DE2535585A1

DE2535585A1 - Verfahren zum glasieren von porzellan sowie spritzkopf zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2535585A1
Application number: DE19752535585
Authority: DE
Inventors: Palle Bredegaard
Original assignee: Bing & Grondahl Porcelainfab
Current assignee: Bing & Grondahl Porcelainfab
Priority date: 1974-08-12
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1976-03-04
Also published as: FR2281906A1; DK134595C; GB1522013A; DE2535585C2; IT1041471B; DD123444A5; DK427574A; FR2281906B3; DK134595B

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

Ansprüche

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,

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 3_f dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Mündungsteil (6) der mittleren Düse (4) aus keramischem Werkstoff besteht,

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