DE1771567A1

DE1771567A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von dekorativen Materialien auf Keramikkacheln

Info

Publication number: DE1771567A1
Application number: DE19681771567
Authority: DE
Inventors: Weis Valentine E; James George T
Original assignee: International Pipe and Ceramics Corp
Current assignee: International Pipe and Ceramics Corp
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1968-06-10
Publication date: 1971-12-09
Also published as: FR1575869A

Description

J 517

LAR

International Pipe & Ceramics Corporation,

Los Angeles, California, V.St.A. "

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von dekorativen Materialien auf Keramikkacheln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und erfolgreichen Aufbringen eines dekorativen Materials auf Wasserbas is auf eine keramische Oberfläche, wie eine Keramikkacheloberfläche, um dekorative Kacheloberflächen mit einer Qualität und einem ästhetischen Aussehen wie bei handgemalten Kacheloberflächen herzustellen. Die Erfindung betrifft auch die Konstruktion und ein Verfahren zur Herstellung eines federnden Schaumstoffteiles, welches besonders zur Anwendung im obenge-

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nannten

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nannten Verfahren und In der Vorrichtung zur Dekoration einer Vielzahl keramischer Kachelkörper unter schnellen Hersteilungsbedingungen geeignet ist.

Oberflächen poröser Keramikkörper wurden nach verschiedenen Verfahren dekoriert, einschliesslich der Aufbringung von dekorat&m Material auf die Oberflächen eines solchen Körpers durch Handmaler·!, Seidensiebdruck, durch Schablonenaufbringung Bit Hilfe des Auf sprtihens oder Aufwalzens dekorativer Materialien durch ein Schablonenmuster, durch ein Wasserfallverfahren, bei welchem ein dünner, breiter Vorhang des dekorativem Materials auf die Oberfläche eines sich bewegenden Keramikkörpers fällt, durch die Aufbringung eines losen, körnigen, dekorativen Materials auf den Körper und durch Besprühen der Körperoberfläche mit einem dekorativen Material in feinatverteilter Sprühform. Solche Techniken, mit Ausnahme des Besprühens und des Waseerfallverfahrene zum Dekorieren von Oberflächen von Kachelkörpern, sind geeignet zum Dekorieren einer verhältnismäesig kleinen Menge von Kacheln, erscheinen jedoch ungeeignet für die schnelle Produktion einer verhältniamässlg gross en Menge keramischer Kacheln. Zum Beispiel 1st der Seidensiebdruck oder die Schablonenaufbringung eines Musters auf Kacheln, welche sehr schnell in

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einem Kachelapparat hergestellt werden und die sich entlang einer Bahn in einer Geschwindigkeit bis zu 80 Kacheln je Hinute oder mehr bewegen, eine offensichtlich ungeeignete Dekorationstechnik für die schnelle Herstellung dekorierter Kacheln.

Das Aufsprühen von Dekorations- oder Glasurüberzügen auf sich schnell bewegende Kacheln ist ein gut bekanntes Yerfahren und umschliesst die Aufstellung einer oder mehrerer Sprühstationen, durch welche die Kacheln auf förderern schnell hindurch bewegt werden. Ein solcher Sprühprosess enthält ganz bestimmte Nachteile» die für die keramische Kacheln herstellende Industrie nicht annehmbar sind, für die jedoch noch keine Produktionslösung vorher vorgeschlagen worden ist. Bei einem solchen Sprühprozess werden teue und Verhältnis massig groese Torrichtungen., wie Gehäuse, Stauplatten, Torhänge und Staub- und Dampfeammeleinheiten an der Sprühetation verwendet, um die atmosphärische Luft rein zu halten und das Terteilen der Sprühteilchen eng zu begrenzen. Sine feine Dispersion der Sprühteilchen in der umgebenden Atmosphäre kann auch dazu neigen, sich auf benachbarten Einrichtungen niederzuschlagen, und kann dadurch die Wartung der gesamten Fabrikanlage erschweren· Darüber hinaus sind solche Sprühaysterne im allgemeinen unwirtschaft-

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lieh und nicht wirksam aufgrund der Menge des Materials» welches aus den Sprfihdüsen auegeetossen wird und sehr stark die Menge des Materials übersteigt, die tatsächlich auf den Kacheloberflächen abgelagert wird ο Es gibt demnach einen wesentlichen Verlust des Sprühmaterials während des Sprühvorganges.

Wenn weiterhin eine andere Farbe oder eine andere Sprühmaterialtype bei einer folgenden Kachelgruppe verwendet werden soll, nüssen die Leitungen und Sprühköpfe der Sprüheinrichtungen durchgespült und gesäubert werden, damit das auf die Kacheln aufgesprühte Material nicht ein Gemisch aus dem vorher versprühten Material und dem neuen Sprühmaterial ist. Ein solches Durchspülen der Sprühleitungen und Sprühköpfe beim Materialwechsel echliesst den Verlust vieler hundert Liter des Sprühmaterials ein· Bei der derzeit gut bekannten Type der Sprühaufbringung ist die Oberfläche der Keramikkachel gewöhnlich gleichförmig überzogen und mit dem gewünschten dekorativen oder glasierenden Material bedeckt. Ein solcher Sprühprozess liefert keinerlei Mittel zur Aufbringung eines dekorativen Musters auf die Oberflächen der mit einer so hohen Geschwindigkeit bearbeiteten Keramikkachefa.

Bei einigen früher vorgeschlagenen Verfahren zur Aufbringung dekorativer Überzüge auf die ebene

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Oberfläche eines Körpers wurden walzenförmige Auftrager verwendet, um einen kontinuierlichen gleichförmigen Überzug jidee Materials unter Druck auf der Oberfläche des Körpers herzustellen· Viele dieser Walzenauftrager bestanden aus einem absοrbierbenden Material, um eine Menge des flüssigen, breiigen oder verhältnismässig wässrigen Dekorationsmateriala aufzunehmen und zu halten» Wenn das dekorative Material ein Material auf Ölbaäs war und auf bestimmte Typen vorbereiteter Oberflächen aufgebracht wurde, zeigten diese Materialien auf ölbasis ein Kriechen oder Sammeln auf der Oberfläche. Hie Oberflächenbedingungen einer Vielzahl sich schnell bewegender keramischer Kacheln in einer Fabrik haben sich nicht als förderlich^rwiesen für die Aufbringung dekorativer Materialien auf Ölbasis aufgrund der Unvereinbarkeit solcher Materialien auf Ölbasis mit absorbierenden keramischen Oberflächen, welche unvorbereitet sein können und aöiuh schwer angemessen zu behandeln und für die Aufnahme eines solchen Überzuges auf ölbasis unter Produktionsbedingungen vorzubereiten sind.

Einige früher vorgeschlagene Walzenauftrager liefern ein teigartiges dekoratives Material auf eine Oberflähe unter Druck und erfordern oder benötigen die Zuführung einer wesentlichen Menge des dekorativen

109850/0327 Materials

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Materials im Überschuss vor dem Walzenauftrager, damit eine gleichförmige glatte Schicht über und auf der Oberfläche mit Hilfe dee Wisehgummieffekte verteilt wird.

Bei früher vorgeschlagenen Tintendruckwalz en waren die Druckwalzen gewöhnlich so konstruiert, dass sie eine beträchtliche Menge der su verwendenden Drucktinte für eine verhältnismäeeig lange Speicherzeit halten konnten. Solche früher vorgeschlagenen Verfahren und Walzenauftrager zur Aufbringung dekorativer überzüge auf die Oberfläche keramischer Kacheln in Form eines ungebrannten mattweissen Porzellankörpers ( bisque ) oder in gebrannter form waren bis jetzt nicht praktisch, und wurden auch noch nicht für die Verwendung in einer Fabrikproduktion bei einer verhältnismäeeig groeeen Anzahl diskreter Keramikkacheln entwickelt, die mit verhältnismässig hoher Seschwindigkeit linear vorr/üeken. ) Die vorliegende Erfindung verwendet ein

Verfahren und eine Vorrichtung sowie einen Walzenauftrager für ein dekoratives Material, welcher die früheren Beanstandungen und Nachteile bei bekannten Einrichtungen vermeidet, und sie sorgt für die Aufbringung und Ablagerung eines breiigen Dekorationsaaterials auf den Oberflächen einer Vielzahl eich kontinuierlich

109850/0327 bewegender

"bewegender Keramikkörper in einer neuen Art und ist leicht zu steuern, so dass die Produktionsanforderungen und Maßstäbe erfüllt werden.

Insbesondere ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass man eine Vielzahl keramischer Körper entlang einer Bahn vorrückt, wobei die ebenen, zu dekorierenden Oberflächen in einer vorgewählten Ebene liegen und die keramisehen Körper vorbestiiumte Absorptionskennzeichen aufweisen, dass man |

ein Dekorationsmaterial auf Wasserbasis in breiiger Form auf ein offenzelliges, weiches, proses, elastisches Teil aufbringt, welches um eine Achse drehbar ist und zylindrische AussenoVerflachen aufweist, die dazu koaxial liegen ur.d sich mit der tatsächlich gleichen, linearen Geschwindigkeit wie die Oberflächen der Keramikkörper bewegen, man Abschnitte der Aussenoberflachen an dem elastischen Seil in Bezug auf die vorgewählte Ebene anordnet zur fliessartigen Freigabe des breiigen Materials aus den Anasanoberflachen auf die Körperoberflächen durch Ablagerung und Absorption des Materials darauf, wobei das breiige Material ein bestimmtes spezifisches Gewicht und eine Viskosität aufweist, die mit dem offenzelligen, porösen Aufbau des elastischen Teiles und mit den bestimmten Absorptionskennzeichen der Oberflächen der keramischen

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Körper korreliert sind, wobei das breiige Material bei der Ablagerung auf den Oberflächen der keramischen Körper an einer Bewegung relativ zu den Oberflächen der keramischen Körper gehindert wird.

Verschiedene andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann leicht ersichtlich sein und aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen hervorgehen, die beispielhaft Verfahren und Vorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellen. In den Zeichnungen ist: Fig.l eine Draufsicht auf einen Apparat gemäss der Erfindung bei Druchführung des Verfahrens dieser Erfindung.

Pig. 2 ist eine Seitenansicht der Pig. I. Pig. 3 ist eine vergrösserte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer der in Pig. I gezeigten Auftragereinheiten. Figo 4 ist ein Querschnitt gemäss den Linien IV-IV

der Fig. 3«
Figo 5 ist ein Teilschnitt / in der Ebene der Linie V-V der Fig. 3·

Pig. 6 ist eine perspektivische Teilansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1, welche einen Teil des Antriebes für die Vorrichtung darstellt· Die Figuren
7 bis 11 kennzeichnen mehrere Schritte in der Eeihen-

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folge des Verfahrens zur Herstellung eines mit einem erhabenen Muster versehenen Walzenauftragers, welcher bei der Vorrichtung gemäss Pig ο 1 verwendet werden kann. Die Figuren

Ms 17 zeigen einige in einer Reihenfolge liegende Schritte eines anderen Verfahrens zur Herstellung eines mit einem erhabenen Muster versehenen Walzenauftragers für die Auftrager- g einheiten in Figo 1.

Figo 18 zeigt die Oberfläche einer Kachel mit einem darauf abgelagerten ausgewählten Muster.

Fig. 19 zeigt die Oberfläche einer Kachel mit zwei verschiedenen darauf abgelagerten Mustern.

Figo 20 ist ein Teilschnitt gemäss der Linie XX-XX der Fig. 19 und zeigt weiterhin die Aufbringung eines gleichförmigen Glasurüberzuges über zwei auf der Kacheloberfläche der Fig.19 aufgebrachten dekorativen Mustern.

Bei einem beispielhaften Verfahren und einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung, die allgemein mit 30 bezeichnet ist und eine Bahn für Kacheln schafft und festlegt sowie drei Auftragereinheiten 31» 32 und 33 aufweist zur

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Aufbringung von zwei Decorations- und einem Glasurmaterial auf Oberflächen keramischer Körper 34, wie flacher, rechtwinkliger oder quadratischer Kacheln· Solche keramischen Kachelkörper können von der üblichen bekannten Zusammensetzung sän. In der einen bekannten form besitzen solche Kacheln nattweisse Έ/οτ-zellankörper mit Absorptionskennzeichen in der Grössenordnung von etwa 8 bis 18 # ( Prozenteatz des absorpierten Wassers je Gewicht des trockenen Porzellankörpers ) ·

Kachelkörper können in die Torrichtung 30 am Einf uhrungsende 36 von irgendeinem geeigneten Förderer eingeführt werden, welcher zum Transport gepresster keramischer Kachelkörper oder von Kachelkörpern, die gebrannt oder ungebrannt sind, verwendet wird. Z.B. kann das Zuführungsende 36 des Ausgabeende einer Kachelherstellvorrichtung ( nicht gezeigt ) zugeordnet sein. Am Ausgabeende 37 der Vorrichtung 30 können die Kachelkörper, deren Oberflächen nach dem vorliegenden Terfahren dekoriert wurden, auf einen geeigneten Förderer oder in geeignete Kachelhalter überführt werden zur Beförderung in einen Brennofen. Obvtohl die Kacheln 34 in Fig. 1 als in verhältnismässig weitem Abstand voneinander liegend dargestellt werden, können solche Kacheln dicht aneinander stοssen und einen kontinuier-

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lichen Strom von Kachelkörpern bilden, deren Vorder— und Hinterkanten aneinander stossen.

Die Vorrichtung 30 kann einen Rahmen 40 von geeignetem Aufbau aufweisen. Ein endloser Brderriemen 41 wird vom Rahmen 40 getragen und durch Riementrommeln 42 an gegenüber liegenden Enden des Rahmens 40 unterstützt. Die obere Laufbahn 41a dee Riemens 41 wird über ihre gesamte Länge durch eine breite Metallplatte 43 unterstützt, die sich entlang dem g

Oberteil des Rahmens über praktisch die gesamte Länge erstreckt und die obere Fläche der Riemenbahn 41a in einer gewählten Ebene anordnet»

Jede der Auftragereinheiten 3I₉ 32 und 33 kann von praktisch der gleichen Konstruktion sein, und deshalb werden nur die strukturellen Merkmale einer Einheit genau beschrieben· Die Einheit 31 kann ein Paar Im Abstand liegender, paralleler, nach oben stehender Seitenwände 46 umfassen, die an der Platte 43 durch geeignete Winkel 47 und Schrauben befestigt sind· Querliegende Verbindungssfcäbe 48 erstrecken sich dazwischen und verbinden die Wände 46 zur Erzielung einer gewissen Starre.

Es sind Vorrichtungen an den Wänden 46 jeder Einheit vorgesehen, um eine Anzahl von Walzen drehbar su halten, deren Achsen parallel verlaufen

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und leicht vertikal und horizontal einstellbar sind, so dass die zylindrischen Oberflächen der Walzen in gewünschter Stellung angeordnet werden können. Der Walζenauftrager 50 ist von einer besonderen Konstruktion und gemäss dem neuartigen Verfahren der Erfindung, welches später beschrieben wird, ausgebildet und kann im allgemeinen eine Achse 51 umfassen, die an gegenüberliegenden Enden in Kreuzköpfen 52 befestigt sind, welche parallele Längsnuten 53 aufweisen, in denen Kanten 54 eines nach hinten und unten geneigten Schlitzes 25 in dem Vorderabschnitt jeder Wand 46 gleiten. Die Schlitze 55 in den Wänden 46 fluchten in Querrichtung und besitzen offene Enden und können durch eine Deckplatte 56 verschlossen werden, die eine Vorechubschraube 57 trägt, deren unteres Ende am Kreuzkopf verbunden ist und die am oberen Ende einen Einstellknopf 58 trägt. Der Knopf 58 kann Kennzeichen 59 tragen, um die Stellung der Achse der Welle 51 in Bezug auf einen Anzeiger 60 zu bestimmen und zu markieren, welcher in der Deckplatte 56 befestigt ist. Die sorgfältige Einstellung der Knöpfe 58 erlaubt demnach die Anordnung der Welle 51 und des Auftragers 50 in Bezug auf eine gewählte horizontale Ebene H, de\, ein wenig über der ebenen Oberfläche 34a der Kachelkörper 34 liegt, welche unter dem Walζenauftrager 50 durch den

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Riemen 41 getragen werden, wie unten besonders beschrieben wirde

Eine Übertragerwalze 62 ist auf ähnliche Weise an den Wänden 46 befestigt. Die Übertragerwalze 52 enthält eine von einem Kreuzkopf 64 an jedem Ende getragene Welle 63, wobei der Kreuzkopf in einer schräg nach unten und vorne geneigten Richtung durch eine Vorschubschraube 65 einstellbar ist und wobei Kanten 66 des Schlitzes 67 im Kreuzkopf 64 gleiten, wie es ähnlich für den Walzenauftrager 50 beschrieben f

wurde« Die Yorschubsohraube 65 enthält einen Knopf und einen Anzeiger 69 an einer Deckplatte 70 zur genauen Einstellung der Kreuzköpfe 64, der Welle 63 und der zylindrischen Oberfläche der Übertragerwalze 62 in Bezug auf die zylindrische Oberfläche des Walzenauf tragers 50.

Die Übertragerwalze 62 kann aus einem festen Kautwch.uk oder einem elastomeren Material mit gewählter Shore-Härte bestehen und mit einer netzartigen zylindrischen Oberfläche versehen sein, die eine Vielzahl verhältnismäsaig kleiner, flacher, polygonaler Taschen enthält, die ein breiartiges dekoratives Material ( oder ein Glasurmaterial ) 72 aufnehmen, halten und befördern können, welches in einem geeigneten Behälter oder einer Pfanne 73 zwischen den Wänden über der Bahn der Kacheln 34 und unter der Walze 62 getragen wird, so dass die unteren

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Abschnitte der Walze 62 in das halbflUssige Material eintauchen. Die Walze 62 hat den gleichen Durchmesser wie der Walzenauftrager 50 ( z.B. 15 cm ).

Von den Wänden 46 wird auch eine dritte Abstreichwalze 74 von verhältnismässig kleinem Durchmesser getragen, die an den Wänden 46 in einer den Befestigungen der Walzen 50 und 62 ähnlichen Weise befestigt ist, die jedoch in einer horizontalen Richtung entlang den horizontal liegenden Schlitzen 75 bewegbar ist. Die Walze 74 hat eine Welle 76, welche von Kreuzköpfen 77 getragen wird und durch eine Vorschubschraube 73 mit dem Knipf 79 und einem AneV^-ger 80 einstellbar ist, wobei all dies schon in Bezug auf die Befestigungen der anderen Walzen beschrieben wurde. Die Walze 74 kann aus einem geeigneten elastomeren Material ähnlich wie die Walze 62 hergestellt sein und berührt die mit ]6 vielen Aussparungen versehene zylindrische Oberfläche der ÜberiFagerwalze 62, üb die Dicke und Menge des von der Walze 62 auf die Oberflächen der Auftragerwalze 50 übertragenen dekorativen Materials zu steuern.

Vorrichtungen zum Antrieb der Walzen jeder Einheit 31, 32 und 3'j simultan und synchron zeigen die Pieren 1, 2 und 6. Die allgemein mit 82 bezeich» nete Antriebsvorrichtung umfasst einen geeigneten

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Motor 83 mit veränderlicher Geschwindigkeit, der über ein Getriebe 84- eine mit der Riemenscheibe 86 verbundene Antriebswelle antreibt, wobei die Scheibe 86 wiederum über eine Trommelwelle 42a den endlosen Förderriemen 41 antreibt. Auf der Welle 42a kann ein Zahnrad 87 sitzen, welches in der gleichen vertikalen Ebene wie das Zahnrad 88 auf der Motorwelle 85 und die freilaufenden Räder 89₉ 90, 91 und 92 liegt, die an geeigneten Stummelwellen vom Rah- λ

men 40 getragen werden und im Abstand voneinander entlang dem Rahmen angeordnet sindo Die verschiedenen Zahnräder 87 bis 92 können mit einer gemeinsamen Walzenkette 94 verbunden sein, deren obere Bahn 94a auf der oberen Fläche einer Längskante der Platte 43 getragen wird, wie es Pig. I zeigt.

Jede Auftragereinheit 31» 32 und 33 besitzt ähnliehe Leistungsabnehmer, um die Antriebsvorrichtung mit der oberen Bahn 94a der Antriebskette 94 zu verbinden. Aus Einfachheitsgründen wird nur eine der Antriebskettenvorrichtungen im Zusammenhang mit der Einheit 31 beschrieben, wobei die anderen Einheiten ähnliche Anordnungen aufweisen· Wie die Figuren 1, 2 und 6 für die Einheit 31 zeigen, können die Seitenwände 46 mit einer Befestigung für eine Stummelwelle 96 versehen sein, welche ein Antriebsrad 97

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trägt, das mit der oberen Bahn der Antriebskette 94a in Eingriff steht. Nahe der Wand 46 trägt die Stummelwelle 96 ein Zahnrad 98, welches in eine endlose Kette 99 eingreift. Die Kette 99 läuft über ein Zahnrad 100 auf der Welle 51 ausserhalb der Wand 46 und erstreckt sich dann nach unten und läuft unter einem Zahnrad 101 entlang, wiche/is am Ende der Welle 63 der Übertragerwalze 62 sitzt» Die Kette 99 läuft dann naeh oben und über ein kleineres Zahnrad 102 am Ende der Welle 76 der Abstreichwalze 74. Die Kette läuft dann unter einem an der Wand 46 getragen freilaufenden Zahnrad 103 hindurch.

Es ist zu bemerken, dass die Durchmesser des Walzenauftragers 50 und der Walze 62 in etwa identisch sind und dass die Zahnräder 100 und 101, die diese Walzen in der entgegengesetzten Richtung drehen, von annähernd gleichem Durchmesser sind· Demnach wird jede der Auftragereinheiten 31, 32 und 33 von der gemeinsamen Antriebskette 94 angetrieben, und die Leistungsabnähme von der oberen Kettenbahn für jede Auftragereinheit ist im wesentlichen identisch und die mehreren Walzen 50 und 62 der Auftragereinheiten werden alle synchron und mit praktisch der gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben und besitzen zylindrische Oberflächen, die sich mit praktisch den

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gleichen Umfangs- oder Iiineargeachwindigkeiten drehen.

Jeder Walzenaiftrager 50 jeder Einheit 31, 32 und 33 hat den gleichen Auasendurchmeaser,und die !zugeordneten Zahnräder sind ähnlich im Durchmesser korreliert, ao dass die zylindrischen Oberflächen jeder der drei Walzenauitrager 50 sind mit der gleichen Umfangs- oder Lineargeschwindigkeit "bewegen, welche auch der Lineargeschwindigkeit der oberen Bahn 41a des Riemens entspricht. Die zylindrische Oberfläche jedes Auftragers 50 ist so angeordnet, dass sie gerade tangential die Ebene H berührt, die annähernd um. die Dicke des dekorativen, auf den Kacheloberflächen abzulagernden Materials über der Kacheloberfläche angeordnet iste Die Abstreichwalzen 74 können in gewähltem Druckkontakt mit den zugeordneten Walzen. 62 stehen, um die Menge des von der Übertragerwalze auf die Auftragerwalze transportierten Materials zu bestimmen» In jeder der (

Einstellungen werden die Achsen der Walzen sehr genau parallel z.u den zylindrischen Oberflächen der Walzenauftrager 50 gehalten, die tangential zur Ebene H oder gerade über der ebenen Oberfläche der Kachelkörper verlaufen. Die genaue Orientierung der Walzen jeder Einheit kann leicht hergestellt und beibehalten wer-

den

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den und ist wesentlich für die gewünschte Gleichförmigkeit der Ablagerung dee dekorativen Materials auf den Kacheloberflächen.

Der Behälter 73, der ein Material 72 enthält, kann auf geeignete Weise durch eine Zuführungsleitung ( nicht gezeigt ) gespeist werden, die mit einem Vorratsbehälter dieses Materials in Verbindung steht· Sine geeignete Menge des Materials 72 wird demnach im Behälter 73 gehalten, so dass der untere Abschnitt der Walze 62 bis zu einer gewählten Tiefe darin eintaucht, damit eine ausreichende Materialmenge in der mit Taschen versehenen Oberfläche der übertragerwalze 62 aufgenommen wird.

Das dekorative Material 72 ist vorzugsweise auf Wasserbasis hergestellt· Materialien auf ölbaeis haben gezeigt, dass sie die offenen Zellen und Poren des Walzenauf trager s 50 verstopfen und füllen» so dass die Materialablagerung ungleichmä seig und unregelmässig auf der Kacheloberfläche war· Darüber hinaus war das Reinigen dines Walzenauf tragers, der mit einem Material auf Ölbasis benutzt wurde, schwierig· Diese dekorativen Materialien auf Wasser basis können auf herkömmlichen Glasurrezepten basieren und verschiedene bekannte flussmittel und Glasurmaterialien, ausgewählte Farbmittel in der Form diskreter Teilchen, die

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I // I bo /

durch geeignete Suspensionsmittel auf Was^erbasis in Suspension gehalten werden, und verschiedene keramische Lösungen enthalten.

Die keramischen Beizen ( stains ) oder Farbmittel ( im allgemeinen ein Metall oder ein Metalloxyd wie Kobalt, Chrom, Nickel, Eisen, Mangan, Kupfer usw. in sehr kleinen Verhältnissen im Gemisch mit einem Hauptteil eines Flussmittels ), die verwendet werden, können von herkömmlicher Zusammensetzung sein ä

und einen Benetzungseffekt auf dem Keramikkörper bewirken, in den Körper eindringen und mit Glasurmate— rialien reagieren· Glasurmaterialien können einen Härtungstemperaturbereich über dem Schmelzpunkt der Keramikbeize oder der Farbmittel haben. Die Flussmittel enthaltende Beize kann mit den Glasurmaterialien, die bei dem Gegenstand verwendet werden, reagieren, um etwas au bilden, was ein Eutektikum ( eu-

aaterial tetics ) zu sein scheint und was dem Glasur*£44räL

material (

in solchen Flächen, wo das Glasurei^fe-ei mit den Flussmittel enthaltenden Beizen in Berührung kommt, Benetzungseigenschaften verleiht. Flussmittel, die ausserordentlich zufriedenstellende Ergebnisse erbracht haben, sind Bleiverbindungen, insbesondere Bleimetas?likat oder Alamosit ( PbBiOp ) mit einem Schmelzpunkt von etwa 760° C, Bleibisilikat, Gemische von Bleiglätte

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und Tonerde sowie Bleiborsil^kat. Kleine Mengen von Bleifluoriden oder Lithiumfluorid können in diesen mit Flussmittel enthaltenden Beizen vorhanden sein. Ausserdem können die Plussmittel enthaltenden Beizen bis zu 30 Teile Terhältnismässig inerter Komponenten, wie ZoBe Zinnoxyd, Zirkoniumoxyd ader Aluminiumhydrat je 100 Teile Bleisilikat enthalten, um eine Steuerung der Reaktionen gemäss der Porosität des Körpers und des Härtungstemperaturbereiches des verwendeten Glasurmaterials zu ermöglichen. Eine typische Plussmittel enthaltende Beize kann 100 Teile Bleimetasilikat, 2 Teile Kupferoxyd und vier Teile Zinnoxyd enthalten, eine andere kann aus 85 Teilen PbO, 15 Teilen SiO₂, 13 Teilen Aluminiumhydrat und 4 Teilen schwarzer Keramikbeize bestehen· In allen Fällen ist der Bleisilikatgehalt nicht geringer als 55 # der Gesamtmenge und liegt im allgemeinen höher als 65 bis 75 l··

Die verwendeten, Plussmittel enthaltenden Beizen können durch die Anwesenheit von PbO und SiO₂ im Molekularverhältnis von nicht weniger als 1:1 und auch nicht mehr als 1,45*1 gekennzeichnet werden. Der Bleigehalt kann zu den höheren Proportianen des Bereiches erhöht werden, der gegeben ist durch die Zufügung von PbCO,, Pb(OH)₂, PbO, PbO₂, PbjO^ oder Gemische davon.

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Ea kann auch bemerkt werden, dass in vielen Fällen die Deckglasuren auch Blei enthalten sollten, doch das Verhältnis des Bleia ist verhältnismässig

klein, wie es bei normalen Bäliglasuren üblich ist* Beispiele typischer matter und klarer Glasuren sind:

ZnO PbO CaO Al₂O₅

SiO₂ ZrO₂

und

Matt Elfenbein	Klare Glasur
6,9	2,7
7,2	1,1
14,2	29,6
5,4	8,4
5,3	6,3
7,9	9,4
39,0	42,5
14,0
99,9	100,0
n.79

Eisen-Beize

Selbstverständlich kann jegliehes Dekorati onsmaterial auf Waseerbasis, Flussmittel enthaltende Beize oder eine eine Glasur bildende Zusammensetzung verwendet werden»

Die dekorativen Farbmittel können ein System auf Wasserbasis ( 33 # bis 35 # ) mit Glycerinzusätzen

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( 3

( 5 bis 4 i» ) und ausgewählten, wasserlöslichen Gummiharzen ( 0,5 bis 1,5 $ ) sein. Vorzugsweise ist das spezifische Gewicht des dekorativen farbmaterials ein wenig grosser als es normalerweise in der Fabrikpraxis zur Dekoration von Kacheln verwendet wird, und die Kontrolle des spezifischen Gewichts und der Viskos/üät einer dekorativen Faübzusammensetzung auf Wasserbasis im Verhältnis zur Porengrösse der Auftragerwalze und zur Absorption des Keramikkörpers liefert eine Gleichförmigkeit und die gewünschte Ablagerung des Materials auf der Kacheleber fläche β Beispiele für dekorative Farbuaterialien sind die folgenden}

A. 5000 g Farbmittel (keramische Beizen in Pulverform)

1300 cm^ Wasser

200 g Glyzerin

20 g Visearin oder Gelearin SI

10 g natürliches Gummi

Spezifisches Gewicht! 1,73

B. 5000 g Farbmittel (keramische Beizen) 1300 cm⁵ Wasser
200 cm⁵ Glyzerin
40 g natürliches Gummi 20 g Viscarin oder Gelearin SI Spezifisches Gewicht: 2,43

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Viscarin und Gelcarin SI sind Produkte der Marine Colloids, Inc., und sind ein feines, wasserlösliches !Carrageen zur Erzeugung einer gleichförmigen wässrigen Lösung hoher Viskosität. Die Viskosität des dekorativen Farbmaterials kann kontrolliert und verändert werden, um gewünschte Ablagerungs— und Entwurfswirkungen zu erzielen, und kann sich in der Grössenordnung zwischen 15»0 see bei 27°,G und 30,0 see bei 27° G, mit einem Zahn- -

Viskosimeter gemessen, bewegen. Verschiedene, gut bekannte Suspensionsmittel kennen verwendet werden, um das Trocknen des Parbeaterials auf der Übertragerund der Auftragerwalze zu verringern und zu verzögern und den Fluss des Materials von der Auftragerwalze zu beschleunigen. Solches Material 72 kann, allgemein gesprochen, als breiig betrachtet werden, obwohl zur Schaffung bestimmter Entwurfswirku^gen das Material auch teigig oder leicht auf der wässrigen Seite eines breiigen Zustandes sein kann. '

Die Auswahl der Glasur- oder Dekorat/iionsfarbrezepte und ihr Reaktionsvermögen zur Erzeugung gewisser Entwurfseffekte und ihre ausgewählten Viskositäten und spezifischen Gewichte sind mit tier Schaumstruktur der Auftragerwalze 50 korreliert, um eine Schicht oder eine Materialablagerung auf eine

109850/0327 Kacheloberfläche

Kacheloberfläche aufzubringen« Weiterhin können die Walzen 50 der Einheiten 31 und 32 geprägte, figürliche oder reliefartige Entwurfsmuster enthalten, während die Walze 50 der Einheit 33 eine glatte, ebene, nicht geformte zylindrische Oberfläche umfasst, um eine gleichförmige Schicht eines Glasurmaterials über einem Muster des dekorativen Materials, welches durch die Walzen 50 der Einheiten 31 und 32 abgelagert ist, aufzubringen.

Die Walzen 50 können mit einem vorgewählten geprägten Entwurfsmuster aus Schaumstoff mit einer offenfcelligen, weichen Schaumstruktur hergestellt sein, wie es im folgenden beschrieben wird. Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Auftragerwalze besteht darin, dass der Schaumstoff gegossen wird, und dieses Verfahren wird in die Figuren 7 bis 11 gezeigt, in denen ein beispielhaftes vielzackiges Muster dargestellt wird, obwohl jede Musterform verwendet werden kann, die die schliesslich gewünschte Wirkung auf der Kacheloberfläche erzeugt· Ein gewähltes Muster wird zuerst aus einer zylindrischen Hauptwalze 110 ausgeschnitten oder ausgestochen, welche aus einem harten, dimensionsmäscig stabilen, leicht mit der Maschine bearbeitbaren, in der Kälte und in der Wärme aushärtenden Kautschuk oder einem elastomeren

109850/0327 Material

Material hergestellt ist, wie einer Werkzeugepoxyverbindung, wie sie unter dem Handelsnamen " Rezolin -Epolite " erhältlich ist. Das ausgestochene Muster kann Seitenflächen aufweisen, die in einem Winkel von etwa 30° bis 40° verlaufen in Abhängigkeit von der Form. Eine Hauptwalze 110 mit solchen Hauptmusterelementen 111 wird dann in eine Gussform 112 eingebracht, die eine Formkammer 113 bildet» Die Aussenoberflachen der Hauptwalze und die Innenflächen der i

Formkammer 113 können mit einem geeigneten Oberflächenschmiermittel ( release compound ) überzogen sein. Ein Deckel 114 mit einer Einfüllöffnung 115 und einer Entlüftungsöffnung 116 wird über die Form 112 gebrachte

Ein negatives Muster oder eine Einführungshülse wird dann in der Kamm er 113 mit einem besonders zusammengesetzten Zweikomponenten-Polyurethansystem gegossen, wie Chem-O-Ihane. Bei geeignetem Mischen beider Bestandteile kann das Polyurethan-Gussmaterial durch die Einfüllöffnung 115 langsam eingegossen werden, um den Austritt der Luft zu ermöglichen, bis die Gusskammer 113 gefüllt ist. Man lässt das Polyurethan -Gussmaterial dann bsi Umgebungstemperatur über Nacht aushärten, so dass eine feste Polyurethanhülse 118 mit einem negativen Eindruck 119 des gewünschten

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Mustera gebildet wird. Die Hülse 118 kann dann in eine Form 120 der gleichen Grosse und Gestalt wie die Form 112 eingeführt werden, wobei die äussere zylindrische Oberfläche der Hülse an der Innenfläche der Form 120 liegt, so dass die Eindrücke 119 nach innen in Richtung auf die Mitte der Form gerichtet sindο Ein hohler Metallkern 121 mit ausgewähltem Innen- und Aussendurchmesser kann dann koaxial in die Form 120 eingeführt werden, um mit der Hülse einen Hohlraum 122 festzulegen. Es ist selbstverständlich, dass die negative Hülse 118 mit einem geeigneten Schmierüberzug sowohl an der Innen-als auch an der Aussenoberfläche vor der Einführung in die Formkammer der Form 120 versehen wird und dass der Metallkern 121 auf ähnliche Weise mit einem ..Schmierüberzug behandelt wird· Der Metallkern 121 kann mit einem sich in Längsrichtung'erstreckenden flachen Abschnitt auf seiner Aussenoberfläche versehen sein, um eine Eingussbahn für das Gussmaterial zu bilden.

Die endgültige positive Schaumstoffwalze oder der Walzenüberzug wird gegossen, indem eine gewählte Menge des Zweikomponentensystems Chem-0—Thane gemischt wird und der Kern 121 sowie die Form 120 auf etwa 82° C für einen gewählten Zeitraum vorgewärmt

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werden. Nach dem gründlichen Mischen des Polyurethan-Zweikomponentensystems wird das vermischte Material durch die Einfüllöffnung entlang der abgeflachten Überfläche des Metallkernes eingegossen. Das Eingiessen der Poly ure thanverbindung geschieht vorzugsweise schnell, und die Form 120 wird dabei für einen gewählten Zeitraum mit einem Syntron-Vibrator in Schwingungen versetzt. Das Aushärten kann bei 66° G über Nacht geschehen, und danach kann die gehärtete Schaumatoff-Auftragerwalze aus der Fora 1^0 entfernt werden. Die negative Einführungshülse 118 wird leicht entfernt aufgrund des aufgebrachten Schmierliberzugs. Beim Entfernen der negativen Hülse 118 kann der Metallkern 121 mit geeigneten Endplatten 125 versehe¹?, verder, die eine Befestigung für eine Welle l?:h ;u?' ?·: .~ ,-**■.· ;i: eine? Eilheit 31, 32 bilden. Die positive,, rtdt Prägungen oder Mustern versehene Walze 127 kann demnach aus einem

zylindrischen Abschnitt 128 aus Schaumstoff bestehen, (

von dem sich nach aussen stehende reliefartige Musterteile 129 aus Schaumstoff erheben» Die zylindrischen Aussenflächen 130 der Musterteile Ii: 9 sind irr. allgemeinen zylindrisch in Bezug auf die Achse del- WeI] e 126. Vorzugsweise kann der Durchmesse""¹ der Aussenabschnitte 130 ein wenig grosser sein als der äusserste

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gewünschte

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gewünschte Durchmesser, so dass die Walze 127 in eine Drehbank eingespannt werden kann und die zylindrischen Aussenflachen 130 auf einen gewählten Durchmesser verringert werden können, um jegliche auf den Oberflächen aufgrund des Gussvorganges vorhandene Haut au entfernen und damit die Zellenstruktur der Musterteile 129 zu öffnen. Vorzugsweise können für diesen Zwak 0,05 bis 0,07 cm entfernt werden.

In dem Beispiel einer Schaumstoffwalze, welches oben beschrieben wurde, sind die wünschenswerten Eigenschaften einer hohen Zugfestigkeit, Dehnung und gutem Scherwiderstand sowie Festigkeit des Schaummaterials gegebene Die dimensionsmässige Stabilität und die Schaumstoffeigenschaften lagen gut im oberen Bereich der Pandux-Skala, ζ,Β« bei 80 bis 100. Die Zellenstruktur war klein und gleichförmig und konnte leicht durch Zugabe gewählter Wassermengen beeinflusst werdeno iäs ist selbstverständlich, dass die Weidheit oder Festigkeit des Schaumstoffes unterschiedlich sein können, dass die Zellenstruktur des Schaumstoffes insbesondere in den Musterteilen 129 relativ klein, mittel, unregelmässig oder gleichförmig sein kann in Abhängigkeit von der Art, in welcher der Fluss und die Ablagerung des breiigen dekorativen Materials auf eine Oberfläche gewünscht ist zur Erzeugung ge-

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wieser

wisser Entwurfseffekte. Die Porengrösse kann zwischen 0,165 mm und 1_S25 mm schwanken, wenn ein Schaum gemäss dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird,

Das obige Verfahren zur Herstellung eines Walzenauftragers 50 umfasst die Zubereitung und das Giessen von Schaumstoff mit gewünschter Porengrösse, Weichheit oder Härte, Zugfestigkeit und Delfung, so dass ein gewähltes Material leicht von dem Walzenauftrager getragen und auf der Oberfläche einer Kachel durch HerausfIiessen aus der offenzelligen Schaumstruktur unter Einfluss der Schwerkraft und der Zentrifugalkräfte sowie der Viskosität und Dichte des Materials abgelagert werden kann_e

Ein weiteres Verfahren zur Schaffung einer Auftragerwalze 50 wird inden Figuren 12 bis 17 gezeigt, in denen ein vorfabrizierter Schaumstoff verwendet werden kann. Dieser Schaumstoff ist in der Porm von Bögen oder Streifen gewählter Breite, Dicke, Porengrösse, Weichheit und Federkraft erhältlich. Sin Beispiel für einen im Handel erhältlichen Polyurethanschaum, der sich für diesen Zweck eignet, ist der Schaumstoff von der Scott Paper Company mit einem Hohlraumvolumen von 97 "/>, welcher mit kontrollierten Porenabstufungen erhältlich ist. Eine Porengrösse von 30 bis 80 Poren je 25 mm linear kann leicht verwendet werden für die

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Wal ζ en au! trager

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Walzenauftrager 50 der Einheiten 31 und 32. Bei der Glasurauftragerwalze 50 der Einheit 33 kann eine noch kleinere Porengrösse zweckmässig sein, und ein solches Glasurmaterial kann mit einem Schaumstoff von 80 bis 100 Poren je 25 mm linear aufgebracht werden.

In Pig. 12 ist gezeigt, dass ein solcher beispielhafter Schaumstoffstreifen oder Bogen 140 zu einer vorgewählten Länge geschnitten werden kann, um einen hoch stossfesten Styrolzylinder aus einem geeigneten rohrförmigen Kalbzeug zu umgeben. Das Rohr 141 kann eine verhältnismässig dünne Wand haben und ein verhältnismässig geringes Gewicht aufweisen. Die zylindrische Oberfläche 142 des Rohres 141 kann mit einem geeigneten Kontaktkleber überzogen sein, um den Schaumstoffstreifen 140 daran zu sichern. Der Durchmesser der äusseren Zylinderfläche des Schaumstoffes 140 entspricht in etwa dem gewünschten Durchmesser des Walzenauftragers 50. Wie in Pig. 13 dargestellt wird, kann eine geeignete Schablone 143 mit einem Entwurf des auf dem Walzenauftrager herzustellenden Musters geschaffen werden, wobei solche Entwürfe durch die Linien 144 oder die von den Linien festgelegten Öffnungen angezeigt sind, mit deren Hilfe ein Markierungspulver den Entwurf auf der Oberfläche des Schaumstoffstreifens 140 kennzeichnet, wie es 145

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zeigt. Wenn die Schablone 143 nach dem Markieren des Musters entfernt wird, dann erscheint das Muster auf der Oberfläche des Schaumstoffstreifens 140, und ein geeignetes Schnittwerkzeug 146, wie eine elektrische Nadel oder eine elektrisch angetriebene Schnittklinge, kann verwendet werden, um den überschüssigen Schaumstoff zu entfernen, welcher sich zwischen den Musterabschnitten 148 befindet, wie es bei 147 angezeigt ist. Demnach verbleiben nur ausgewählte Muster- ä abschnitte 148 in Form eines Reliefs.

Nach dem Entfernen des überschüssigen Materials 147 kann das Styrolrohr 141 mit Bildplatten 150 versehen werden, die Naben 151 zur Aufnahme der Welle 152 aufweisen, wobei dies die Welle sein kann, auf « welcher die Walzenauf ti ag er in der» iSinheiten ?1„ 32 getragen werden» Nach dem Beieuu.Lgen des rüt einem Schaumstoffmustur versehenen Rohres auf der .achse 152 können die zylindrischen Aussenflächen 153 der I-Iusterabschnitte 148 maschinell bearbeitet werden, so dass sie auf einer Oberfläche eines Zylinders liegen, der koaxial zur .-.chse der Welle 152 verläuft»

Demnach wird ein mit einem Muster versehener Walζenauftru^yr 50 unter Verwendung eines vorgefertigten Schauastoffmaterials mit gewählten Poreneigensehuften geschaffen. Ein solcher Schaumstoff, ά>.'Τ für öJe

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vorliegenden

vorliegenden Zwecke geeignet ist, kann in den Bereich der weichen und mittelharten Stoffe gemäss der Rubber Manufacturers Association eingeteilt werden oder liegt in einer Pandux-Skala zwischen 40 und 55« !»in solches Schaumstoffmaterial mit einem Hohlraumvolumen von 97 °/° und einer sehr offenen Porenstürktur liefert die Übertragung eines ausgewählten breiigen Dekorationsmaterials von der Übertragerwalze auf eie Auftragerwalze in einfacher Weise und sorgt auch für den Fluss des dekorativen Materials von den Musterschaumstoffabschnitten 148 auf die Oberfläche einer Kachel.

In Fig. 17 wird ein Walzenauftrager 154 dargestellt, welcher auf eine ähnliche Weise wie der in den Figuren 12 bis 16 gezeigte Walzenauftrager hergestellt ist, mit der Ausnahme, dass der Schaumstoff streif en 155, der an dem Styrolrohr 156 befestigt ist, eine sehr kleine Porengrösse aufweist und eine zylindrische Oberfläche besitzt, die koaxial zur Achse der Welle 157 maschinell bearbeitet ist. Sin solcher Wal ζ en aut rager mit einem Schaumstoff mit einer'Porengrösse zwischen 80 und 100 Poren je 25 mm linear und einer glatten zylindrischen Oberfläche ist gut geeignet zur Aufbringung einer Glasurzusar.jnensetzung auf die Oberfläche einer Kachel und kann in der Einheit 33 als Walζenauftrager 50 verwendet werden. Obwohl eine

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solche

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solche Walze 154 für einen solchen Zweck sehr brauchbar ist, ist selbstverständlich, dass die Walze 154 ■ in einer der Einheiten 51 und 32 verwendet werden kann, um eine gleichförmige glatte Schicht eines Dekorationsmaterials auf der Oberfläche einer Kachel a&zulagern, falls ein dekoratives Entwurfsmuster nicht verwendet wird»

Bei der Aufbringung einer glatten gleichförmigen Schicht des Materials auf der Oberfläche einer

Kachel ist leicht ersichtlich, dass eine oder mehrere glatte Walzen 154 mit zylindrischer Oberfläche und gewählter PorengrÖsse verwendet werden können entlang der Bewegungsbahn der Kachel, um mehrere Schichten eines Glasurmaterials auf der Oberfläche einer Kachel abzulagern. Die Dicke mehrerer Schichten von Glasurmaterialien auf den Oberflächen der Kacheln kann sorgfältig kontrmlliert werden durch die Verwendung einer Anzahl solcher Rollenauftrager ähnlich der

Walze 154 und durch Aufbringung gewählter Dicken (

der Glasurzusammensetzung übereinander < >

Bei der Kontrolle der Dicke der Glasurzusammensetzung ist selbstverständlich, dass die Dicke der Kachel sich innerhalb gewisser Toleranzen ( zum Beispiel 7»25- 0,2 mm ) verändern kann und dass der Raum zwischen der Ebene H und der. Ebene der Oberfläche

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der

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der Kachel sich, gleichermassen ändern kann« Es ist zweckmassig, wenn solche Dickenänderungen der Kacheln durch Verwendung einer geeigneten nach oben vorgespannten, federbefestigten Platte oder eines Kissens unter dem Riemen kompensiert wird, um die Kacheln nach oben in eine sehr leichte Berührung mit den Aussenf lachen an der Schaumstoffwalze 155 zu drücken, so dass eine gleichförmige Glasurablagerung auf jeder Kachel vorgenommen wird.

Die Figuren 18, 19 und 20 zeigen Oberflächen einer Kachel, die ein Muster oder einen Üntwurf tragen, welcher durch die Auftragerwalzen dieser iilrfindung abgelagert wurde. In 3?ig. 18 ist festzustellen, dass die Musterabschnitte 160 eines gewählten Dekorationsmaterials auf der Oberfläche 161 des Kachelkörpers 162 abgelagert sindo Figo 20 zeigt,dass der Musterabschnitt 160 eine verhältnismässig gleichförmige Dicke haben kann. Pig. 19 zeigt eine Kachel mit den ersten Musterabschnitten 160, die durch eine Einheit 31 abgelagert sind, und mit zweiten Musterabschnitten 163» die durch eine Einheit 32 abgelagert sind. Die Musterabschnitüe 163 können aus einem anderen Dekorationsmaterial mit einer anderen Farbe und einer anderen Viskosität und Dichte im Vergleich zu dem Material der Musterabschnitte 160 hergestellt sein. In einigen

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Fallen

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Fällen können die zweiten Musterabschnitle 163 Teile der zuerst abgelagerten Abschnitte 160 überlappen (164). Bei anderen Entwerfen können die Musterabschnitte 163 genau mit den Abschnitten 160 in Übereins timmung liegeno Eine solche genaue Übereinstimmung von zwei oder mehr Mustern wird leicht erreicht aufgrund der Anordnung der Einheiten 31_S 32 und 33 entlang der Bahn der Kacheln und aufgrund der Art_s in welcher sie angetrieben werden.

Pigο 20 zeigt die Musterabschnitte 160 und 163, die mit einer Glasur 165 bedeckt sind,.um;einen Dekorationsefiekt zu erzeugen,,

Es muss festgestellt werden, dass bei Ablagerung und Aufbringung der Bskorätionsmaterialien und Glasurmaterialien auf der Oberfläche der Kacheln das Material leicht von dem Mwst^; ·^?ΐ»ε:⁵ϊκι11;ΐ auf di-s obere Fläche der Kachel fIiesst, ohne &&%&■ dabei die Aussenflache der Musterabschnitte der Walze mit der Kacheloberfläche in Berührung steht. Vorzugsweise befinden sich die Aussenflächen in einem Abstand von der Kacheloberfläche, welcher etwa äourv-xlent der Dicke des abzulagernden Materials ist, wobei diese Schichtdicke sich in Abhängigkeit von Dichte und Viskosität des Materials verändert. Ea wurde gefunden, dass,.-/ wenn ein kleiner Abstand zwischen den übereinander ange-

10 9 8 5 0/0327 ■ ■ - : ordneten

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ordneten Aussenf lachen und Kacheloberflächenjgelassen wird} das Material auf die Oberfläche der Kachel aus den Hohlräumen des Schaumstoffes fliesst, und dass die AlDsorptionseigenschaften der keramischen Kacheln danach streben, das breiige Material auf die Oberfläche der Kachel zu ziehen und es ohne relative Bewegung entlang der Oberfläche der Kachel zu halten.

Es ist selbstverständlich, dass es bei ge~ wissen Glasur^- und Dekorationsmaterialien und bei bestimmten Entwürfen zweckmässig sein kann, die Auftrager-wi-ze so anzuordnen, dass eine leichte Berührung zwischen den Aussenflächen und den Kacheln entstehto In solchen Fällen kann eine etwas schwerere Ablagerung des dekorativen Materials an den Grenzen des gewählten Musters hergestellt werden, und diese zusätzliche Dicke des Dekorationsmaterials an einersolchen Fl^ächengrenze neigt dazu, einen Kontrast oder einß Schattenlinie des Musters nach dem Brennen zu bilden. Wie oben gesagt, kann ein solcher Effekt erwün&cht sein, selbtsverständlich hängt jedoch die wirksame ILontrolle der Ablagerung des Materials auf der Oberfläche der Kacheln von der Korrelation der Porendichte des Schaumstoffes,' der Weichheit des Schaumstoffes, der Viskosität und Dichte des Dekorationsmaterials und der Absorption auf der Kacheloberfläche ab«

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Es

Es ist zu bemerken,dass die s/.is^rfpräjt ii-. Husterabschnitte von der Oberfläche der Styrolrohres oder von der Basis der Schaumstoffabdeckung um eine bestimmte Höhe hervorstehen,·so dass, wenn das Hohlraümvolumen des Schaumstoffabschnittes mit dem Material gefüllt ist, eine mehr als ausreichende Menge des Materials für die Ablagerung in dem gewünschten Muster getragen wird«, Obwohl ein leichter Druckkontakt erwünscht sein kann für bestimmte Anwendungen, befinden sich die Aussenabschnitte vorzugsweise in geringem Abstand von den Kaeheloberflachen oder berühren diese geradeo

Bs ist auch leicht verständlich, dass die Änderung des Abstandes zwischen den Einheiten 31 und 32 und die Veränderung des Abstahcles zwischen den Kachelkörpern, und eine geringe Veränderung der Geschwindigkeit des Riemenförderers in Beziehung zum Walzenauftrager ( für dreidimenaionale Wirkungen ) unterschiedliche Musteranordnungen durch die beiden Einheiten ohne Änderung der Prägemuster darauf erzeugt werden ο Demnach kann aus einem Sate Muster auf den Walzen 50 der Einheiten 31 und 32 eine Vielzahl von Musterveränderungen geschaffen werden» Da der endgültige Entwurf auf der Kacheloberfläche nicht in Bezug auf eine bestimmte Kante oder Fläche der Kacheln

109850/0327 8*0*^ _begrenzt

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begrenzt ist, sind verschiedene Anordnungen auf den Kacheln mit einem einzigen Entwurf möglich.

Andere Verfahren zur Bildung eines Bntwurfs für die Auftragerwalze können verwendet werden, wie die Herstellung eines negativen Abdruckes von einer gewählten Fotogravur und das direkte Giessen eines Schaumstoff3treifens, um ein positives Muster zu bilden, welches dann wie oben beschrieben an einem Styrolrohr^befestigt wird.

Obwohl nur ein beispielhaftes Verfahren zum Giessen eines Schaumstoff-Walzenauftragers hierin beschrieben wurde ist selbstverständlich, dass andere ähnliche Polyurethan- oder Elastomer-Systeme verwendet werden können in Abhängigkeit von der gewitschten Weichheit, Festigkeit und SchaumstoffStruktur. Als weiteres Beispiel kann eine unregelmässige Schaumstoffstruktur mit festen Kennzeichnen ( oberer Teil der Pandux-Skala ) bereitet werden aus US-I-A und US-I-B Interpace Polyurethan und (tem-O-Thane in den Teilen A und B. Bei diesem Gemisch hat es sich als zweckmässig erwiesen, eine Formoberflächentemperatur von 100° zu schaffen.

Es ist wichtig zu bemerken, dass der dekorative Vorgang kontinuierlich verläuft, dass das gefärbte Muster auf das mattweise Porzellan oder auf

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einen

einen ungebrannten Glasurüberzug aufgebracht werden kann und dass ein Glasurüberzug über einem oder mehreren Parbentwurfen aufgebracht werden kann und dass die Glasur- und die Dekorationsmaterialien vorzugsweise auf Wasserbasis hergestellt sind.

Verschiedene Abänderungen können im Verfahren zur Dekoration von Oberflächen keramischer Körper und bei dem Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoff walz enauf tragers vorgenommen werden, v/elcher solche Dwkorationsmaterialien aufbringt, und solche Änderungen sollen alle im Bereich, der beiliegenden Ansprüche liegen₀

Patentansprüche 109850/0327

Claims

- 40 - j 517 Patentansprüche:

1. Verfahren zum schnellen Aufbringen dekorativer Materialien auf Oberflächen einer Vielzahl sich schnell und kontinuierlich bewegender Keramikkörper, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Vielzalil der Keramikkörper entlang einer Bahn befördert, wobei die zu dekorierenden ebenen Oberflächen in einer vorgewählten Ebene liegen und die Keramikkörper "wrbestimmte Absorptionseigenschai ten aufweisen, man ein Dekorationsmateriul auf WasserbasLs in breiiger Form auf ein ofienzelliges, weiches, poröses, elastisches Teil aufbringt, welches um eine Achse drehbar ist und zylindrische Aussenflachen aufweist, die koaxial dazu verlaufen und sich mit praktisch der ^.eichen Lineargeschwindigkeit wie die Oberflächen der Keramikkörper bewegen, man Teile der Aussenflachen an dem

109850/0327 elastischen

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elastischen Teil in Bezu£ aufdie vorgewählte Ebene richtig anordnet zur fliessartigen Freigabe des breiigen Materials von den Aussenflächen auf die KörperoberflUchen durch Ablagerung und Absorption des Materials darauf j, wobei das breiige Material ein vorgewähltes spezifisches Gewicht und eine Viskosität aufweist, die mit der offenzelligen, porösen Struktur des elastischen Teiles und mit den vorbestimmten Absorptionseigenschaften der Oberflächen der Keramik- ä körper korreliert sind, wodurch das breiige Material bei der Ablagerung auf den Oberflächen der Keramikkörper an einer Bewegung relativ zu den Oberflächen der Keramikkörper gehindert wird.,

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man weiterhin entlang der Bahn und im Abstand von dem ersten elastischen Teil ein Glasurmaterial in breiiger form auf ein zweites offenzelliges, weiches, poröses, elastisches Teil liefert, welches zylindrische Aussenflächen aufweist, die sich mit der gleichen Lineargeschwindigkeit wie die Aussenflächen des ersten elastischen Teiles bewegen, und man das Glasurmaterial von dem zweiten elastischen Teil auf die Oberflächen der Keramikkörper und auf das von dem ersten elastischen Teil abgelagerte dekorative Material aufbringt.

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3«Verfahren

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3. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass man weiterhin die zylindrischen Aussenflachen des ersten elastischen Teiles mit einem ausgewählten ausgeprägten Muster versieht, um dekoratives Material auf die Keramikflächen gemäss diesem Muster abzulagern.

4» Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man weiterhin die zylindrischen Aussenflachen eines dritten offenzelligen, weichen, elastischen Schaumstoffteiles mit einem ausgeprägten Muster versieht und man von den Musteraussenflachen des dritten elastischen Teiles ein breiiges Material auf die Keramikkörper in Oberflächengebieten ablagert, die keine Ablagerung von Material durch die Musteraussenf lachen des ersten elastischen Teiles tragen, bevor die Kacheln zu dem vorher genannten zweiten elastischen Teil vorrücken.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man von den Husteraussenflachen des dritten Schaumstoffteiles ein Material teilweise auf den Oberflächengebieten ablagert, die eine Materialablagerung von dem ersten elastischen Teil tragen.

109850/0327 ₆.

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6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Rahmen mit einem Förderer zum Vorrücken der Keramikkörper entlang 4 einer Bahn, wobei die Oberflächen der Körper in der genannten Ebene liegen, Dekorationsauftragereinheiten an dem im Abstand entlang der Bahn zur Aufbringung eines Materials einschliesalich eines Dekorationsmaterials auf die Oberflächen in jeder Einheit, wobei jeder der Auftrager einen Walzenaiftrager mit einer offenporigen, weichen, Schäumetoffstruktur enthält, dessen zylindrische Aussenoberflachen dicht über den Oberflächen angeordnet sind, durch eine Zuführung eines breiigen Materials auf Wasserbasis und durch Vorrichtungen zur Überführung des Materials auf die offenzelligen Aussenoberflächt.x sowie durch Vorrichtungen, um die Keramikkörperoberflächen und die Aussenoberf lachen des Vi al ζ en auf trag er s mit der gleichen Lineargeschwindigkeit zu bewegen_e

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Dekorationsauftragereinhei ten einen Walzenauftrager umfasst, der zylindrische Ausaenflächen bietet, die ein hervorstehendes Muster liefern, und dass eine andere der Einheiten einen

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Walzenauftrager

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Walzenauftrager mit zylindrischen Aussenflädhen enthält, welche ein anderes hervorstehendes Muster darstellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Walzenauftrager der Auftragerein^heiten eine weiche Schaumstruktur aus Polyurethanschaum enthält, dessen Hohlraumvolumen in der Grössenordnung von 97 $> liegt und der Poren in der Grössenordnung von 60 bis 100 je 25 mm linear aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Walzenauftrager der Auftragereinheiten eine Schaumstruktur aufweist, die eine Weichheit im Bereich von 40 bis 100 in der Pandux-Skala besitzt·

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenauftrager einen zylindrischen Kern mit zylindrischer Oberfläche aufweisen und dass Husterabschnitte aus weichem, offenporigem Schaumstoff mit der zylindrischen Oberfläche verbunden sind, um ein gewähltes Muster zu schaffen.

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11. Vorrichtung

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumbedeckung des Kernteiles ein gegossener offenzelliger Schaum eines elastomeren Materials ist, welcher eins Weichheit in dem Bereich von 40 bis 100 der Pandux-Skala besitzt·

12. Walzenauftrager zum Auftragen eines dekorativen Keramikmaterials gewählter Viskosität und Dichte auf einen Keramikkörper mit Absorptionseigenschaften in der Grös3enordnung von 8 Its 18 °/>, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrager einen zylindrischen Kern mit einer zylindrischen Oberfläche und einen offenzelligen, elastomeren Schaumstoff auf der Oberfläche aufweist, wobei der Schaumstoff eine Weichheit im Bereich von 40 bis 100 der Pandux-Skala und ein Hohlraumvolumen von mehr als 65 $» sowie eine Porengrösse von 60 bis 100 Poren je 25 mm. Länge besitzt und wobei der Schaumstoff zylindrische Aussenoberflächen aufweist, die koaxial zum zylindrischen Kern liegen und eine gewünschte Entwurfsform bilden.

13· Walzenauftragung gemäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff Schaum-

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abschnitte

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abschnitte enthält, welche die genannten Aussenoberflächen aufweisen und mit der zylindrischen Oberfläche verbunden sind.

14· Walzenauf tragung nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Kern aus einem hoch stossf es ten Styrol hergestellt

ist.

15· Verfahren zur Herstellung dee Walzenauftragers nach einem der Ansprüche 12 bis 14t dadurch gekennzeichnet, dass man eine Hauptwalze von zylindrischer Form herstellt, in die das gewählte Muster in die zylindrische Oberfläche eingeschnitten ist, man einen negativen Abdruck des Musters durch Griessen einer elastomeren Hülle auf der Hauptwalze herstellt und man ein Polyurethanen!sch in die negativen Abdrücke der Hülle giesst, um ein positives erhabenes Muster mit einer gewählten Schaumaellengrösse und einer Weichheit in Gebiet von 40 bis 100 der Pandux-Skala su erzeugen.

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Le e rs e i te