Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mechanischen Herstellung von Dekors auf einer Körperfläche unter Venvendung von Strahlmitteln, wobei die Körperfläche durch den von einer Strahldüse oder einem Schleuderrad erzeugten Strahlkegel bewegt wird.
Es ist bekannt, auf Gegenstände aus einem harten Werkstoff durch Drucken, Schleifen oder Ätzen Dekors aufzubringen. Schleifen und Ätzen sind jedoch nur bei der Herstellung kleiner Stückserien wirtschaftlich anwendbar. Es ist vor allem bei der Herstellung von Haushaltgeräten, Pfannen, Becken, Krügen oder dergleichen bekannt, farbige Dekors im Siebdruck- oder im Abziehbildverfahren aufzubringen. Diese Dekors sind indessen nicht kratz- oder schlagfest. Eine häufige Reinigung dieser Haushaltgeräte in Spülmaschinen kann die Dekors beschädigen. Ein weiterer Nachteil des Siebdruckoder Abziehbildverfahrens ist die nach dem Einbrennen des Dekors notwendige Nachbearbeitung der unter der Hitze des Brennofens verfärbten Metalloberfläche des Haushaltgerätes.
Das Einbrennen ist überdies energieaufwendig.
Es ist weiter bekannt. auf Körpern aus hartem Werkstoff, Schriftzeichen, Zahlen, Eichmarken oder dergleichen als grobe Gravuren durch Strahlen mit Sand oder Strahlkorn anzufertigen. Dabei wird der Strahlkegel durch eine auf das Werkstück aufgebrachte Maske oder Blende entsprechend der gewünschten Form der Gravur ausgeblendet. Die Anfertigung von Dekors durch Strahlen wurde bis heute, wegen der Gleichförmigkeit der damit erzielten Dekortönung nicht bekannt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, auf Körperflächen Dekors mit unterschiedlichen Tönungen durch mechanische Einwirkung auf die Körperfläche zu erzielen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der dem Strahlmittel ausgesetzte Teil der Körperfiäche mit wechselnder Strahlzeit und/oder Strahldichte und/oder Strahlkorngeschwindigkeit und/oder unterschiedlichem Strahlmittel gestrahlt wird, um unterschiedliche Tönungen im Dekor zu erzielen.
Die Erfindung bewirkt den Vorteil, dass sie z. B. die Dekorierung grosser Haushaltartikelserien ermöglicht.
Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Dekors'
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 7 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Dekors,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IX nach Fig. 8,
Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X nach Fig. 8 bzw.
Fig. 9,
Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI nach Fig. 10,
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante und
Fig. 13 eine Ausführungsvariante der Blende.
In dieser Beschreibung wird auf die nachstehenden Parameter zur Charkaterisierung des Strahlens mit Strahlkorn Bezug genommen. Diese bedeuten: Strahlzeit :
Die zeitliche Dauer der Einwirkung eines Strahlkornstrahls (Strahlkegels) auf eine zu bearbeitende Fläche gemessen in Sekunden.
Strahldichte :
Anzahl Strahlkörner pro Volumeinheit im Strahlkegel un mittelbar vor der zu bearbeitenden Fläche gemessen in
Anzahl Strahlkörner/cm3.
Strahlkorngeschwindigkeit :
Auftreffgeschwindigkeit des Strahlkornes auf die zu be arbeitende Fläche gemessen in cm/Sek.
Strahlmittel :
Strahlkorn aus z. B. Quarz, Glasperlen, Glasmehl, Korunt oder Stahlkorn usw.
Das Dekor nach Fig. 1 besteht aus Kreisflächen mit gleichem Durchmesser, die sich mit gleichmässigem Abstand folgen. Die Zeichenebene kann z. B. eine metallische Körperoberfläche oder eine Abwicklung derselben sein, wenn das Dekor z. B. auf den Zylinder-Aussenmantel einer Pfanne aufgebracht ist. Zur Herstellung des Dekors wird die Körperfläche dem Strahl eines Strahlelementes (Strahldüse oder Schleuderrad) ausgesetzt. Im Bereich des Strahlkegels wird auf die Körperfläche eine Blende aufgelegt, welche die zu strahlende Kreisfläche freilässt und die übrige Körperfläche gegen den Strahl abdeckt. Um zwischen den ungeraden und geraden Kreisflächen unterschiedliche Tönungen, bedingt durch die unterschiedliche Lichtbrechung, zu erhalten, wird bei den geraden Kreisflächen z.
B. eine längere Strahlzeit gewählt als bei den ungeraden Kreisflächen; die Strahlkorngeschwindigkeit und die Strahldichte werden bei gleichbleibendem Strahlmittel konstant gehalten. Es können indessen auch, bei gleichbleibendem Strahlmittel und konstanter Strahlzeit, die geraden Kreisflächen mit einer höheren Strahldichte oder einer grösseren Strahlkorngeschwindigkeit gestrahlt werden.
Es besteht weiter noch die Möglichkeit, die geraden und ungeraden Kreisflächen mit unterschiedlichen Strahlmitteln zu strahlen und die übrigen Parameter konstant zu halten. Unterschiedliche Töne innerhalb der Fläche des Dekors können bei konstanter Strahlzeit durch eine Änderung der übrigen Parameter erzielt werden. Mit Bezug auf das Dekor nach Fig. 1 bedeutet dies, dass bei konstanter Strahlzeit die ungeraden Kreisflächen mit einer kleineren Strahldichte und/oder Strahlkorngeschwindigkeit und die geraden mit einer grösseren Strahldichte und/oder Strahlkorngeschwindigkeit gestrahlt werden.
Das Dekor nach Fig. 2 zeigt aneinander gereihte Kreisflächen, welche sich gegenseitig gleichmässig überlappen. Die überlappenden Flächenteile haben einen dunkleren Ton als die übrigen. Die einzelnen Kreisflächen werden mit gleichbleibenden Parametern gestrahlt. Hieraus ergibt sich für die überlappenden Flächenteile der Kreisflächen eine Verdoppelung der Strahlzeit und damit eine intensivere mechanische Bearbeitung der Oberfläche, was für diese Flächenteile eine andere Lichtbrechung als bei den übrigen zu Folge hat.
Das Dekor nach Fig. 3 zeigt sich mit gleichmässigem Abstand folgende erste Kreisflächen mit einer gegenüber der Körperfläche unterschiedlichen Lichtbrechung. Jede der ersten Kreisflächen enthält eine im Durchmesser kleinere zweite Kreisfläche. Zur Herstellung der ersten Kreisfläche wird eine Blende mit einer entsprechenden kreisförmigen Blendenöffnung auf die Körperfläche gelegt und die eingeblendete Körperfläche mit konstanten Parametern gestrahlt. In einem nachfolgenden Arbeitsschritt wird auf die gestrahlte erste Kreisfläche eine zweite Blende mit einer der zweiten Kreisfläche entsprechenden Blendenöffnung aufgelegt. Die zweite Kreisfläche wird danach erneut bei gleichbleibenden Parametern gestrahlt, so dass sich für diese zweite Kreisfläche eine gegen über der ersten Kreisfläche verlängerte Strahlzeit ergibt.
Es ist indessen auch möglich, eine andere Tönung der zweiten Kreisfläche durch eine zusätzliche Änderung von einem oder allen der übrigen Parameter zu erreichen.
Das Dekor nach Fig. 4 weist wie jenes nach Fig. 3 mit gleichmässigem Abstand sich folgende erste Kreisflächen auf.
In diese sind mit unterschiedlicher Tönung Seite Kreisflächen mit etwas kleinerem Durchmesser und in diesen dritte Kreisflächen mit noch kleinerem Durchmesser angeordnet. Die ersten und die zweiten Kreisflächen werden gleich angefertigt wie jene beim Dekor nach Fig. 3. Zur Anfertigung der dritten Kreisfläche wird in einem dritten Arbeitsschritt erneut eine Blende auf die zu dekorierende Fläche aufgelegt. Die Öffnung dieser Blende entspricht der dritten Kreisfläche und deckt die an die dritte Kreisfläche angrenzenden Bereiche der zweiten Kreisfläche ab. Danach wird die eingeblendete Kreisfläche ein drittes Mal mit den gleichen Parametern bearbeitet, so dass sich für die dritte Kreisfläche eine grössere Strahlzeit ergibt als für die angrenzenden Bereiche.
Die grössere Strahlzeit erzeugt einen stärkeren Angriff der Körperoberfläche durch das Strahlmittel und damit eine andere Lichtbrechung als in den angrenzenden Bereichen; eine optisch klare Wahrnehmung der drei Kreisflächen ist die Folge.
Das Dekor nach Fig. 5 besteht aus in gleichmässigem Abstand sich folgenden Quadraten von denen jedes eine dunkler getönte Kreisfläche enthält. Die Herstellung des Dekors ist die gleiche wie beim Dekor nach Fig. 3. Der einzige Unterschied in der Herstellung besteht darin, dass im ersten Arbeitsschritt eine Blende mit quadratischer Blendenöffnung verwendet wird, worauf im ersten Arbeitsgang zuerst die Quadrate und anschliessend die Kreisflächen (oder umgekehrt) mit gleichen Parametern gestrahlt werden. Für die Kreisfläche ergibt sich dabei eine Verdoppelung der Strahlzeit und damit eine von der Umgebung abweichende Tönung. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die unterschiedlichen Töne durch ein beliebiges Variieren der vier Parameter, Strahlmittel, Strahlzeit, Strahldichte oder Strahlkorngeschwindigkeit erreicht werden.
Fig. 6 zeigt ein Dekor mit einer unteren Begrenzungsgerade, die durch eine Körperkante gebildet ist. An die Gerade schliesst nach oben ein flammenartiger Bereich mit Zonen unterschiedlicher Tönung bzw. Lichtbrechung an. Dieses Dekor kann dadurch hergestellt werden, dass die Körperfläche geneigt durch einen Strahlkegel hindurchgeführt und die Gerade durch ein Abdecken der Körperfläche gebildet wird.
Durch das geneigte Hindurchführen des Körpers durch den Strahlkegel nehmen die Strahldichte und die Strahlkorngeschwindigkeit mit zunehmender Entfernung der Strahldüse von der Geraden ab, wogegen das Strahlmittel und die Strahlzeit gleich bleiben.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Dekor bei dem aneinanderstossende Flächenseiten mit unterschiedlicher Lichtbrechung fliessend ineinander übergehen. Dieses Dekor kann z. B. dadurch hergestellt werden, dass die Entfernung zwischen der Körperfläche und der Mündung der Strahldüse periodisch vergrössert oder verkleinert wird. Hierdurch werden bei konstanter Strahlzeit und gleichbleibendem Strahlmittel periodisch die Strahlkorngeschwindigkeit und die Strahldichte verändert.
Die Fig. 8 bis 11 zeigen eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens.
Diese weist einen Maschinenständer 1 mit einer Bearbeitungsnische 2 auf, in der eine Halteeinrichtung zur Aufnahme des Werkstückes 3, im vorliegenden Fall eine Pfanne, angeordnet ist. Die Halteeinrichtung weist ein mit dem Maschinenständer
1 fest verbundenes Drehlager 4 auf, in dem ein Antriebswelle 5 drehbar gelagert ist. Mit der Antriebswelle 5 ist drehfest ein Drehteller 6 verbunden, der einen nach oben vorstehenden Zentriersockel 7 aufweist, der die Pfanne 3 auf dem Drehteller 6 zentriert. Axial über dem Drehteller 6 ist am Maschinenständer 1 ein Druckluftzylinder 8 befestigt. Die Kolbenstange 9 des im Druckluftzylinder verschiebbar gelagerten Kolbens weist am freien Ende einen daran frei drehbar gelagerten Stössel
10 auf.
In der unteren Endlage des Stössels 10 presst dieser die Pfanne 3 gegen den Drehteller 6, so dass sie gegen eine Verschiebung gegenüber dem Drehteller 6 gesichert ist. Wird die Antriebswelle 5 gedreht, so dreht sich der Drehteller 6 und mit ihm die Pfanne 3. In der oberen Endlage des Stössels
10 liegt die Pfanne 3 frei und auswechselbar auf den Drehtel ler 6. Die Bearbeitungsnische 2 ist nach aussen durch Schiebetüren 11 verschliessbar und weist nach innen eine Öffnung 12 auf. Rechtwinklig zur Öffnung 12 bzw. zur Pfanne 3 ist im Maschinenständer 1 eine Strahldüse 13 angeordnet, welche auch durch ein Schleuderrad ersetzt werden kann. Die Strahldüse 13 ist im Maschinenständer 1 in Richtung ihrer Längsachse 14, vertikal sowie rechtwinklig zur vertikalen und zur Längsachse 14 verschiebbar und feststellbar gelagert.
Somit kann die Strahldüse nach jeder Richtung verstellt und auf das Werkstück 3 eingerichtet werden. Wird die Strahldüse gegen das Werkstück 3 geschoben, so wird die Strahldichte grösser.
Mit zunehmender Entfernung der Strahldüse 13 vom Werkstück 3 wird die Strahldichte kleiner. Wird die Vorrichtung für die Bearbeitung stets gleichbleibender Werkstücke ausgelegt, so kann die Strahldüse 13 fest montiert sein und ihre Verstellbarkeit entfällt. Die Strahldüse 13 ist durch einen Schlauch 15 mit einem Strahlmitteltank 16 verbunden, in den das Strahlmittel eingefüllt wird. Weiter ist die Strahldüse 13 durch eine Leitung 17 mit einem Reduzierventil 18 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden. Durch eine Verstellung des Reduzierventils 18 kann der in der Strahldüse 13 auftretende Luftdruck und damit die Strahlgeschwindigkeit reguliert werden.
Die aus der Strahldüse 13 in Form eines Strahlkegels 19 auftretenden Strahlkörner fallen vom Werkstück 3 auf einen trichterförmigen Boden 20, von wo sie in eine Mulde 21 mit einer Förderschnecke 22 rutschen, welche sie in den Strahlmitteltank 16 zurückfördert.
Auf dem Maschinenständer 1 ist eine Prismaführung 23 fest angeordnet, auf denen ein Rahmen 24 mit vier Rollenpaaren 25 verschiebbar gelagert ist. Der Rahmen 24 weist zwei vertikal nach unten ragende Schenkel 26 auf. Diese sind durch einen Schlitz 27 im Maschinenständer 1 hindurchgeführt und enden im Bereich des Werkstückes 3. Am unteren Ende der Schenkel 26 ist eine Blende 28 (welche auch als Schablone oder Maske bezeichnet werden kann) auswechselbar befestigt. Die Blende 28 ist ein Band aus einem gegen die Wirkung des Strahlkornes widerstandsfähigem Material.
Als solches sind u. a. geeignet Poliamid, PVC oder dergleiche.
Die Blende 28 weist eine Vielzahl von kreisförmigen Blenden öffnungen 29 auf, wie sie zur Anfertigung eines Dekors nach Fig. 1 auf der Pfanne 3 erforderlich sind. Durch eine Verschiebung des Rahmens 24 entlang der Prismaführung 23 wird die Blende 28 vor der Pfanne 3 vorbeibewegt.
Auf der Höhe der Blende 28 sind seitlich neben der Strahldüse 13 zwei Rollen 30 in einem Bügel 31 frei drehbar gelagert. Die parallelen Schenkel des Bügels 31 sind axial verschiebbar in zwei mit dem Maschinenständer 1 fest verbundenen Rohren 42 gelagert. Hierdurch können die Rollen 30 aus ihrer mit ausgezogenen Strichen gezeichneten Lage (Fig.
9) gegen das Werkstück 3 in die strichpunktiert gezeichnete Lage bewegt werden, in der sie die Blende 28 in einem Umfangbereich der Pfanne 3 an diese anlegen. Zur Verschiebung der Rollen 30 ist ein mit dem Maschinenständer 1 fest verbundener pneumatischer Zylinder 43 vorgesehen, der mit der Kolbenstange 44 des darin gelagerten, zweiseitig beaufschlagbaren Kolbens am Bügel 31 angreift. Wird der Drehteller 6 mit dem Werkstück 3 gedreht und wird die Blende 28 gleichzeitig von einer Seite des Maschinenständers 1 gegen die andere verschoben und befinden sich die Rollen 30 in der vorderen Endlage, so kommen in den Bereich des Strahlenkegesl 19 der Reihe nach eine Blendenöffnung 29 nach der anderen auf die Umfangfläche der Pfanne 3 aufzuliegen und der durch die Blendenöffnung freigegebene Umfangflächenbereich der Pfanne 3 wird gestrahlt.
Die Länge der Blende 28 ist gleich oder grösser als der Umfang der Pfanne 3. In der Folge weist nach einer vollständigen Umdrehung der Pfanne 3 ihre Umgangfläche ein den Blendenöffnungen 29 entsprechendes Dekor auf.
Da an der Blende 28 stets Staub haftet, ist es wesentlich, dass durch die Berührung der Blende 28 mit dem Werkstück 3 auf den letzteren keine Kratzer entstehen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Verschiebegeschwindigkeit der Blende 28 genau der Umfanggeschwindigkeit des Werkstückes 3 angepasst wird.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, verläuft im Maschinenständer 1 eine endlos umlaufende Kette 32 mit den Umlenkrädern 33 und 34. Durch einen Mitnehmerblock 35 ist die Kette 32 an einer Stelle mit dem Rahmen 24 fest verbunden.
Der Rahmen 24 verschiebt sich somit entsprechend der Bewegung der Kette. Das Umlenkrad 34 ist über ein Winkelgetriebe 36, eine Welle 38, ein stufenlos regulierbares Getriebe 37 und eine Welle 39 mit dem Abtrieb eines stufenlos regulierbaren Getriebes 40 verbunden. Das letztere ist von einem Motor 41 angetrieben. Über eine endlose Kette 45 treibt die Welle 39 die Antriebswelle 5 des Drehtellers 6. Durch eine Verstellung des Getriebes 40 können gleichzeitig die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 6 und die Verschiebegeschwindigkeit der Blende 28 und damit die Strahlzeit erhöht oder erniedrigt werden. Mit dem Getriebe 37 kann die Verschiebegeschwindigkeit der Blende 28 genau auf die Umfanggeschwindigkeit der Pfanne 3 eingestellt werden.
Die Vorrichtung funktioniert wie folgt. Um beispielsweise auf einer Pfanne 3 ein Dekor wie in Fig. 3 aufzubringen, wird der Rahmen 24 mit der Blende 28 ganz nach einer Seite (in Fig. 9 z. B. nach rechts) des Maschinenständers 1 gefahren.
Eine Pfanne 3 wird auf den Drehteller 6 aufgelegt und mit Druck der Stössel 10 auf die Pfanne 3 aufgesetzt. Alsdann werden die Rollen 30 in die vordere Endlage bewegt und ein Teil der Blende 28 an die Umfangsfläche der Pfanne 3 angelegt. Danach wird das Reduzierventil 18 geöffnet und der Motor 41 in Gang gesetzt. Die Blende 28 wird nun mit einer der Umfanggeschwindigkeit der Pfanne 3 entsprechenden Geschwindigkeit nach der anderen Seite des Maschinenständers 1 bewegt. Dabei werden die durch die Blendenöffnungen 29 eingeblendeten Kreisflächen auf der Pfannenaussenfläche gestrahlt, wogegen die übrigen Bereiche der Pfannenaussenfläche durch die Blende 28 abgedeckt sind.
Für einen nachfolgenden Arbeitsgang wird die Blende 28 gegen eine andere mit ebenfalls kreisförmigen Blendenöffnungen 29 ausgewechselt, die aber einen kleineren Durchmesser aufweisen als jene der ersten Blende 28. Danach wird der beschriebene Arbeitsvorgang mit der gleichen Pfanne und mit den gleichen Parametern wiederholt, wobei im Dekor nach Fig. 3 die inneren, kleineren Kreisflächen gestrahlt werden. Werden die Dekors in solcher Weise durch mehrmaliges Strahlen mit verschiedenen Blenden 28 erzeugt, so ist es zweckmässig, an der Pfanne 3 eine Marke anzubringen. die ein genaues Einstellen der Blendenöffnungen erlaubt.
Es besteht indessen auch die Möglichkeit, die Länge der Blende 28 so zu wählen, dass sie zweimal die Abwicklung der Umfangsfläche der Pfanne 3 umfasst (Fig. 13). Zur Herstellung eines Dekors nach Fig. 3 würde dann die Blende 28 entlang ihrer ersten Hälfte den ersten Kreisflächen entsprechende Blendenöffnungen 29 aufweisen, wogegen sie entlang ihrer zweiten Hälfte den zweiten Kreisflächen entsprechende Blendenöffnungen 29' aufweist. Bei einer ersten Umdrehung der Pfanne 3 um 360" werden damit die ersten Kreisflächen und bei einer zweiten Umdrehung die zweiten Kreisflächen gestrahlt.
Nach einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Möglichkeit, die Blende 29 als endloses Band auszubilden.
Zur Anfertigung eines Dekors nach Fig. 6 kann nach einer weiteren Ausführungsvariante (Fig. 12) der vorbeschriebenen Vorrichtung der Drehteller 6 mit der Pfanne 3 geneigt zur Mittelachse des aus der Strahldüse 13 austretenden Strahlkegels angeordnet werden. Die Dekorfläche wird dabei, bei konstanter Strahlzeit und mit gleichbleibendem Strahlmittel, mit einer unterschiedlichen Strahldichte und einer unterschiedlichen Strahlkorngeschwindigkeit beaufschlagt. Die dadurch an der Pfannenaussenfläche von unten nach oben abnehmende Erosion erzeugt eine unterschiedliche Lichtbrechung und damit eine unterschiedliche Tönung.
Zur Anfertigung eines Dekors nach Fig. 7 kann nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Drehteller 6 gegen die Blende 28 verschiebbar gelagert sein. Mittels einer mit der Blende 28 wirkverbundenen Kulisse kann die Entfernung zwischen dem Werkstück 3 einerseits und der Mündung der Strahldüse 13 anderseits während einer Drehung des Drehtellers 6 verändert werden.
The present invention relates to a method for the mechanical production of decorations on a body surface using blasting agents, the body surface being moved by the blasting cone generated by a blasting nozzle or a centrifugal wheel.
It is known to apply decorations to objects made of a hard material by printing, grinding or etching. However, grinding and etching can only be used economically in the production of small series of pieces. It is known above all in the manufacture of household appliances, pans, basins, jugs or the like to apply colored decorations using the screen printing or transfer method. However, these decorations are not scratch-resistant or impact-resistant. Frequent cleaning of these household appliances in dishwashers can damage the decorations. Another disadvantage of the screen printing or decal process is the need to rework the metal surface of the household appliance that has been discolored under the heat of the kiln after the decoration has been burned in.
Burn-in is also energy-intensive.
It is further known. to make on bodies made of hard material, characters, numbers, calibration marks or the like as rough engravings by blasting with sand or blasting grain. The beam cone is masked out by a mask or diaphragm applied to the workpiece according to the desired shape of the engraving. The production of decorations by blasting has not been known to this day because of the uniformity of the decorative tint achieved with it.
The object of the invention is to achieve decorations with different tones on body surfaces by mechanical action on the body surface.
According to the invention, this is achieved in that the part of the body surface exposed to the blasting agent is blasted with changing blasting time and / or blasting density and / or blasting grain speed and / or different blasting media in order to achieve different tones in the decor.
The invention has the advantage that it can be used e.g. B. allows the decoration of large series of household items.
The invention is explained by way of example with the aid of the accompanying schematic drawing. Show it:
1 shows a first embodiment of a decoration
2 shows a second exemplary embodiment of a decoration,
3 shows a third exemplary embodiment of a decoration,
4 shows a fourth embodiment of a decoration,
5 shows a fifth embodiment of a decoration,
6 shows a sixth embodiment of a decoration,
7 shows a seventh embodiment of a decoration,
8 shows a perspective view of a device for carrying out the method.
FIG. 9 is a view in the direction of arrow IX according to FIG. 8,
10 shows a section along the line X-X according to FIG.
Fig. 9,
11 shows a section along the line XI-XI according to FIG. 10,
12 shows a schematic representation of an embodiment variant and
13 shows a variant embodiment of the diaphragm.
In this description, reference is made to the following parameters for characterizing the blasting with blasting grain. These mean: Beam time:
The duration of the action of a grain jet (jet cone) on a surface to be treated, measured in seconds.
Radiance:
Number of grains per volume unit in the jet cone directly in front of the surface to be treated, measured in
Number of grains / cm3.
Grain speed:
Impact speed of the blasting grain on the surface to be processed measured in cm / sec.
Abrasive:
Jet grain from z. B. quartz, glass beads, glass powder, corunt or steel grain, etc.
The decoration according to FIG. 1 consists of circular areas with the same diameter, which follow each other at an even distance. The drawing plane can e.g. B. be a metallic body surface or a settlement of the same when the decor z. B. is applied to the cylinder outer jacket of a pan. To produce the decoration, the body surface is exposed to the jet of a jet element (jet nozzle or centrifugal wheel). In the area of the beam cone, a screen is placed on the body surface, which leaves the circular surface to be blasted free and covers the rest of the body surface against the beam. In order to obtain different tones between the odd and even circular areas, due to the different refraction of light, z.
B. selected a longer beam time than with the odd circular areas; the blasting grain speed and the blasting density are kept constant with the same abrasive. However, with the same blasting medium and constant blasting time, the straight circular surfaces can also be blasted with a higher blasting density or a greater blasting grain speed.
It is also possible to blast the even and uneven circular areas with different blasting media and to keep the other parameters constant. Different tones within the surface of the decoration can be achieved with constant beam time by changing the other parameters. With reference to the decoration according to FIG. 1, this means that with a constant blasting time, the uneven circular areas are blasted with a smaller blasting density and / or blasting grain speed and the even circular areas are blasted with a greater blasting density and / or blasting grain speed.
The decoration according to FIG. 2 shows circular areas lined up next to one another, which mutually uniformly overlap one another. The overlapping areas have a darker tone than the rest. The individual circular areas are blasted with constant parameters. This results in a doubling of the beam time for the overlapping surface parts of the circular surfaces and thus more intensive mechanical processing of the surface, which results in a different refraction of light for these surface parts than for the others.
The decoration according to FIG. 3 shows the following first circular areas with a uniform spacing with a different light refraction than the body area. Each of the first circular areas contains a second circular area smaller in diameter. To produce the first circular area, a diaphragm with a corresponding circular diaphragm opening is placed on the body surface and the body surface that is faded in is blasted with constant parameters. In a subsequent work step, a second diaphragm with a diaphragm opening corresponding to the second circular area is placed on the blasted first circular area. The second circular area is then blasted again with the same parameters, so that a longer blasting time results for this second circular area compared to the first circular area.
However, it is also possible to achieve a different shade of the second circular area by additionally changing one or all of the other parameters.
The decoration according to FIG. 4, like that according to FIG. 3, has the following first circular areas with a uniform spacing.
Circular areas with a slightly smaller diameter are arranged in these with different tints, and third circular areas with an even smaller diameter are arranged in these. The first and the second circular areas are made in the same way as those for the decoration according to FIG. 3. To produce the third circular area, in a third work step, a screen is again placed on the surface to be decorated. The opening of this diaphragm corresponds to the third circular area and covers the areas of the second circular area adjoining the third circular area. Then the faded in circular area is processed a third time with the same parameters, so that a longer beam time results for the third circular area than for the adjacent areas.
The longer blasting time creates a stronger attack on the body surface by the blasting agent and thus a different refraction of light than in the adjacent areas; The result is a visually clear perception of the three circular areas.
The decoration according to FIG. 5 consists of squares that follow one another at an even distance, each of which contains a darker tinted circular area. The production of the decoration is the same as for the decoration according to Fig. 3. The only difference in production is that in the first step a panel with a square aperture is used, whereupon in the first step first the squares and then the circular areas (or vice versa ) can be blasted with the same parameters. For the circular area, the result is a doubling of the radiation time and thus a tint that deviates from the surroundings. In summary, it can be stated that the different tones can be achieved by varying the four parameters, blasting media, blasting time, blasting density or blasting grain speed.
Fig. 6 shows a decoration with a lower delimiting line which is formed by a body edge. A flame-like area with zones of different tones or light refraction adjoins the straight line at the top. This decoration can be produced in that the body surface is passed through a beam cone at an incline and the straight line is formed by covering the body surface.
As the body passes through the blast cone at an angle, the blasting density and the blasting grain speed decrease with increasing distance of the blasting nozzle from the straight line, whereas the blasting agent and the blasting time remain the same.
Fig. 7 shows a further decoration in which abutting surface sides with different light refraction flow into one another. This decor can e.g. B. be produced in that the distance between the body surface and the mouth of the jet nozzle is periodically increased or decreased. With a constant blasting time and constant blasting media, the blasting grain speed and the blasting density are periodically changed.
FIGS. 8 to 11 show a possible device for carrying out the method described above.
This has a machine stand 1 with a machining niche 2 in which a holding device for receiving the workpiece 3, in the present case a pan, is arranged. The holding device has a with the machine stand
1 fixedly connected pivot bearing 4 in which a drive shaft 5 is rotatably mounted. A rotary plate 6 is non-rotatably connected to the drive shaft 5 and has an upwardly projecting centering base 7 which centers the pan 3 on the rotary plate 6. A compressed air cylinder 8 is attached to the machine frame 1 axially above the rotary plate 6. The piston rod 9 of the piston mounted displaceably in the compressed air cylinder has at its free end a plunger freely rotatably mounted thereon
10 on.
In the lower end position of the ram 10, the latter presses the pan 3 against the turntable 6, so that it is secured against displacement relative to the turntable 6. If the drive shaft 5 is rotated, the turntable 6 rotates and with it the pan 3. In the upper end position of the ram
10, the pan 3 is exposed and replaceable on the turntable 6. The machining niche 2 can be closed to the outside by sliding doors 11 and has an opening 12 on the inside. A jet nozzle 13, which can also be replaced by a centrifugal wheel, is arranged in the machine frame 1 at right angles to the opening 12 or to the pan 3. The jet nozzle 13 is mounted in the machine frame 1 in the direction of its longitudinal axis 14, vertically and at right angles to the vertical and to the longitudinal axis 14 so as to be displaceable and lockable.
The jet nozzle can thus be adjusted in any direction and set up on the workpiece 3. If the jet nozzle is pushed against the workpiece 3, the jet density increases.
As the distance between the jet nozzle 13 and the workpiece 3 increases, the jet density becomes smaller. If the device is designed for processing workpieces that are always the same, the jet nozzle 13 can be permanently mounted and its adjustability is no longer necessary. The blasting nozzle 13 is connected by a hose 15 to a blasting agent tank 16 into which the blasting agent is filled. Furthermore, the jet nozzle 13 is connected by a line 17 with a reducing valve 18 to a compressed air source (not shown). By adjusting the reducing valve 18, the air pressure occurring in the jet nozzle 13 and thus the jet speed can be regulated.
The blasting grains emerging from the blasting nozzle 13 in the form of a blasting cone 19 fall from the workpiece 3 onto a funnel-shaped bottom 20, from where they slide into a trough 21 with a screw conveyor 22, which conveys them back to the blasting agent tank 16.
A prism guide 23, on which a frame 24 with four pairs of rollers 25 is slidably mounted, is fixedly arranged on the machine stand 1. The frame 24 has two legs 26 projecting vertically downwards. These are passed through a slot 27 in the machine frame 1 and end in the area of the workpiece 3. At the lower end of the legs 26, a screen 28 (which can also be referred to as a stencil or mask) is exchangeably attached. The screen 28 is a band made of a material that is resistant to the action of the blasting grain.
As such, u. a. suitable Poliamid, PVC or the like.
The aperture 28 has a plurality of circular aperture openings 29, as are required for the production of a decoration according to FIG. 1 on the pan 3. By shifting the frame 24 along the prism guide 23, the diaphragm 28 is moved past the pan 3.
At the level of the diaphragm 28, two rollers 30 are mounted in a bracket 31 to be freely rotatable laterally next to the jet nozzle 13. The parallel legs of the bracket 31 are axially displaceably mounted in two tubes 42 firmly connected to the machine frame 1. As a result, the rollers 30 can be moved from their position drawn with solid lines (Fig.
9) are moved against the workpiece 3 into the position shown in dash-dotted lines, in which they place the diaphragm 28 against the pan 3 in a peripheral region thereof. To move the rollers 30, a pneumatic cylinder 43 is provided which is firmly connected to the machine frame 1 and engages the bracket 31 with the piston rod 44 of the piston which is mounted therein and can be acted upon on both sides. If the turntable 6 is rotated with the workpiece 3 and the screen 28 is moved from one side of the machine stand 1 to the other at the same time and the rollers 30 are in the front end position, a screen opening 29 comes into the area of the cone 19 one after the other one after the other to rest on the peripheral surface of the pan 3 and the peripheral surface area of the pan 3 exposed through the aperture opening is blasted.
The length of the diaphragm 28 is equal to or greater than the circumference of the pan 3. As a result, after a complete revolution of the pan 3, its handling surface has a decoration corresponding to the diaphragm openings 29.
Since dust always adheres to the screen 28, it is essential that the contact of the screen 28 with the workpiece 3 does not cause any scratches on the latter. This is achieved in that the displacement speed of the diaphragm 28 is adapted precisely to the peripheral speed of the workpiece 3.
As can be seen from FIG. 11, an endlessly revolving chain 32 with the deflection wheels 33 and 34 runs in the machine frame 1. The chain 32 is firmly connected to the frame 24 at one point by a driver block 35.
The frame 24 thus moves in accordance with the movement of the chain. The deflection wheel 34 is connected to the output of a continuously variable transmission 40 via an angular gear 36, a shaft 38, a continuously variable gear 37 and a shaft 39. The latter is driven by a motor 41. Via an endless chain 45, the shaft 39 drives the drive shaft 5 of the turntable 6. By adjusting the gear 40, the rotational speed of the turntable 6 and the displacement speed of the diaphragm 28 and thus the jet time can be increased or decreased at the same time. With the gear 37, the speed of displacement of the diaphragm 28 can be set precisely to the peripheral speed of the pan 3.
The device works as follows. In order, for example, to apply a decoration to a pan 3 as in FIG. 3, the frame 24 with the panel 28 is moved entirely to one side (in FIG. 9, for example, to the right) of the machine stand 1.
A pan 3 is placed on the turntable 6 and the plunger 10 is placed on the pan 3 with pressure. The rollers 30 are then moved into the front end position and part of the panel 28 is placed against the peripheral surface of the pan 3. Thereafter, the reducing valve 18 is opened and the motor 41 is started. The diaphragm 28 is now moved to the other side of the machine stand 1 at a speed corresponding to the peripheral speed of the pan 3. The circular areas faded in through the aperture 29 are blasted onto the outer surface of the pan, whereas the remaining areas of the outer surface of the pan are covered by the aperture.
For a subsequent operation, the diaphragm 28 is exchanged for another one with likewise circular diaphragm openings 29, which, however, have a smaller diameter than that of the first diaphragm 28. Then the described operation is repeated with the same pan and with the same parameters, with the decor according to Fig. 3, the inner, smaller circular areas are blasted. If the decorations are produced in this way by repeated blasting with different screens 28, it is advisable to attach a mark to the pan 3. which allows precise setting of the aperture.
However, there is also the possibility of choosing the length of the diaphragm 28 so that it encompasses twice the development of the circumferential surface of the pan 3 (FIG. 13). To produce a decoration according to FIG. 3, the screen 28 would then have screen openings 29 corresponding to the first circular areas along its first half, whereas it has screen openings 29 'corresponding to the second circular areas along its second half. With a first rotation of the pan 3 by 360 ", the first circular areas are blasted and with a second rotation the second circular areas are blasted.
According to a further exemplary embodiment, not shown, it is possible to design the screen 29 as an endless belt.
To produce a decoration according to FIG. 6, according to a further embodiment variant (FIG. 12) of the device described above, the turntable 6 with the pan 3 can be arranged inclined to the central axis of the jet cone emerging from the jet nozzle 13. With a constant blasting time and a constant blasting agent, the decorative surface is exposed to a different blasting density and a different blasting grain speed. The resulting erosion on the outer surface of the pan from bottom to top creates a different refraction of light and thus a different tint.
In order to produce a decoration according to FIG. 7, according to an exemplary embodiment not shown, the turntable 6 can be mounted displaceably against the panel 28. The distance between the workpiece 3 on the one hand and the mouth of the jet nozzle 13 on the other hand can be changed during a rotation of the turntable 6 by means of a backdrop that is operatively connected to the diaphragm 28.