AT404845B - Herstellung von glasartigen emaillen und von emaillekörpern - Google Patents

Description

AT 404 845 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus einer glasartigen Emaille oder aus Glasemaille zur Verwendung bei der Bildung eines glasartigen Emaillekörpers oder Glasemaillekörpers durch Zusammenschmelzen der Teilchen unter Bildung des Körpers. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen glasartigen Emaillekörpers oder Glasemaillekörpers.

Der Ausdruck "glasartig" wird hier zur Bezeichnung von Materialien benutzt, die eine Glasphase umfassen. Glasartige Materialien umfassen daher teilweise verglaste Materialien, die auch eine oder mehrere kristalline Phasen aufweisen sowie vollständig verglaste Materialien.

Bekanntlich werden Emaillekörper, wie Überzüge, auf eine breite Vielzahl von Erzeugnissen aufgebracht, und zwar zu Dekorationszwecken, um das Reinigen zu erleichtern, um den Gegenstand zu schützen oder aus irgendwelchen anderen Gründen oder einer Kombination von Gründen. Solche Gegenstände können Keramik sein, Z.B. Töpferware, Irdenwaren, glasartiges Porzellan, Steinzeug oder Porzellan oder sie können aus Metall sein, z.B. Gußeisen. Zu Beispielen von besonderen Produkten gehören Ziegel. Fliesen, Sanitärware, Badewannen und Haushaltkocher.

Die japanische Patentanmeldung Nr. 1-183.444 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines feinen, glasartigen Pulvers, das sich aus Glasstaub und anorganischem Material zusammensetzt. Das anorganische Material, das aus AI2O3, T1O2, Fe2C>3, Cu, Au oder Ag bestehen kann, weist hierbei einen höheren Schmelzpunkt als der Glasstaub auf. Der Gegenstand dieses Verfahrens liegt darin, eine Adhäsion des anorganischen Materials, das eine Teilchengröße von 10 nm - 10 mm aufweist, mit den zu diesem Zweck erweichten Glasteiichen mit einer Teilchengröße von 0,1 um - 10 mm herbeizuführen, wobei eine Verschmelzung bzw. Agglomeration des Glasstaubes und des durch Adhäsion gebildeten Endproduktes vermieden werden soll. Hierbei wird ein glasartiges Pulver erhalten, das in der Herstellung von Kosmetika und Tinte Anwendung findet.

In der klassischen Emaillierung, die üblicherweise industriell angewandt wird, wird eine Grundemaille aufgrund ihrer Eigenschaften so ausgewählt, daß sie dem gebildeten Emaillüberzug geeignete Eigenschaften verleiht, wobei die Art des zu glasierenden Artikels in Betracht gezogen wird.

Eine solche Grundemaille kann in Form einer einzigen Fritte vorliegen oder sie kann aus zwei oder mehr Grundfritten bestehen. Eine weite Vielzahl solcher Grundfritten ist im Handel erhältlich. Solche Grundfritten sind oft so zusammengesetzt, daß sie eine transparente farblose Glasur ergeben, und wenn nicht eine transparente farblose Emailleglasur erforderlich ist, ist es normale technische Praxis, die Grundfritte mit einem nichtglasigen Färbungsmittei und/oder Trübungsmittel, wie Talkum, Kaolin oder Zirkon zu mischen. Auch Färbungs- und Trübungsmittel sind im Handel im weiten Umfang erhältlich. In der technischen Praxis kann eine vorgemischte Emaillezusammensetzung vom Eamiallelieferanten zum Aufbringen auf die zu glasierenden Artikel gekauft werden oder eine Grundfritte und Zusätze, wie Färbungsmittel für den Zusatz zur Fritte können getrennt gekauft und dann nach Wunsch gemischt werden. Die verschiedenen Zusammensetzungen, die in Form von gemahlenen Teilchen erhältlich sind, werden in geeigneten Mengen zusammengemischt und zu ziemlich bröckeligen agglomerierten Granulaten geformt. Um die Emaille aufzubringen, werden die agglomerierten Körner der Mischung aus Fritte und Zusätzen suspendiert, um einen Schlicker oder Schlamm zu bilden, der dann auf den zu glasierenden Artikel aufgetragen wird, entweder als praktisch gleichförmiger Überzug oder in irgend einem Muster und der Artikel wird dann in einen Ofen eingebracht, wo die Emaille miteinander und mit dem Artikel verschmolzen wird.

Ein solches Verfahren hat eine Anzahl von Nachteilen. Es ist sehr schwierig, die Konstanz des Aufbringens von Emaille einheitlicher Zusammensetzung während einer längeren Produktionszeit zu gewährleisten. Die Schlicker können wegen der Zersetzung den verwendeten Emulgierungsmittels nicht beständig sein. Die Schlicker werden gewöhnlich auf die Artikel durch Spritzen aufgebracht und dies ist schmutzig und verschwenderisch und erfordert häufiges Säubern des Arbeitsplatzes. Überdies kann das Abfallmaterial häufig Bor oder andere Materialien enthalten, die nicht ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen in den Abfall gegeben werden dürfen. Das Brennen der Emaille erfordert auch viel Energie. Die bekannten Teilchen können auch nach einer trockenen Arbeitsweise auf eine Unterlage aufgebracht werden, jedoch hat auch diese Arbeitsweise Nachteile. Es ist schwierig, trockene vermahlene Emaillen auf einer Unterlage zu befestigen. Überdies absorbieren sie Feuchtigkeit und bilden Klumpen, was ihre gleichmäßige Verteilung noch schwieriger macht.

Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus glasartiger Emaille, welche die Vermeidung wenigstens einiger dieser Nachteile gestatten.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen einer glasartigen Emaille zur Verwendung bei der Bildung eines glasartigen Emaillekörpers durch Verschmelzen der Teilchen miteinander unter Bildung des Körpers bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine Emaiilefritte und wenigstens ein nicht glasartiger Zusatz zu einem agglomerierten körnigen Ausgangsmate- 2

AT 404 845 B rial geformt und durch eine Heizkammer geführt werden, wobei dieses Ausgangsmaterial wenigstens teilweise geschmolzen und gerundet wird, wonach die erhaltenen gerundeten glasartigen Emailleperlen auf eine Temperatur unter ihrem Schmelzpunkt abgekühlt oder abkühlen gelassen werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß Emaillefritten im allgemeinen Gemische von Oxiden sind, die keinen genauen Schmelzpunkt haben. In der vorliegenden Beschreibung wird daher der Ausdruck "Schmelztemperatur" benutzt, und dieser Ausdruck bedeutet die niedrigste Temperatur, bei welcher eine flüssige Phase im erhitzten Material nachweisbar ist.

Ein solches Verfahren zur Herstellung von Emailleteilchen hat mehrere Vorteile. Während des Rundens, während die Körner des Ausgangsmaterials wenigstens teilweise geschmolzen sind, wird die Zusammensetzung jedes Korns des Ausgangsmaterials gleichmäßiger. Selbstverständlich können dann, wenn die Gesamtheit eines Granulats des Ausgangsmaterials geschmolzen wird, seine Bestandteile innig vermischt werden, selbst wenn jedoch ein Teil eines Körnchens von Ausgangsmaterial nicht geschmolzen ist, wird es in mehr oder weniger großem Umfang vom geschmolzenen Teil dieses Korns des Ausgangsmaterials aufgelöst, was eine nahezu homogene Emailleperle ergibt. Dies bedeutet nicht, daß das Verfahren der Erfindung gewährleistet, daß notwendigerweise eine gleichmäßige Zusammensetzung zwischen verschiedenen Emailleperlen besteht, weil dies davon abhängt, wie das Ausgangsmaterial hergestellt wurde, sondern eher daß die Zusammensetzung innerhalb einer gegebenen Perle in stärkerem Umfang nahezu homogen ist. Dies begünstigt jedenfalls die Reproduzierbarkeit der Zusammensetzung eines Emailleüberzuges über den Verlauf einer Emaillierungsarbeitsperiode.

Das Ausgangsmaterial kann eine einzige Emaillefritte enthalten oder es kann ein Gemisch von zwei oder mehr verschiedenen Fritten enthalten, um den glasartigen Emailleperlen und/oder dem endgültig entstehenden Emailleüberzug irgend eine besondere gewünschte Eigenschaft oder eine Kombination von Eigenschaften zu verleihen.

Das Ausgangsmaterial ist leicht aus einem Gemisch von einer oder mehreren Fritten und anderen Rohmaterialien, wie Oxiden, Silikaten und Aluminosilikaten herzustellen. Das Gemisch kann die Zusammensetzung einer bekannten Emaille mit besonders erwünschten physikochemischen und ästhetischen Eigenschaften nachahmen. Das Gemisch wird nach Wunsch vermahlen, z.B. unter feuchten Bedingungen in einer Kugelmühle. Das feine Vermahlen der Gemischteilchen begünstigt die Homogenität der Zusammensetzung und der zu bildenden glasartigen Emailleperlen. Das Ergebnis einer Naßmahlung ist eine Suspension der Emaillebestandteile. Zu dieser Suspension kann ein Binder zugesetzt werden, wie noch später in dieser Beschreibung erläutert wird und sie kann sprühgetrocknet werden, um ein trockenes körniges Ausgangsmaterial für die Zufuhr zur Heizkammer zur Bildung der glasartigen Emailleperlen zu erhalten. Die Heizkammer kann Teil eines Kugelbildungsofens der Art sein, die zur Verwendung bei der Herstellung von Glasmikroperlen bekannt ist.

Es ist tatsächlich recht überraschend, daß die Erfindung die Bildung von gerundeten Emailleperlen einer weitgehenderen nahezu homogenen Zusammensetzung ermöglicht, da man erwarten würde, daß die Körner des Ausgangsmaterials, die normalerweise nur schwach miteinander verbunden sind, während dieser Erhitzung wieder zerfallen würden, was wenigstens teilweise auf die potentiell sehr großen Unterschiede zwischen den Koeffizienten der Wärmeausdehnung der glasartigen und nichtglasartigen Bestandteile zurückzuführen ist. Überdies gestattet das Verfahren, die Einstellung der Größe sowie der Form der Emailleperlen, die auf das zu emaillierende Erzeugnis aufgebracht werden. Dies hat die Wirkung, daß für eine Emaille einer gegebenen Zusammensetzung eine glattere Oberfläche in dem Emailleüberzug bei tieferen Temperaturen und/oder bei kürzeren Erhitzungszeiten erreicht werden kann, was eine Energieeinsparung bei der Stufe der Emaillebrennung bewirkt. Ebenso können die Bedingungen innerhalb der Erhitzungskammer gesteuert werden, so daß jedes gewünschte Ausmaß an Verglasung des Ausgangsmaterials während der Kugel- bzw. Perlenbildung erfolgen kann. Das Erhitzen in der Kammer kann so gesteuert werden, daß eine kristalline Phase in den Emailleperlen verbleibt, z.B. um irgendeinen gewünschten ästhetischen Effekt zu erzielen. Dies ist in einigen Fällen vorteilhaft, da gewisse ästhetische Effekte nicht ohne das Vorliegen einer unvollständig verglasten Phase erzielt werden können. Die vorliegende Erfindung gestattet z.B. die Herstellung von Erzeugnissen mit einem Aussehen ähnlich dem, das durch bekannte Arbeitsweisen erhalten wird, jedoch ohne die Nachteile dieser Arbeitsweisen. Z.B. ist es nicht schwierig, durch Versuche das Ausmaß des Erhitzens festzustellen, das zu Perlen führt, die eine glasige Oberfläche haben, die teilweise kristalline mittlere Teile der Perlen umschließt. Dieses Ergebnis kann nicht erhalten werden, wenn alle Ausgangsmaterialien im Schmelzofen gemischt würden, wo die Fritten hergestellt werden. Alternativ kann ein solches Erhitzen derart gesteuert werden, daß endotherme Reaktionen, wie die Verglasung, die zwischen den Emaillebestandteilen stattfinden, während der Rundungsstufe statt während des Brennens der Emaille nachdem sie als Überzug aufgebracht wurde, erfolgen. Dies spart Energie beim Brennen. Dies gestattet 3

AT 404 845 B eine beträchtliche Gesamtenergieeinsparung, da es bei der Rundungsstufe natürlich nur notwendig ist, die Perlen aus Emaille zu erhitzen und nicht das Erzeugnis, auf welches die Emaille als Überzug aufgebracht werden soll und das Brennen des Emailleüberzuges kann bei tieferen Temperaturen erfolgen. Ein größeres Ausmaß der Verglasung der Perlen neigt noch dazu, die Homogenität der Zusammensetzung innerhalb jeder Perle zu begünstigen, und in einigen Fällen kann dies der Emaille eine größere Deckkraft verleihen.

Ein weiterer Vorteil der Herstellung von Emailleperlen in erfindungsgemäßer Weise besteht darin, daß, da ihre Größe und Form leicht regelgemäß gemacht werden können, solche Perlen besser für das Aufbringen auf einen Gegenstand durch verschiedene Arbeitsweisen angepaßt sind. Das Sprühen eines Schlickers oder einer Suspension, die solche Perlen enthält, wird vereinfacht. Das Aufbringen solcher Perlen durch Siebdruck ist einfach. Außerdem kann eine elektrostatische Sprüharbeitsweise angewandt werden, da die erhaltenen Emailleperlen gerundet und nicht bröselig sind. Die Anwendung des elektrostatischen Sprühens hat den Vorteil, daß die Verschmutzung bei Verwendung eines Schlickers oder einer Suspension vermieden wird und gestattet auch die Einsparung beträchtlicher Zeit und/oder Energie, die erforderlich wären, um das Suspensionsmediums eines solchen Schlickers zu verdampfen, wenn der Überzug eingebrannt werden soll.

Ein noch weiterer Vorteil der Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie zu einem sicheren Produkt führt. Es wurde schon erwähnt, daß im Handel erhältliche Fritten aus gemahlener Emaille gebildet werden. Wenn nicht spezielle Filterstufen erfolgen, enthalten solche gemahlene Emaillefritten unvermeidlich feinen und scharfen Staub, insbesondere Teilchen im Größenbereich von etwa 0,5 um bis 5 um. Viele der in Betracht zu ziehenden Zusätze, wie Pigmente und Trübungsmittel können ähnliche Größen haben. Solche Teilchen können beim Einatmen gefährlich sein. Sie sind klein genug, daß sie in die Lungen eintreten, aber groß genug, um ihrer Entfernung daraus zu widerstehen. Gerade durch die Art des Rundungsprozesses werden solche kleinen Teilchen weitgehend eliminiert, da sie zum Verschmelzen neigen oder von den größeren Teilchen aufgesogen werden.

Außerdem erleichtert die Anwendung der vorliegenden Erfindung die Automatisierung nachfolgender Stufen bei der Herstellung von emaillierten Erzeugnissen, da die erzeugten Emailleperlen eine reproduzierbare Zusammensetzung und verbesserte Handhabungsqualitäten haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Ausgangsmaterial im allgemeinen vertikal und vorzugsweise vertikal nach unten durch die erwähnte Heizkammer geleitet. Das vertikale Durchführen des Ausgangsmaterials durch die Kammer vermindert den Kontakt mit den Kammerwänden und führt so zu einem gleichmäßigeren Produkt. Das Durchleiten des Ausgangsmaterials nach unten wird bevorzugt, da es wirksamer ist und Verluste verhindert, die darauf zurückzuführen sein können, daß ein Anteil der Körner des Ausgangsmaterials aus einem nach oben gerichteten Strom von heißen Gasen herausfällt und es erfordert auch keinen hohen Gasfluß zum Tragen der Körner.

Vorteilhafterweise werden die Körner des Ausgangsmaterials in an sich bekannter Weise durch eine Flamme geführt, deren Maximaltemperatur wenigstens 1000 *C beträgt. Dies gestattet die wirksame Rundung, Homogenisierung und Verglasung der Körner des Ausgangsmaterials während ihrer Verweilzeit in der Flamme.

Vorzugsweise werden die Körner des Ausgangsmaterials in an sich bekannter Weise durch eine Flamme geführt, deren Maximaltemperatur zwischen 100*C und 200 *C, vorzugsweise zwischen 150*C und 200 *C über der Schmelztemperatur des Ausgangsmaterials liegt. Dies begünstigt eine gute Ausbeute an gerundeten Emailleperlen bezogen auf die bei ihrem Erhitzen verbrauchte Energie.

Vorteilhafterweise wird das Ausgangsmaterial vorerhitzt bevor es in die Heizkammer eintritt. Dies vermindert den thermischen Schock auf die Bestandteile des Ausgangsmaterials wenn letzteres einer Flamme in der Heizkammer ausgesetzt wird und vermindert jedes Risiko, daß die Teilchen des Ausgangsmateriais in der Kammer zerspringen und verbessert so die Ausbeute des Verfahrens.

Vorzugsweise enthält das Ausgangsmaterial einen Binder. Ein Binder ist brauchbar, um die Körner des Ausgangsmaterials bei der Einführung in die Heizkammer intakt zu halten und erleichtert auch die Handhabung des Ausgangsmaterials vor dieser Einführung. Es gibt einen weiten Bereich von Bindern, die verwendet werden können. Z.B. kann Carboxymethyicellulose als Binder verwendet werden. Vorteilhafterweise besteht jedoch dieser Binder im wesentlichen aus einem anorganischen Material, das so angepaßt ist, daß es in die Emaillezusammensetzung inkorporiert werden kann. Zu geeigneten Zusammensetzungen gehören Natriumsilikat und Zusammensetzungen auf der Basis von Boraten und Phosphaten. Solche Materialien sind mit vielen Emaillemassen verträglich und können in eine glasartige Phase eintreten.

Vorzugsweise werden die die Heizkammer verlassenden Perlen einem Filter zugeführt, das sich für die Beseitigung von Perlen von Übergröße und/oder Untergröße eignet. Es gibt verschiedene optimale Perlengrößen für verschiedene Beschichtungsarbeitsweisen. Vorteilhafterweise werden für das elektrostatische 4

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Sprühen die gerundeten Emailleperlen gesiebt, um eine Fraktion mit Korngrößen zwischen 40 um und 120 um zu bilden. Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen, die sich für andere Beschichtungsarbeitweisen eignen werden die gerundeten Emailleperlen gesiebt,um eine Fraktion mit einer Korngröße zwischen 100 um und 2 mm zu ergeben. Bei noch anderen bevorzugten Ausführungsformen wird eine Größenfraktion unter 40 um benutzt. Solche kleinen Emailleperlen sind besonders brauchbar, wenn man einen Emailleüberzug aufbringen will, der ein feines Muster hat.

Oie Ausbeute an gerundeten Emailleperlen, die innerhalb eines gegebenen Größenbereiches liegen, wird verbessert, wenn man gewährleistet, daß die Körner des Ausgangsmaterials eine obere Grenze der Größe haben, die allgemein mit der unteren Größengrenze der Emailleperlen übereinstimmt, die man herstellen wird, oder wenigstens in dem gewünschten Bereich der Größen der Emailleperlen liegt. Es wird daher bevorzugt, daß die Körner des Ausgangsmaterials eine maximale Abmessung haben, die 2 mm nicht überschreitet und in einigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, haben die Körner des Ausgangsmaterials eine maximale Abmessung, die 120 um nicht übersteigt.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Bildung eines glasartigen Emaillekörpers durch Verschmelzen der Perlen miteinander unter Bildung eines Körpers. Ein solches Verfahren gestattet eine verbesserte Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung und gestattet eine verbesserte Glätte der Oberfläche und verbesserte Gleichförmigkeit der Zusammensetzung des Emaillekörpers.

Vorteilhafterweise werden die Perlen gebrannt, um sie zusammen zu schmelzen, während sie noch heiß von ihrer Rundung sind. Dies begünstigt weiter die Wirtschaftlichkeit des Brennstoffverbrauches bei der Brennstufe.

Vorzugsweise werden solche Perlen auf ein Erzeugnis in trockenem Zustand aufgebracht und unter Bildung eines Überzugs darauf zusammengeschmolzen. Dies vermeidet die Notwendigkeit der Bildung eines Schlickers oder einer Aufschlämmung und vermeidet somit den Nachteil der Verschmutzung, der möglichen Instabilität des Schlickers und das Erfordernis, das Suspensionsmedium zu verdampfen, die mit der Verwendung von Schlickern verbunden sind.

Vorteilhafterweise werden die Perlen auf das Erzeugnis durch elektrostatisches Sprühen aufgebracht. Dies ist eine sehr einfache und sehr zweckmäßige Methode des Aufbringens eines gleichmäßigen Überzuges von trockenen Teilchen auf ein Erzeugnis.

Bevorzugte Ausführungsformen werden nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben, die eine Anlage zeigt, die sich zur Herstellung von Perlen von glasartiger Emaille gemäß einem Verfahren der Erfindung eignet.

Gemäß der Zeichnung wird agglomeriertes körniges Ausgangsmaterial, das aus einer Mischung von Teilchen von wenigstens einer Emaillefritte und wenigstens einem nichtglasigen Zusatz besteht, in einem Zufuhrrohr 1 in das obere Ende einer heizbaren Ofenkammer 2 geführt, die praktisch senkrecht angeordnet ist. Das Zufuhrrohr 1 ist von einem Brennerrohr 3 umgeben zur Einführung eines gasförmigen Brennstoffes in das obere Ende der Ofenkammer 2, so daß die Körner des Ausgangsmaterials gerundet werden, während sie von der resultierenden Flamme umhüllt sind, wenn sie in der Ofenkammer 2 nach unten wandern. Bei einem speziellen Beispiel des Verfahrens hat die Ofenkammer etwa 2,5 m Länge und das Brennerrohr 3 wird mit einem verbrennbaren Gemisch aus 10 Vol-Teilen Luft und 3 Teilen Erdgas (aus der Gasleitung) gespeist. Zusätzlich tritt Luft in die Brennkammer 2, z.B. durch das Zufuhrrohr 1 ein. Dies führt zu folgendem Temperaturprofil entlang der Mitte des Ofenrohres: 60 cm von der Brennerdüse beträgt die Temperatur 1050*0, bei 110 cm davon ist sie 1050*0 und bei 180 cm davon ist sie 950’C. Ein solcher Temperaturbereich reicht aus, um die Mehrzahl der in Betracht gezogenen Emaillebestandteile zu schmelzen. Dies bedeutet nicht, daß alle Emaillebestandteile geschmolzen werden. Z.B. wird oft Zirkon als Trübungsmittel zu Glasierungsemaillemassen zugegeben. Es ist höchst unwahrscheinlich, daß solches Zirkon geschmolzen würde, obwohl ein Teil davon von der Schmelze aufgesogen werden kann, die sich beim Erhitzen der anderen Bestandteile mit tieferen Schmelztemperaturen ergibt. Die Verwendung eines solches Überschusses an Luft im verbrennbaren Gemisch gewährleistet auch, daß eine oxidierende Atmosphäre in der Ofenkammer herrscht und dies vermeidet, daß Blei-(ll)-oxid im Ausgangsmaterial zu metallischem Blei reduziert wird.

Am unteren Ende 4 der Ofenkammer 2 treten die nun gerundeten glasartigen Emailleperlen in einen Trichter 5 ein. Das obere Ende 6 des Trichters 5 kann gegenüber der Atmosphäre offen sein, so daß Umgebungsluft in den Strom der gerundeten Emailleperlen eingesogen wird, um das Abkühlen auf unterhalb die Schmelztemperatur der Emaille zu begünstigen, wenn dies erforderlich ist und/oder um einen Druckausgleich zu gestatten.

Die gerundeten glasartigen Emailleperlen gehen vom Trichter 5 in eine Leitung 7 und von da, in der gezeigten Anordnung, zu einem Filter 8, durch welches sie mittels eines Sauggebläses 9 gezogen werden. Gerundete Emailleperlen mit Übergröße werden vom unteren Ende des Filters 8 abgezogen und entlang 5

AT 404 845 B der Leitung 10 zum Zermahlen, Agglomerieren und Rückführen durch die Ofenkammer 2 geführt. Die verbleibenden gerundeten Emailleperlen werden durch eine weitere Leitung 11 zu einem zweiten Filter 12 geleitet, wo gerundete Emailleperlen mit Untergröße entlang einer Leitung 13 zum Agglomerieren und zur Rückführung im Kreislauf geführt werden. Die verbleibenden gerundeten Emailleperlen, die den gewünschten Größenbereich haben, werden vom unteren Ende dieses zweiten Filters abgezogen und durch eine weitere Leitung 14 zu einem Bunker, wie 15 gebracht, wo sie entweder für die spätere Verwendung gelagert oder vorzugsweise für die direkte Zufuhr, während die Perlen noch Hitze vom Runden enthalten, zu einem Aufbringgerät, wie einer elektrostatischen Sprühkanone zur Aufbringen auf ein zu emaillierendes Erzeugnis geführt werden.

Das dem Zufuhrrohr 1 zugeführte Ausgangsmaterial ist vorzugsweise vorerhitzt, da dies dazu dient, alle Feuchtigkeit abzutreiben und so ein unerwünschtes Zusammenklumpen des Ausgangsmaterials vermeiden hilft und auch hilft, den thermischen Schock zu vermindern, wenn das Ausgangsmaterial in die Ofenkammer 2 eintritt. Die Ausbeute an Emailleperlen der gewünschten Größe wird begünstigt, wenn man gewährleistet, daß auch das Ausgangsmaterial eine geeignete Größe hat. Dies bedeutet im allgemeinen, daß es erwünscht ist, wenn die Körner des Ausgangsmaterials eine maximale Abmessung haben, die nicht größer ist als die maximale Abmessung der zu erzeugenden Emailleperlen.

Gewünschtenfalls können die Wände der Ofenkammer 2 gekühlt werden. Dies hat den Vorteil, daß die Ofenkammerwände geschont werden und jede Neigung für die Körner an diesen Wänden während ihres Abwärtsfalls zu haften vermindert wird, allerdings auf Kosten eines Verlustes an Heizenergie. Jedoch kann die Zunahme an Ausbeute eine solche Kühlung tatsächlich effizienter hinsichtlich der Energie machen und auch die Zunahme der Lebenszeit des Ofens ist wertvoll.

Das folgende sind Beispiele von Grundfritten zur Einbringung in gerundete Emailleperlen nach einem Verfahren gemäß der Erfindung:

Frittenmischung Gew.-% Bsp.1 Bsp.2 Bsp.3 Bsp.4 Bsp. 5 Bsp.6 Borax 66 — 66 — 66 — Borsäure - 38,5 -- 38,5 - 38,5 Quarz 34 10 34 10 34 10 Marmor - 40,9 -- 40,9 - 40,9 Kaolin -- 10,6 - 10,6 -- 10,6

Die jeweiligen Emaillefritten werden mit verschiedenen Zusätzen gemischt und zu Ausgangsmaterialien mit den folgenden Zusammensetzungen gebildet:

Ausgangsmaterialmischung Gew.-% Bsp.1 Bsp.2 Bsp.3 Bsp.4 Bsp.5 Bsp.6 Fritte 35,9 15,8 23,4 20 31,2 11,9 Feldspat 10,6 - - 23.8 5,5 32 Mennige 24,7 - - - - - Kaolin 11,2 12,5 15,2 4,4 10,2 - Marmor 11 1 8,2 6,2 7,1 5,7 Quarz 6,6 7,8 2,6 5,4 10,9 10,9 PbO-2SiOz - - 50,6 - 35,1 39,5 Pb0-1,5Si02 - 62,9 -- 40,2 - -

Diese Materialien werden miteinander schwach agglomeriert unter Bildung ziemlich bröseliger Körner. Dieses körnige Ausgangsmaterial wird dann einem Rundungsverfahren wie beschrieben unterworfen, um etwa runde Perlen aus Emaille zu bilden. Während dieser Rundung können die Emaillekörner auch verglast oder weiter verglast werden und die Verteilung der verschiedenen Bestandteile innerhalb solcher einzelner glasartiger Perlen wird gleichmäßiger als die Verteilung der verschiedenen Bestandteile in den Körnern des benutzten. Ausgangsmaterials wegen des Schmelz- und Digerierprozesses, der erfolgen kann.

Die Zusammensetzung der Emailleperlen, die beim Runden der oben erwähnten Ausgangsmaterialen erhalten werden, sind wie folgt gemäß der Seger-Formel: 6

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Bsp.1 Bsp.2 Bsp.3 Bsp.4 Bsp.5 Bsp.6 PbO 0.33 0.70 0.50 0.39 0.39 0.40 K2o - - - 0.04 - 0.20 Na20 0.33 - 0.25 0.09 0.34 - CaO 0.34 - 0.25 0.48 0.27 0.40 AI2O3 0.31 0.20 0.20 0.21 0.19 0.20 Si02 1.73 2.00 2.20 1.92 2.70 2.75 B2O3 0.53 0.40 0.40 0.44 0.61 0.30

Das Folgende sind weitere Beispiele von Mischungszusammensetzungen zur Verwendung als Ausgangsmaterialien, angegeben in Gew.-Teilen.

Material Bsp.7 Bsp.8 Bsp.9 Bsp.10 CaO 8.14 3.23 1.86 4.91 K2O 2.73 2.51 0.55 0.66 Na20 4.01 3.38 4.28 2.56 Fe2Os 0.22 0.13 0.15 0.17 S03 0.21 0.55 0.27 0.38 Γ1Ο2 0.13 0.07 0.05 0.06 AI2O3 8.05 5.03 14.60 7.58 MgO 1.20 0.26 0.29 0.23 BaO 0.75 0.07 0 0 ZnO 6.19 4.42 2.04 2.26 PbO 0.90 30.74 28.06 37.07 Zr02 1.77 3.18 4.64 1.90 B203 9.45 9.84 3.68 6.32 Si02 56.25 36.60 39.53 35.90 100.00 100.01 100.00 100.00

Diese Ausgangsmaterialien werden wiederum agglomeriert, um die Körner zu bilden.

Dies kann leicht erfolgen, indem man eine wässrige Suspension bildet, die dann in an sich bekannter 35 Weise sprühgetrocknet wird. Gewünschtenfalls kann ein Binder in das Suspendiermedium eingebracht werden, um die Handhabung solcher Körner zu erleichtern, bevor sie, wie oben beschrieben gerundet werden. Ein solcher Binder besteht zweckmäßig aus anorganischem Material, das in die Emaillezusammensetzung einbezogen wird. Bei einer Abänderung ist der benutzte Binder hydratisiertes Natriumsilikat. Es sei bemerkt, daß die Emaillezusammensetzung von vielen der Beispiele hier schon wirksames Siliciumdioxid 40 und Natriumoxid enthalten.

Alle diese Emaillezusammensetzungen können gesiebt werden, um glasartige gerundete Emailleperlen eines gewünschten Größenbereiches zu ergeben, z.B. können die erzeugten Perlen so gesiebt werden, daß sie praktisch alle in den-Größenbereich 40 um bis 120 um fallen. Solche Perlen können einem Bunker oder Silo wie 15 zugeführt werden, zur direkten Zufuhr zu einer elektrostatischen Sprühvorrichtung zum 45 Beschichten von Erzeugnissen, wie Keramikfliesen während letztere längs einem Förderband zum Durchgang durch einen Tunnelofen zum Brennen der Emaille geführt werden. In einem solchen Fall können die Emaillekörner noch heiß von ihrer Rundung sein. Als Alternative können solche Körner so gesiebt werden, daß ihr Größenbereich 100 um bis 1000 um beträgt für das Mischen mit einem Binder, wie Stärke um eine Paste zum Aufbringen auf ein Erzeugnis mittels Siebdruck zu bilden, so Wie schon früher erwähnt, ergibt die Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch ein Verfahren zur Herstellung eines glasartigen Emaillekörpers, indem Perlen aus glasartiger Emaille gemäß der vorliegenden Erfindung und wie sie in den Ansprüchen 14 und 15 definiert sind, miteinander unter Bildung des Körpers verschmolzen werden. Dabei werden die Perlen vorzugsweise zum Miteinanderverschmelzen gebrannt, während sie noch von ihrer Rundungsstufe heiß sind und vorzugsweise werden die 55 Perlen auf ein Erzeugnis in trockenem Zustand aufgebracht und zur Bildung eines Überzugs darauf verschmolzen, insb. werden die Perlen auf das Erzeugnis durch elektrostatisches Versprühen aufgebracht. 7

Claims (17)

1. AT 404 845 B Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Teilchen einer glasartigen Emaille zur Verwendung bei der Bildung eines glasartigen Emaillekörpers durch Verschmelzen der Teilchen miteinander unter Bildung des Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Emaillefritte und wenigstens ein nichtglasartiger Zusatz zu einem agglomerierten körnigen Ausgangsmaterial geformt und durch eine Heizkammer geführt werden, wobei dieses Ausgangsmaterial wenigstens teilweise geschmolzen und gerundet wird, wonach die erhaltenen gerundeten glasartigen Emailleperlen auf eine Temperatur unter ihrem Schmelzpunkt abgekühlt oder abkühlen gelassen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial im allgemeinen senkrecht durch die Erhitzungskammer geleitet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Ausgangsmaterial im allgemeinen senkrecht nach unten durch die Erhitzungskammer geleitet wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Körner des Ausgangsmaterials in an sich bekannter Weise durch eine Flamme geführt werden, deren Maximaltemperatur wenigstens 1000°C beträgt.
5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner des Ausgangsmaterials in an sich bekannter Weise durch eine Flamme geführt werden, deren Maximaltemperatur zwischen 100 “ C und 200 * C, vorzugsweise zwischen 150 * C und 200 * C über der Schmelztemperatur des Ausgangsmaterials liegt.
6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial vorerhitzt ist, bevor es in die Heizkammer eintritt.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Ausgangsmaterial einen Binder enthält.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Binder im wesentlichen aus einem anorganischen Material besteht, das sich für das Einbringen in die Emaillezusammensetzung eignet.
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Heizkammer verlassenden Perlen einem Filter zugeführt werden, das sich zur Beseitigung von Perlen mit Übergröße und/oder Untergröße eignet.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gerundeten Emailleperlen gesiebt werden, um eine Fraktion mit Korngrößen zwischen 40 um und 120 um zu bilden.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gerundeten Emailleperlen gesiebt werden, um eine Fraktion mit Korngrößen zwischen 100 um und 2 mm zu bilden.
12. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner des Ausgangsmaterials eine maximale Abmessung haben, die 2 mm nicht übersteigt.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Körner des Ausgangsmaterials eine maximale Abmessung haben, die 120 um nicht übersteigt.
14. 14. Verwendung der Perlen aus glasartiger Emaille gemäß der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines glasartigen Emaillekörpers, wobei sie unter Bildung des Körpers miteinander verschmolzen werden.
15. 15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei die Perlen zu ihrem Zusammenschmelzen gebrannt werden, während sie noch von ihrer Rundungsstufe heiß sind.
16. 16. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Perlen auf ein Erzeugnis im trockenem Zustand aufgebracht und miteinander unter Bildung eines Überzuges darauf verschmolzen werden. 8 AT 404 845 B
17. 17. Verwendung nach Anspruch 16, wobei die Perlen auf das Erzeugnis durch elektrostatisches Sprühen aufgebracht werden. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 9