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Vorrichtung zum Bedrucken von keramischen Fliesen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Um Fliesen mit einem großflächigen Dekor zu bedrucken (d.h. mit einem
Dekor, das sich über mehrere Fliesen erstreckt), finden bisher im allgemeinen Abziehbilder
Verwendung. Dieses Verfahren ist jedoch mit zahlreichen Nachteilen behaftet. Die
Herstellung des Abziehbildes ist verhältnismäßig teuer; sein Aufbringen auf die
Fliesen erfordert einen beträchtlichen Arbeitsaufwand. Bedingt durch die Vielzahl
dernotwendigen Arbeitsgänge ergibt sich eine unerwünscht lange Zeitdauer vom Entwurf
des Abziehbildes bis zur Herstellung der fertigen Fliese, was vor allem bei modischem
Fliesendekor nachteilig ist. Auch brenntechnisch ist die Verwendung von Abziehbildern
zur Herstellung großflächiger Fliesendekore nachteillg, da der Dekorbrand wegen
der Stärke der zu verbrennenden.Lackschicht nicht sehr schnell durchgeführt werden
kann.
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Es ist weiterhin bekannt, keramische Fliesen im Siebdruck-Verfahren
einzeln zu bedrucken. Dies kann bei nicht anspruchsvollen Fliesen vor dem Brennen
(d.h. auf die Rohglasur) erfolgen oder bei höherwertiger Ware nach dem Brennen,
d.h. mittels eines Zweit- oder Drittbrandes. Ein befriedigendes Ergebnis im-Direktdruck
war jedoch bisher immer nur beim Bedrucken einzelner Fliesen möglich.
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Versuche, ein sich über mehrere Fliesen erstreckendes großflächiges
Dekor im Direktdruck zu erzielen, scheiterten bisher durchwegs. Man hat dies vereinzelt
bereits in der Weise versucht, daß die zu bedruckenden Fliesen unmittelbar nebeneinander
(d.h.
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mit ihren Kanten aneinanderstoßend) in einer Ebene in einem sie fixierenden
Rahmen angeordnet wurden.
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Dabei stellten sich jedoch durchweg störende Dekorfehler ein, und
zwar bedingt durch die innerhalb des Toleranzbereiches unvermeidlich auftretenden
Formatabweichungen sowie Stärke- und Planitätsschwankungen. Die sich hierbei einstellenden
Dekorfehler können beispielsweise darin bestehen, daß wegen Formatabweichungen benachbarter
Fliesen Teile des Dekors auf eine andere Fliese kommen oder daß wegen Stärke- oder
Planitätsschwankungen ("Flügeligkeit" der Fliese) einzelne Fliesen ungleichmäßig
bedruckt sind bzw. eine unerwünschte Farbgebung erhalten.
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Um im Direktdruck ein großflächiges Dekor durch gleichzeitiges Bedrucken
einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Fliesen aufzubringen, ist es daher
bisher notwendig, eine genaue Vorauswahl.der zu bedruckenden Fliesen (auf Maßhaltigkeit
des Formats, der Stärke und der Planität) durchzuführen und alle Fliesen, die außerhalb
des bei -dieser Vorauswahl zugrundegelegten sehr engen Toleranzbereiches liegen,
auszuscheiden. Es leuchtet ein, daß diese Arbeitsweise außerordentlich zeit- und
materialaufwendig und demgemäß sehr unwirtschaftlich ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
geschilderten Mängel der bekannten Ausführungen eine Vorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, daß ein einwandfreier Direktdruck
eines großflächigen Dekors auf eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten keramischen
Fliesen möglich ist, selbst wenn diese Fliesen Format-, Stärke- und Planitätsabweichungen
im üblichen Toleranzbereich aufweisen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches
1 genannten Merkmale gelöst.
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Indem bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Fliesen im Rahmen
unter Zwischenfügung von Abstandselementen mit Fugenabständen angeordnet und die
Fugenabstände mittels der Abstandselemente an die Formatabweichungen der Fliesen
anpassungsfähig sind, können sich Formatabweichungen der einzelnen in einem gemeinsamen
Rahmen zusammengespannten Fliesen selbsttätig ausgleichen; wobei die Formatabweichungen
von den Fugenabständen aufgenommen werden.
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Indem sich ferner die Fliesen auf einer senkrecht zur Fliesenfläche
reversibel verformbaren Unterlage abstützen, können Stärke- und Planitätsschwankungen
der einzelnen Fliesen weitgehend ausgeglichen werden.
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Die Erfindung ermöglicht damit erstmalig einen technisch und gestalterisch
einwandfreien und zugleich besonders wirtschaftlichen Direktdruck großflächiger
Dekore auf eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Fliesen. Indem ein Abziehbild
vermieden wird, entfallen die hiermit verbundenent eingangs geschilderten Nachteile.
Verglichen mit der oben weiterhin erläuterten bekannten Ausführung (mit starr und
ohne Abstände zusammengespannten Fliesen) zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung
auch bei Verwendung von mit üblichen Toleranzen behafteten, nicht einer Vorauswahl
unterworfenen Fliesen durch eine hohe Qualität des Druckes und des erzielten Dekors
aus.
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Erfolgt das Bedrucken der im Rahmen unter Zwischenfügung der Abstandselemente
gehalterten Fliesen nach dem Siebdruckverfahren (wobei eine Rakel zum Durchpressen
der Druckfarbe durch das Sieb auf die im Rahmen gehalterten Fliesen Verwendung findet),
so ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung die Rakel in einzelne,
im Bereich benachbarter Fliesen unabhängig voneinander verformbare Teilstücke unterteilt,
deren Länge der Breite der Fliesen quer zur Bewegungsrichtung der Rakel entspricht.
Auf diese Weise können sich die einzelnen Teilstücke der Rakel den eventuell auf
etwas unterschiedlicher Höhe liegenden Fliesen ideal anpassen und auch besser ihren
unterschiedlichen Planitätsschwankungen folgen.
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In entsprechender Weise ist zweckmäßig auch das Sieb in den einzelnen
Fliesen zugeordnete Teilstücke unterteilt, die im Bereich der Fugen über verformbare
Zwischenglieder miteinander verbunden sind. Dadurch wird auch bei großen Abweichungen
in der Stärke und/oder Planität der einzelnen Fliesen sowie bei- Verwendung besonders
dünner Siebe (für sehr anspruchsvolle Dekore) die Gefahr eines unerwünschten Dehnens
oder gar Bruches des Siebes vermieden.
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Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche und betreffen insbesondere die Art der Abstandselemente und der
elastischen Unterlage. Diese Mcrkmale werden im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung
einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen Fig.1 eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig.2 eine Detaildarstellung aus Fig.1 in vergrößertem Maßstab, Fig.3
einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig.2,
Fig.4 eine schematische
Teildarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung, Fig.5 eine Aufsicht
auf eine dritte Ausführungsform, Fig.6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig.5,
Fig.7 eine schematische Teildarstellung der.erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Rakel
und Sieb, Fig.8 eine schematische Aufsicht auf das Sieb, Fig.9 einen Schnitt längs
der Linie IX-IX der Fig.8.
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Das in den Fig.1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum gleichzeitigen Bedrucken einer Vielzahl von nebeneinander in einer
Ebene angeordneten keramischen Fliesen 1, 1a, 1b, 1c usw. enthält einen Rahmen 2,
von dem zwei Rahmenteile 2a, 2b fest angeordnet sind, während die beiden anderen
Rahmenteile 2c, 2d in Richtung der Pfeile 3 bzw. 4 verstellbar sind.
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Die Fliesen sind in dem Rahmen 2 unter Zwischenfügung von Abstandselementen
5 (vgl. Fig.2 und 3) mit Fugenabständen 6 angeordnet. Die Abstandselemente 5 sind
dabei jeweils zwischen den einander
zugewandten Ecken von vier
benachbarten Fliesen (z.B. 1, 1a, 1b, 1c, vgl. Fig.2) vorgesehen.
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Bei dem in den Fig.1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen
die Abstandselemente 5 aus starrem Material (insbesondere aus Stahl) und sind parallel
zur Fliesenfläche begrenzt beweglich. Zu diesem Zweck bilden die Abstandselemente
5 den Kopf eines Gleitstückes 7 (vgl. Fig.3), das in einer im Rahmen 2 angeordneten
Schiene 8 einerseits in Längsrichtung dieser Schiene (d.h. senkrecht zur Zeichenebene
der Fig.3) und andererseits auch in Querrichtung dieser Schiene begrenzt beweglich
ist. Zu diesem Zweck enthält das Gleitstück 7 eine ringförmige Ausnehmung 9, deren
Durchmesser wesentlich kleiner ist als die Breite des Schlitzes, der von zwei nach
innen weisenden Flanschen 8a der Schiene 8 gebildet wird. In entsprechender Weise
ist ein lichter Abstand zwischen den unteren Flanschen 8b der Schiene 8 und einem
durch diesen Schlitz nach außen ragenden, mit einer Befestigungsmutter 10 versehenen
Zapfen 11 des Gleitstückes 7 vorhanden.
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Auf diese Weise kann sich das Gleitstück 7 nicht nur in Längsrichtung
der Schiene 8, sondern auch in Querrichtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles
12, bewegen, um beim Schließen des Rahmens 2 Formatabweichungen der einzelnen Fliesen
aus zu-.
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gleichen.
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Auf der Oberseite des Gleitstückes 7 befindet sich eine das Abstandselement
5 ringförmig umgebende elastische Unterlage 13, auf der sich die Fliesen
1,
1a usw. abstützen. Diese elastische Unterlage 13 ermöglicht beim Bedrucken der Fliesen
einen Ausgleich etwa vorhandener Stärke- und Planitätsabweichungen der einzelnen
Fliesen.
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Die Handhabung der Vorrichtung dürfte nach den vorstehenden Erläuterungen
ohne weiteres verständlich sein. Bei gelösten Rahmenteilen 2c und 2d werden zunächst
die gleichzeitig zu bedruckenden Fliesen (im Falle der Fig.1 somit 25 Fliesen) in
den Rahmen 2 lose eingelegt. Dann wird der Rahmen 2 mittels der beweglichen Rahmenteile
2c und 2d gespannt, was beispielsweise pneumatisch, hydraulisch oder mittels Federkraft
erfolgen kann. Bei diesem Spannvorgang stellen sich die an den Eckbereichen der
Fliesen vorgesehenen Abstandselemente 5 so in der Rahmenebene ein, daß etwa vorhandene
Formatabweichungen der Fliesen ausgeglichen, d.h. unter entsprechender Anpassung
der Fugenabstände 6 aufgenommen werden. Der gespannte Rahmen 2 durchläuft dann die
einzelnen Siebdruckstationen, wobei während des Druckvorganges die elastischen Unterlagen
13 einen Ausgleich von Stärke- und Planitätsschwankungen der Fliesen ermöglichen.
Auf die Besonderheiten von Rakel und Sieb wird anhand der Fig.7 bis 9. noch näher
eingegangen.
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Bei dem in Fig.4 schematisch veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel
finden statt der bei der Ausführung gemäß den Fig.1 bis 3 vorgesehenen zylindrischen
Abstandselemente 5 aus starrem Material
kreuzförmige Abstandselemente
14 aus elastischem Material: Verwendung, wobei sich die benachbarten Fliesen 1,
1a, 1b und 1c an den Flanken dieses kreuzförmigen Abstandselementes 14 abstützen.
Durch elastische Verformung dieses Abstandselementes 14 werden auch hier beim Zusammenspannen
des Rahmens 2 Formatabweichungen der Fliesen unter entsprechender Anpassung der
Fugenabstände 6 aufgenommen.
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Auch hierbei stützen sich die Fliesen senkrecht zur Fliesenfläche
auf einer elastischen Unterlage ab, die einstückig mit dem Abstandselement 14 ausgebildet
sein kann.
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Bei dem in den Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
der ganze Rahmen 15 aus elastischem Material und enthält ein gitterförmiges Netz
von Längs- und Querstegen 16, 17, zwischen denen die Fliesen 1, la usw. angeordnet
sind. Wie Fig.6-erkennen läßt, ist die Höhe der Länge und Querstege 16, 17 etwas
niedriger als die Stärke der Fliesen 1 gewählt, so daß diese Stege 16, 17, die hier
die Funktion der Abstandselemente übernehmen, den Druckvorgang nicht behindern (in
entsprechender Weise ist auch bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen die
Höhe der Abst.n(lselementc 5 bzw. 14 niedriger als die Fliesen:täi:ke gewählt:).
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Um das Einlegen der Fliesen in den aus elastischem Material bestehenden
Rahmen zu erleichtern und zugleich für einen festen Sitz der Fliesen im einqespannten
Zustand zu sorgen, sind bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.5 und 6 die als Abstandselemente
dienenden
I.äncfs- und ()uerste(e 16, 17 mit Hohlraumen 18versehen. Durch Einführen eines
unter Druck stehenden gasförmigen oder flüssigen Mediums (beispielsweise Preßluft)
können die Stege 16, 17 geweitet und dadurch die Fliesen in den von den Stegen gebildeten
Ausnehmungen festgespannt werden. Durch geeignete Profilierung der Hohlräume 18
sowie zweckmäßige Wahl der Materialstärke der den Hohlraum begrenzenden Wandungen
läßt es sich unschwer erreichen daß beim Einführen des Druckmittels in den Hohlraum
18 in erster Linie eine Aufweitung parallel zur Fliesenfläche (im Sinne einer optimalen
Spannwirkung) erfolgt.
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Eine weitere in der Zeichnung nicht veranschaulichte Variante der
Erfindung besteht darin, mehrere, vorzugsweise alle in einem gemeinsamen Rahmen
gehalterten Fliesen auf einer gemeinsamen Unterlage abzustützen, die mit. einem
flüssigen oder gasförmigen Medium, beispielsweise mit Wasser, gefüllt ist. Eine
solche reversibel verformbare Unterlage, beispielsweise ein von einer verformbaren
Blase umschlossenes Wasserbett, ermöglicht gleichfalls beim Spannen des Rahmens
eine gegenseitige Ausrichtung der Fliesen, wobei Formatabweichungen unter entsprechender
Anpassung der Fugenabstände aufgenommen werden; ebenso ist beim Druckvorgang ein
Ausgleich von Stärke-und Planitätsabweichtltlc!ell der einzelnen Fliesen durch die
verformbare Unterlage möglich.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden auf der erwähnten verformbaren
Unterlage geeignete Abstandselemente, vorzugsweise zwischen den Ecken benachbar-
ter
Fliesen, angeordnet.
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Anhand der Fig.7 bis 9 sind einige Besonderheiten von Rakel und Sieb,
die zur erfindungsgemäßen Druckvorrichtung qe1iören, veranschaulicht.iC))I In der
Siebdruckstation wird auf dem die Fliesen 1, 1a usw. enthaltenden, gespannten Rahmen
ein Sieb 19 aufgelegt, das mit dem zu druckenden Dekor versehen ist. Dieses Sieb
ist in einzelne Teilstücke 19a, 19b usw unterteilt, die in Form und Größe den einzelnen
Fliesen 1, 1a entsprechen.
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Die Teilstücke des Siebes 19 stehen im Bereich der Fugen über verformbare
Zwischenglieder 20 in Verbindung, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen und
farbundurchlässig sind. Wic Fig.9 erkennen läßt, ermöglichen diese verformbaren
Zwischenglieder 20, daß sich die einzelnen Teilstücke, z.B.
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19a, 19b des Siebes auch dann einwandfrei und ohne unzulässige Dehnung
des Siebes auf die Fliesen 1, 1a auflegen, wenn deren Oberseite durch Stärkeabweichungen
der Fliesen auf etwas unterschiedlichem Niveau liegt.
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Der Auftrag der Farbe auf die Fliesen durch das Sieb 19 erfolgt mittels
einer Rakel 21, die erfindungsgemäß durch Ausnehmunqen 22 in einzelne Teilstücke
(z.B. 21a, 21b) unterteilt ist, deren Länge der Breite der Fliesen (Iner zur Bewegungsrichtung
der Rakel (d.h. entsprechend der Breite der Fliesen in der Zeichenebene der Fig.7)
entspricht. Dadurch sind die einzelnen Teilstücke 21a, 21b usw. der
Rakel
21 unabhängig voneinander verformbar und können sich beim Aufstreichen der Druckfarbe
etwa vorhandenen Stärke- und Planitatsabweichunqen benachbarter Fliesen 1, 1a ei
nwandfrei anpassen.
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