DE2535585A1 - Verfahren zum glasieren von porzellan sowie spritzkopf zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum glasieren von porzellan sowie spritzkopf zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Das Glasieren von Porzellangegenständen erfolgt in der Regel durch Eintauchen des verglühten und eventuell dekorierten Gegenstandes
in eine Wanne mit Glasur oder durch übergießen des Gegenstands mi.t in Wasser auf geschlämmter Glasur. In wenigen
Sekunden saugt der Gegenstand Wasser auf, wonach auf seiner Oberfläche eine einige zehntel Millimeter dicke Glasurschicht
zurückbleibt.
Zur Vermeidung von Glasurfehlern, z.B. Haarrissen oder Glasurverschiebungen
dürfen die Zusammensetzung und die Rohstoffe der Glasur nicht zu stark von denen der Porzellanmasse abweichen.
Eine solche Glasur besteht normalerweise aus Quarz, Kaolin, Feldspat und Kreide. Die glatte, glasklare Oberfläche
wird dadurch erreicht, daß die Glasur im Gegensatz zur Porzellanmasse beim Brennen völlig schmilzt. Der Kreidegehalt
hat zur Folge, daß die Glasur bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als das Porzellan. Die Kreide und der Kaolin
dienen als Träger der Glasuraufschlämmung. Der Kaolin wirkt außerdem als Bindemittel.
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Aus fertigungstechnischer Sicht wäre es vorteilhaft, die
Glasur statt durch Tauchen oder Begießen > des Gegenstands durch Bespritzen desselben mit der Glasur aufzutragen, wie
dies bei der Herstellung von Steingut auch üblich ist. Fajence wird sofort bis zur Erzielung der endgültigen Festigkeit
glattgebrannt und hat daher beim Glasieren eine geringere Porosität als Porzellan. Diese größere Porosität des Porzellans
erfordert beim Spritzglasieren die schnelle Zufuhr einer großen Menge Glasur, damit diese zu einer gleichmäßigen,
zusammenhängenden Schicht zusammenfließt. Wird andererseits zuviel Glasur aufgespritzt, entstehen Glasurwellen.
Es ist erfahrungsgemäß schwierig, mit den bisher normalerweise verwendeten Glasuren und Spritzköpfen zufriedenstellende
Ergebnisse zu erzielen, weshalb das Glasieren von Porzellangegenständen in Serienproduktion hauptsächlich durch Tauchen
oder Übergießen erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Spritzglasierverfahrens, das einen schnelleren und weniger aufwendigen
Produktionsprozeß ermöglicht und gleichmäßigere Pro— duktionsergebnisse gewährleistet als die konventionellen
Verfahren,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Maßnahmen gelöst:
a) Bespritzen mittels eines Spritzkopfes mit einer Zentraldüse zum Verspritzen von Glasur und einer koaxial zur
Zentraldüse angeordneten Luftringdüse,
b) Verwendung eines Glasurzuleitungsdrucks von unter 3 kg/cm2,
c) Verwendung eines LuftZuleitungsdrucks von unter 4 kg/cm2,
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d) Verwendung einer Glasur, die sich von normalerweise benutzten Glasuren darin unterscheidet, daß sie statt rohem Kaolin
einen Klebstoff und gebrannten, pulverisierten Kaolin enthält,
e) daß die Glasur ein spezifisches Gewicht im Bereich
1,4 - 1,7 hat, und
f) daß die Viskosität der Glasur im Bereich 50-300 Cp liegt.
Die Glasur ist wie bereits erwähnt in relativ großen Mengen per Zeiteinheit aufzutragen, wobei jedoch eine Wellenbildung oder
andere Unebenheiten zu vermeiden sind. Es hat sich herausgestellt, daß man bei den verhältnismäßigen niedrigen Drücken
diese Mängel vermeidet, es aidererseits aber erforderlich ist, eine Glasur spezieller Zusammensetzung zu verwenden um zu verhindern,
daß die Glasur um die Düsenmündung herum anbäckt und diese verstopft oder zumindest die Zerstäubung der Gleair stört.
Es hat sich gezeigt, daß man mit rohen Kaolin enthaltenden Glasuren nicht in der Lage ist, beim Spritzvorgang die obengenannten
Mängel zu vermeiden. Die überraschende Wirkung wird durch die Kombination: niedriger Druck und spezielle Zusammensetzung
der Glasur in Verbindung mit der im Prinzip an sich bekannten Spritzdüse gewährleistet. Diese Wirkung besteht darin,
daß im Spritzglasierverfahren ein in jeder Hinsicht zufriedenstellender Belag auf die Gegenstände auftragbar ist, wodurch
die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und die Stabilität der Produktion wesentlich verbessert werden. Das beim Glasieren von
Steingutrohlingen sonst übliche Erwärmen derselben vor oder nach dem Glasieren ist beim erfindungsgemäßen Verfahren erfahrungsgemäß
überflüssig.
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Die angegebene Glasur ist in den erforderlichen Mengen per Zeiteinheit aufspritzbar, und zwar bei so niedrigem Spritzdruck
bezüglich der Glasuraufschwämmung und der Zerstäubungsluft, daß keine Gefahr besteht, daß der Porzellangegenstand
dabei von seinem Träger geblasen wird, der den Gegenstand durch die Spritzzone führt. Dabei ist keinerlei Tendenz zur Verstopfung
der Düse oder zu unerwünschten Glasurablagerungen infolge des niedrigen Glasurdrucks zu verzeichnen. Dank des niedrigen
Drucks ist auch die Tendenz zur Bildung von Glasurwellen und anderen Unebenheiten der Glasuroberfläche wesentlich vermindert.
Die vorerwähnte Beimischung eines besonderen Klebstoffes ist hauptsächlich dem Umstand zuzuschreiben, daß statt rohen
Kaolins gebrannter, pulverisierter Kaolin verwendet wird, der nicht das Trag- und Bindevermögen rohen Kaolins aufweist.
Besonders gute Ergebnisse gewährleistet erfindungsgemäß ein Gemisch aus Karboxymethylzellulose und einem Magnesium-Aluminium-Silikat als Glasur-Klebestoff. Wird allein Karboxymethylzellulose
benutzt, erfolgt das Trocknen langsam, während bei ausschließlicher Verwendung von Magnesium-Aluminium-Silikat
das Trocknen so schnell vor sich geht, daß one Tendenz zu Glasurablagerungen
am Spritzkopf zu verzeichnen ist, was zu Betriebsstörungen führen kann.
Die baulichen Einzelheiten des im Prinzip bekannten, zum Bespritzen des Porzellans mit Glasur dienenden Spritzkopfs haben
einen wesentlichen Einfluß teils auf das Ergebnis, teils auf die Betriebssicherheit beim Produktionsprozeß. Die Erfindung
betrifft daher auch einen Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens mit einer mittleren Düse und einer koaxial zu dieser
angeordneten Ringdüse, die von der mittleren Düse und einem
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diese umgebenden Rxngdüsenelement begrenzt wird. Der Spritzkopf ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß
a) der Innendurchmesser des Mündungsteils der mittleren Düse zwischen 0,4 und 2,0 mm, vorzugsweise ca. 1 mm beträgt,
b) die Wandstärke des Mündungsteils der mittleren Düse weniger als 3 mm, vorzugsweise ca. 1 mm beträgt,
c) die Spaltbreite der Ringdüse zwischen 0,1 und 275 mm, vorzugsweise
zwischen 0,3 und 0,5 mm beträgt,
d) die mittlere Düse zwischen 0 und 2,0 mm, vorzugsweise
ca. 0,3 mm von der Stirnseite des die Ringdüse begrenzenden Elements herausragt, und
e) die Länge des Mündungsteils der mittleren Düse 2 bis 30 Mal, vorzugsweise ca. 10 Mal größer ist als der Innendurchmesser
der Düse.
Die angegebenen Grenzen sichern bei Verwendung einer Glasur mit einer Zusammensetzung wie oben angegeben erfahrungsgemäß
annehmbare Ergebnisse, während die als bevorzugt genannten Werte gute Ergebnisse zeitigen. Ein weiterer Paktor, der eine
gewisse Bedeutung hat, ist das Material der mittleren Düse, insbesondere des Mündungsteils dieser Düse. Die besten Ergebnisse
wurden in der Praxis mit Glas erzielt. Aber auch organischer Kunststoff, beispielsweise Polyamid und keramische
Werkstoffe sind gut geeignet. Aus diesen Materialfen hergestellte
Düsen neigen bei dem recht niedrigen Glasur-Zuführungsdruck weniger zum Verstopfen und sind recht abriebfest, sodaß das
bei Verwendung von beispielsweise Stahldüsen erforderliche häufige Auswechseln entfällt.
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Ein erfindungsgemäßer Spritzkopf wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Längsschnitt durch eine
Ausführungsform des Spritzkopfes darstellt.
Die Zeichnung zeigt ein Gehäuse 1 in der Gestalt eines Umdrehungskörpers mit der Achse 2. An dieser Achse entlang findet
sich im Gehäuse ein Zuleitungskanal 3 für Glasur, der an seinem äußeren Ende in eine Gewindebohrung zur Befestigung eines
Zulextungsschlauchs mündet, während der Kanal 3 an seinem entgegengesetzten inneren Ende in eine Gewindebohrung mündet, in
welche eine Düse 4 eingeschraubt ist. Die Düse 4 weist einen axialen durchgehenden mittleren Kanal 5 auf, in dessen äußeres
Endteil ein einen Mündungsteil 6 bildendes Rohrstück, vorzugsweise
aus Glas, eingesetzt ist. Der Mündungsteil 6 kann jedoch auch aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise Polyamid oder
keramischem Material gefertigt sein und ragt wie dargestellt weiter heraus als der übrige Teil der Düse 4.
In der Nähe ihres vorderen Endes weist die Düse 4 eine nach vorn konisch zuspitzende Fläche 7 auf, an der eine entsprechende
konische Fläche am mittleren Teil eines Ringdüsenelements 8 anliegt. Das Ringdüsenelement 8 wird in dieser Anlagestellung
von einer Überwurfmutter 9 gehalten, die auf einen Gewindehals
10 mit Kragen am inneren Ende des Gehäuses 1 aufgeschraubt ist.
An der einen Seite des Gehäuses 1 ist eine Gewindebohrung 11
zur Befestigung eines Luftzuleitungsschlauchs ausgebildet. Vom Boden dieser Gewindebohrung führt ein Kanal 12 zu einem Ringraum zwisiien der Düse 4 und dem Gewindehals 10. Aus diesem Raum
gelangt die Luft in einen von der Düse 4, dem Ringdüsenelement 8, der Überwurfmutter 9 und dem Gehäuse 1 begrenzten Ringraum 13.
Das Ringdüsenelement 8 hat einen Wandteil 14 in der Gestalt eines nach vorn gerichteten hohlen Kegelstumpfs mit einem zen-
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tralen Loch zur Aufnahme des Mündungsteils 6 der Düse 4. Der Durchmesser des zentralen Lochs ist so bemessen, daß zwischen
dem Mündungsteil 6 und der diesen umgebenden Randfläche des Wandteils 14 eine Ringdüse 15 verbleibt. Aus dem Ringraum
13 gelangt die Luft durch mehrere im Ringdüsenelement 8 ausgebildete achsparallele Kanäle 16 in den vom Wandteil 14 begrenzten
Hohlraum und somit zur Ringdüse 15.
Der Luftzuleitungsbohrung 11 diametral gegenüber hat das
Gehäuse 1 eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Halterungsschraube 1 7.
Die Abmessungen, die außer der Länge des Düsenmündungsteils den größten Einfluß auf den Ablauf des Spritζvorgangs haben,
sind auf der Zeichnung durch die Pfeile a,b, c und d veranschaulicht, von denen a den Innendurchmesser des Mündungsteils
6, b dessen Wandstärke, c die Spaltbreite der Ringdüse 15 und d das Stück bezeichnen, um welches die mittlere Düse 4 von der
Stirnfläche des Wandteils 14 des Ringdüsenelements 8 herausragt. Diese Größenwerte müssen innerhalb folgender Bereiche liegen:
0,4 mm ^a ^ 2,0 mm,
b \ 3mm,
0,1 mm 4 c ^ 2,5 mm, vorzugsweise 0,3 mm <^ c ^ 0,5 im
0 mm / d / 2,0 mm, vorzugsweise 0,1 mm / d / 0,8 mm.
Des weiteren soll die Länge des Mündungsteils das 2- bis 30-fache des Innendurchmessers des Mündungsteils betragen. Die besten
Ergebnisse wurden in der Praxis mit folgenden Werten erzielt:
a = 1,0 mm, b = 1,0 mm, c = 0,4 mm, d = 0,3 mm und
Düsenlänge =10 mm.
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Es sind baulich anders gestaltete Spritzköpfe als der vorstehend beschriebene verwendbar, vorausgesetzt, daß diese
den oben angegebenen relevanten Größen-Bereichen entsprechen. Es ist beispielsweise nicht erforderlich, als Mündungsteil 6
der mittleren Düse 4 ein selbständiges Rohrstück zu verwenden,
da der Mündungsteil mit den übrigen Teilen der Düse 4 einstückig ausgebildet sein kann, sofern die gesamte Düse
aus einem als Mündungsteil geeigneten Material, beispielsweise Glas oder einem keramischen Material besteht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Glasieren von rohem als auch verglühtem Porzellan geeignet.
/Ansprüche
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Claims (6)
1. Verfahren zum Glasieren von Porzellan, gekennzeichnet durch die Kombination folgender· Maßnahmen:
a) Bespritzen der Gegenstände mittels eines Spritzkopfes mit
einer Zentraldüse zum Verspritzen von Glasur, und einer koaxial zur Zentraldüse angeordneten Luftringdüse,
b) Verwendung eines Glasurzuleitungsdrucks von unter 3 kg/cm2-
c) Verwendung eines Luftzuleitungsdrucks von unter 4 kg/cm2,
d) Verwendung einer Glasur, die sich von normalerweise benutzten Glasuren darin unterscheidet, daß sie statt rohem Kaolin
einen Klebstoff und gebrannten, pulverisierten Kaolin enthält,
e) daß die Glasur ein spezifisches Gewicht im Bereich 1,4-1,7 hat, und
f) daß die Viskosität der Glasur im Bereich 50-300 Cp liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic h net,
daß als Klebstoff in der Glasur ein Gemisch aus Karboxymethylzellulose und einem Magnesium-Aluminium-Silikat benutzt
wird.
3. Spritzkopf zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
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1 oder 2, mit einer mittleren Düse und einer koaxial zu dieser angeordneten Ringdüse, die von der mittleren Düse und einem
diese umgebenden Ringdüsenelement begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet , daß
a) der Innendurchmesser (a) des Mündungsteils (6) der mittleren Düse (4) zwischen 0,4 und 2,0 mm, vorzugsweise ca. 1 mm beträgt,
b) die Wandstärke (b) des Mündungsteils (6) der mittleren
Düse (4) weniger als 3 mm, vorzugsweise ca. 1 mm beträgt,
c) die Spaltbreite (c) der Ringdüse (15) zwischen 0,1 und
2,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5 mm beträgt,
d) die mittlere Düse (4) zwischen 0 und 2,0 mm, vorzugsweise
ca.0,3 mm von der Stirnseite des die Ringdüse (15) begrenzenden
Elements (8) herausragt, und
e) die Länge des Mündungsteils (6) der mittleren Düse (4)
2 bis 30 mal, vorzugsweise ca. 10 mal größer ist als der Innendurchmesser
der Düse (4).
4. Spritzkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der Mündungsteil (6) der mittleren Düse (4) aus Glas besteht.
5. Spritzkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens der Mündungsteil (6) der mittleren Düse (4) aus einem in Berührung mit Glasur verschleißfesten
organischen Kunststoff besteht.
6. Spritzkopf nach Anspruch 3f dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens der Mündungsteil (6) der mittleren Düse (4) aus keramischem Werkstoff besteht,
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