammeltrichter 33 ist mit Querwänden 34 versehen, die für das Email ein Labyrint bilden, die aufsteigenden Luftströme außerhalb des eigentlichen Anwendungsbereiches ableiten und zweckmäßig durch Entzug der durch Strahlung von der unteren Oberfläche der Fliesen erhaltenen Wärme abgekühlt werden können. Die Rollen 20 können wegen ihrer Abkühlung und der wenigen direkten Berührungsstellen mit den Fliesen auf einer Temperatur gehalten werden, die entschieden niedriger ist als die Schmelztemperatur des niedrigstschmelzenden Emailbestandteils, wobei dadurch eine Emailanhaftung auf den Rollenflächen vermieden wird. Wie schon erwähnt, ergibt sich die Rollenausbildung der Schrägfläche zur kaskadenartigen Schüttung des Emails auf die Fliesen als äußerst günstig wegen der Vielfalt der oben angegebenen Gründe. Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, können jedoch diese Rollen 20 durch mit Rändern 41 versehenen Flächen 40 ersetzt werden, von denen das Email auf die Fliesen fällt. Vorteilhaft sind die Flächen 40 mit einem Zwischenraum 42 ausgebildet, in dem Kühlmittel auf dieselbe Weise in Umlauf gebracht wird, wie bei den Rollen 30. Die Flächen 40 sind nicht unbedingt statisch, sondern für eine gute Verteilung des Emails und für eine bessere Gleitmöglichkeit desselben können sie schwingend ausgeführt sein, z.B. in dem sie fest auf den Flachsieb 27 angebracht werden. Auch im Fall der Flächen 40 ist es vorteilhaft, daß deren mehrere als eine für eine stufenweise und fortschreitende Verteilung des Emails auf den Fliesen und für eine bessere Gleichförmigkeit des Emails vorhanden sind. Insbesondere in Fig. 5 ist die erste Fläche 40 gegen die Vorschubseite der Fliesen gezeigt, damit diese in die Position unterhalb des schon mit Email bedeckten Ver teilers so wie oben erläutert gelangen. Die anderen Flächen 40 sind jedoch in die entgegensetzte Richtung gezeigt, da es sich erwiesen hat, daß sich für eine gleichmäßigere Bedeckung der vorderen und hinteren Ränder 41 als vorteilhaft ergibt, daß die Emailkörner eine horizontale Komponente auf ihrer Fallbahn besitzen, die zum Fliesenvorschub parallel und in derselben Richtung ausgerichtet ist. Patentansprüche 1. Einrichtung zum Aufträgen von körnigem Email auf Fliesen hoher Temperatur, mit einem Trichter zur Materialzufuhr und einem unter diesem angeordneten Sieb sowie einer Förderbahn für die Fliesen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sieb und Fliesen (14) eine, wie an sich bekannt, aus Rollen (30) oder Von mindestens einer Schrägfläche, deren unterer Endrand einen sich quer zur Förderrichtung der Fliesen (14) erstreckenden Emailschüttrand bildet, gebildete Emailverteilereinheit (12) angeordnet ist, und daß der Emailverteilereinheit (12) ein Kühlkreislauf zugeordnet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Emailschüttrand im wesentlichen im Bereich der gegen die Anlaufrichtung der Fliesen (14) gewandten Kante schräg gegen die Anlaufrichtung geneigt verläuft.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Emailschüttrand aus einer Vielzahl von parallelen Endrändern entsprechender Schrägflächen (40), vorzugsweise eines Hohlkörpers (42), ausgebildet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (40) Hohlkörper (42) begrenzen, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (30) hohl ausgebildet und von einem Kühlmittel durchströmt sind.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Förderbahn für die Fliesen als eine Rollentransportbahn ausgebildet ist, wobei jede Rolle (20) eine mit diskontinuierlichen Vorsprüngen, die aus ringförmigen Körpern bestehen, die koaxial auf einer Weile angebracht sind, versehene Außenfläche zur Auflage der Fliesen auf einer diskreten Anzahl von Stellen aufweist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Rollen (20) für .den Durchfluß eines Kühlmittels hohl ausgebildet ist. 5 AT 399 309 B Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Rollen (20) der Fliesen-Rollentransportbahn, wie an sich bekannt, ein Sammeltrichter (25) zum Auffangen des über den Fliesenrand fließenden, körnigen Emails vorgesehen ist. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung zum Auffangen des Emails auf die genannte Schrägfläche, wie an sich bekannt, aus einem Flachsieb (27) besteht. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 6