DE60018352T2

DE60018352T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von keramischen Gegenständen

Info

Publication number: DE60018352T2
Application number: DE60018352T
Authority: DE
Inventors: Eugenio Morandi; Gianfranco Carnevali
Original assignee: Carnevali Gianfranco Sassuolo; Morandi Eugenio Sassuolo
Current assignee: Carnevali Gianfranco Sassuolo; Morandi Eugenio Sassuolo
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: EP1101583A3; EP1101583A2; ES2238238T3; ITMO990258A1; EP1101583B1; ATE289903T1; DE60018352D1; IT1311155B1; ITMO990258A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von keramischen Gegenständen und die damit verbundene Vorrichtung.
Es sind verschiedene Technologien für die Herstellung von keramischen Gegenständen wie Fliesen und dergleichen bekannt, die je nach Herstellungsmethode, d.h. Pressteile oder Extrusionserzeugnisse, unterschieden werden können.
Die Herstellung durch Pressen, das bei der Produktion von bestimmten Arten von Gegenständen wie beispielsweise aus Porzellan und Steinzeug und Einmalbrand-Gegenständen verwendet wird, erfordert im allgemeinen das Nassvermahlen der Rohstoffe in Trommelmühlen (Alsing), die kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten, so dass man eine wässrige Suspension aus vermahlenen Festpartikeln erhält, die in der Keramik Aufschlämmung genannt wird.
Die Aufschlämmung wird aus den Mühlen abgezogen und in geeigneten Setztanks gelagert, in denen sie weiterhin langsam gerührt wird.
Bei der Herstellung von Einmalbrand-Gegenständen wird die Aufschlämmung unverarbeitet verwendet; bei der Herstellung von Porzellan und Steinzeug werden einigen der Setztanks der Grundaufschlämmung verschiedene, entsprechend vermahlene Farboxide zugesetzt, so dass man entsprechend farbige Aufschlämmungen erhält.
Die verschiedenen Aufschlämmungen werden dann in Sprühtrocknern (Zerstäubern) zu Pulver getrocknet, das einen kontrollierten Feuchtigkeitsgrad besitzt.
Jedes Pulver muss in einem entsprechenden Silo gelagert werden, in dem es sumpft und homogenisiert.
Außerdem lassen sich auch die Partikelgröße und die Form des Pulvers mit Hilfe spezieller Methoden wie beispielsweise Granulierung verändern, so dass man Körner oder Blättchen erhält, die in einer entsprechenden Anzahl geeigneter Silos gelagert werden.
Das Pulver, die Körner bzw. Blättchen, die den jeweiligen Silos in vorher festgelegter Qualität und Menge entnommen werden, werden dann den Zufuhrsystemen der Pressen zugeleitet.
Das Pressen erfolgt in Formen, die es ermöglichen, dass man Gegenstände mit speziellen Abmessungen und eine ausgewählte Oberfläche bzw. Dekore erhält, indem man bestimmte Systeme für die Zufuhr und das Füllen der Formen verwendet.
Die Erzeugnisse werden anschließend getrocknet, gegebenenfalls glasiert bzw. verziert und in Trockenöfen gebrannt.
Das Verfahren endet mit der Auswahl und Verpackung der gebrannten Erzeugnisse.
Die Extrusion wird beispielsweise bei der Herstellung von sogenannten "Terracotta"-Produkten verwendet und teilweise auch bei der Herstellung von Porzellan und Steinzeug, insbesondere, um Spezialteile zu erhalten, sowie bei der Herstellung von Einmalbrand-Erzeugnissen.
Bei dem Extrusionsverfahren werden die Rohstoffe ebenfalls in Trommelmühlen (Alsing) nass vermahlen. Aus ihnen wird dann die Aufschlämmung abgezogen und in entsprechenden Setztanks gelagert.
Um einen Teil des zum Vermahlen benötigten Wassers zu entfernen, wird die Aufschlämmung in entsprechenden Filterpressen gefiltert, so dass man eine formbare Masse erhält.
Diese Masse wird dann durch Platten extrudiert, aus denen sie als kontinuierliches Band mit einem bestimmten Querschnitt heraustritt. Diese Bänder werden dann zu Gegenständen (Fliesen) mit den entsprechenden Abmessungen geschnitten.
Die extrudierten Erzeugnisse durchlaufen anschließend im wesentlichen die gleichen Schritte wie beim Pressen, d.h. Trocknen, gegebenenfalls Glasieren bzw. Verzieren, Brennen (in Tunneltrocknern), Auswahl und Verpackung.
Beide Herstellungsverfahren sind nicht ohne Nachteile. Die Aufschwämmungen, die von den Mühlen abgezogen werden, müssen beispielsweise entweder getrocknet werden, so dass man das Pulver erhält, das die für das Pressen erforderlichen Eigenschaften aufweist, oder sie müssen gefiltert werden, damit man die Masse erhält, welche die für die Extrusion erforderlichen Eigenschaften besitzt. Demzufolge sind zwischen dem Vermahlen und der Herstellung (Sprühtrocknung oder Filtration) Bearbeitungen erforderlich, welche die Installation entsprechender Bearbeitungsstationen und eine zunehmende Komplexität der Produktionsvorrichtungen, eine höhere Investition sowie höhere Betriebskosten, eine Erweiterung und Verlangsamung der Fertigungsstraße, höhere Arbeitskosten und einen erheblichen Energieverbrauch verursachen.
Es wird auch darauf hingewiesen, dass beim Pressen von Porzellan und Steinzeug die Handhabung der Pulver in verschiedenen Farben, Formen und/oder Korngrößen kompliziert und teuer ist, die Installation einer entsprechenden Lagerstation mit einer Vielzahl von Silos erfordert, in denen möglicherweise große Vorräte solcher Pulver gelagert werden, wobei diese Silos über ein Pulverlade- und Abzugssystem gesteuert werden.
All dies hindert das Unternehmen, zusätzlich zu den negativen Auswirkungen auf das Finanzbudget eines Unternehmens, daran, aktuelle Managementmethoden anzuwenden, die auf der Reduzierung von Materialdurchsatzzeiten, auf einer Reduzierung von Zwischenreserven und auf programmierter Rohstoffbeschaffung basieren.
Die Herstellung von kontinuierlichem, keramischem Slip ist in GB 1 575 677 und DE 41 30 1301 beschrieben.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile des herkömmlichen Herstellungsverfahrens zu beseitigen, indem ein Verfahren zum Herstellen von keramischen Gegenständen und eine damit verbundene Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird, welche die Vereinfachung der Fertigungsstraße, eine Reduzierung der Herstellungszeiten, eine Senkung der Vorräte und ein effizienteres Management der Rohstoffe und Halbfertigprodukte, eine Reduzierung des Energieverbrauchs und eine Senkung der Arbeits- und Produktionskosten ermöglichen, so dass dem Unternehmen erhebliche, finanzielle Einsparungen möglich sind.
Innerhalb des Rahmens dieser Zielsetzung ist es ein Ziel der Erfindung, den oben genannten Zweck mit einem Aufbau zu erreichen, der einfach, in der Praxis relativ leicht zu beschaffen, sicher im Gebrauch, effektiv im Betrieb und relativ kostengünstig ist.
Dieses Ziel und dieser Zweck wurden durch ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Herstellen von keramischen Gegenständen erreicht, welches aus den Schritten besteht, die in Anspruch 1 dargestellt sind.
Die entsprechende Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die in Anspruch 8 bezeichneten Merkmale bestimmt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsart einer Vorrichtung zum Herstellen von keramischen Gegenständen deutlich, die anhand eines Beispiels, das keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, in den Begleitzeichnungen veranschaulicht wird. Es zeigen
1 eine Teil-Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung zum Herstellen von keramischen Gegenständen gemäß der Erfindung von vorn;
2 eine querverlaufende Schnittansicht einer Trocknungsstation der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
3 eine Teil-Schnittansicht der drei aufeinanderfolgenden Stationen zum Aufbringen durch Vergießen und der entsprechenden Nivellierstationen der Vorrichtung gemäß der Erfindung von vorn;
4 eine Draufsicht auf die Stationen von 3;
5 ein Blockdiagramm für ein mögliches Verfahren zum Herstellen von keramischen Produkten, welches das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung beinhaltet.
Unter besonderer Bezugnahme auf die obigen Abbildungen bezeichnet 1 allgemein eine Vorrichtung zum Herstellen von keramischen Gegenständen gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 besitzt einen Rahmen zur Abstützung eines, mit einem Motor betriebenen, ebenen Fördersystems 2, das aus porösen Material hergestellt ist, an dem sich nacheinander drei Stationen 3a, 3b und 3c befinden, an denen Flüssigmischungen aus keramischem Material in übereinandergelagerten, kontinuierlichen Schichten 4a, 4b und 4c durch Vergießen auf das ebene System 2 aufgebracht werden.
Die Stationen zum Aufbringen 3a, 3b und 3c sind entlang dem Fördersystem 2 verteilt, so dass sie sich nacheinander mit den jeweiligen Stationen 5 zum Trocknen der aufgebrachten Schichten 4a, 4b und 4c abwechseln, um ein kontinuierliches Band 6 aus formbarem, keramischem Material zu erhalten. Aus Gründen der Einfachheit ist nur eine Trocknungsstation 5 (1) gezeigt, da die anderen ähnlich sind.
Die erste Schicht 4a wird direkt auf das Fördersystem 2 aufgebracht und jede nachfolgende Schicht 4b, 4c wird auf die darunterliegende, zuvor aufgebrachte und getrocknete Schicht 4a bzw. 4b aufgebracht.
Die Vorrichtung 1 besitzt außerdem eine Station zum Entfernen des Bandes 6 von dem Fördersystem 2 und die Übertragung des entfernten Bandes auf eine nachfolgende Fertigungsstraße zu einer Station zum Durchschneiden des Bandes in einzelne Gegenstände.
Der Tragrahmen des ebenen Fördersystems, der mit herkömmlichen Stütz- und Bewegungssystemen ausgestattet ist, die Station zum Entfernen des Bandes, das Förderband oder die Fördereinrichtung mit Transportrollen und die Bandschneidestation sind nicht gezeigt, da es sich dabei um herkömmliche Ausführungen handelt.
Die Förderanlage 2 besteht aus einem aktiven oberen Abschnitt 7 eines elastischen und porösen Transportbandes 8, das in einem Kreis geschlossen und um Rollenpaare 9 herum aufgewickelt ist.
Bei den aufgebrachten Flüssigmischungen handelt es sich beispielsweise um wässrige Suspensionen (Aufschlämmungen) aus vermahlenem, keramischem Material, die aus den Mühlen ausgetragen wurden und je nach Bedarf gefärbt wurden oder dem weitere Mineralstoffe zugesetzt worden sind.
Den Aufschlämmungen können spezifische Mengen entsprechender Mittel beigefügt werden, um ihren Wassergehalt so weit wie möglich zu reduzieren, während gleichzeitig eine gute Vermahlung des keramischen Materials und ein Fließgrad gewährleistet werden, der die Aufbringung der Aufschlämmungen durch Vergießen sicherstellt.
Jede Station zum Aufbringen 3a, 3b und 3c besitzt einen Trichter 10, der von einer entsprechenden Pumpe gespeist wird, welche sich über dem aktiven Abschnitt 7 des Transportbandes 8 befindet, und in einem nach unten gerichteten Bereich einen Austritt 11 für die Flüssigmischung des keramischen Materials besitzt.
Der Austritt 11 kann beispielsweise über einen Schlitz einer Extrusionsplatte erfolgen, deren Öffnung verstellbar ist, so dass die Stärke der aufzubringenden Schicht der Mischung angepasst werden kann.
Jede Station zum Aufbringen 3a, 3b, 3c besitzt in der Nähe des Austritts 11 des Trichters (10) einen Flügel (12) zur Verstellung der Durchflussmengenabgabe der Flüssigmischung und eine Schurre 13 für das Aufbringen der herunterfallenden Flüssigmischung auf den aktiven Abschnitt 7 oder auf die zuvor aufgebrachte Schicht 4a, 4b.
Die Trichter 10 werden mit Flüssigmischungen aus entsprechenden Tanks 14 gespeist, die seitlich am Transportband 8 angeordnet sind, und mit Elementen 15 zum Umrühren der Mischungen ausgestattet sind, damit sie sich nicht absetzen und damit es eine gleichmäßige Flüssigkeit bleibt.
Diese Vorrichtungen zum Aufbringen, die auch in anderen Fällen bereits im Einsatz sind, können auch durch andere, herkömmliche Systeme ersetzt werden, die für diesen Zweck geeignet sind.
Die Vorrichtung 1 besitzt nach den Stationen zum Aufbringen 3a, 3b, 3c und vor den jeweiligen Trocknungsstationen 5 entsprechende Stationen 16a, 16b, 16c zum Nivellieren der aufgebrachten Schichten 4a, 4b, 4c.
Jede Nivellierstation 16a, 16b und 16c besteht aus einem Tragrahmen 17 für ein Messer 18, das im wesentlichen vertikal verläuft, mit Verstellelementen 19 versehen ist, und das die Oberfläche und die Stärke der frisch aufgebrachten Schicht vergleichmäßigt.
Um das Aufbringen der verschiedenen Schichten auf den aktiven Abschnitt 7 zu erleichtern, kann auch die Galvanisiertechnik eingesetzt werden, indem man zwischen dem Abschnitt 7 oder einem darunterliegenden Gitter 20 und einer oder mehrerer Flächen der entsprechenden Station zum Aufbringen oder Nivellierstation, wie z.B. dem Messer 18, eine Gleichspannung anwendet.
Jede Trocknungsstation 5 (1) besitzt eine Kammer mit kontrollierter Belüftung 21, welche eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen 22 besitzt, die zwischen dem oberen Abschnitt 7 und dem unteren Abschnitt 23 des Transportbandes 8 angeordnet sind, und welche die erzeugte Wärme auf die übereinandergelagerten Schichten übertragen, die auf den aktiven Abschnitt 7 aufgebracht worden sind.
Die Kammer 21 besteht aus zwei unterschiedlichen Kanälen 24 und 25, die durch den oberen, aktiven Abschnitt 7 voneinander getrennt sind: der obere Kanal wird thermoaräometrisch gesteuert, so dass in ihm eine Atmosphäre geschaffen wird, die im wesentlichen mit Dampf gesättigt ist, und er ist mit einem Dampfaustrittsstutzen 26 versehen.
Die Wärmeerzeugungselemente 22 befinden sich in dem unteren Kanal 25 und bestehen aus Platten-Gasbrennern 27 oder alternativ aus elektrischen Radiatoren oder dergleichen, welche direkt unter dem aktiven Abschnitt 7 angeordnet und in Längsrichtung an ihm verteilt sind, so dass sie die Wärme hauptsächlich als Infrarot-Strahlung abstrahlen.
Die Verbrennungsgase werden zusammen mit dem während des Trocknens erzeugten Dampf durch den Austritt 28 abgesaugt, der sich an dem unteren Kanal 25 befindet.
Vorzugsweise sind beide Austritte 26 und 28 mit getrennten Absaugregelsystemen versehen.
Die übereinandergelagerten Schichten von Flüssigmischungen, welche auf den oberen Abschnitt 7 aufgebracht worden sind, erhalten somit die Wärme von unten und verlieren Wasser durch Verdampfen aufgrund der Erwärmung des darunterliegenden Bereichs.
Da Wasser in einem Körper mit einer Geschwindigkeit von der Mitte zur Oberfläche hin wandert, die von der Stärke, der unterschiedlichen Feuchtigkeit und den Merkmalen des Körpers selbst abhängt (Zusammensetzung, Korngröße), verfügen die Wärmeerzeugungselemente 22 über eine teilweise flexible Anordnung, so dass die Wärmeübertragung den unterschiedlichen Anforderungen an die Verdampfungsrate angepasst werden kann, die auftreten, wenn eine Vielzahl von übereinandergelagerten Schichten aufgebracht wird.
Der Kanal 24 liefert eine Atmosphäre mit gesteuerter Feuchtigkeit, so dass die Verdampfung an der Oberfläche des Bandes 6 begrenzt wird, und die Verdampfung durch den oberen Abschnitt 7 des Transportbandes von dem darunterliegenden Bereich 25, von dem der Dampf gesammelt und abgezogen wird, stattdessen erleichtert wird; dadurch wird die Bildung interner Taschen von Restfeuchtigkeit und ein unterschiedliches Schrumpfen des Bandes 6 vermieden.
Die Kammer 21 ermöglicht die Übertragung der durch die Wärmeerzeugungselemente 22 erzeugten Wärme durch Abstrahlung oder alternativ durch Konvektion, so dass eine unnötige Dissipation in die Außenumgebung vermieden wird.
Die verschiedenen Stationen zum Aufbringen durch Vergießen 3 und die jeweiligen Trocknungsstationen 5 sind in entsprechenden Abständen zueinander und in abwechselnder Folge entlang dem Transportband 8 entsprechend seiner Länge und Fortbewegungsgeschwindigkeit verteilt, so dass die Schichten von Flüssigmischungen, die nach und nach übereinander aufgebracht werden, trocknen können und dabei von dem Flüssigzustand in den plastischen Zustand übergehen, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird.
Die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Transportbandes 8 wird mit nicht gezeigten Vorrichtungen geregelt, die sie zwar konstant halten, sie aber auch verändern können, um sie unterschiedlichen Trocknungszeiten anzupassen.
Wie bereits erwähnt wurde, erfolgt das Trocknen der verschiedenen Schichten der aufgebrachten Flüssigmischungen von unten, indem ihnen aus dem Bereich unter dem unteren Abschnitt 7 Wärme zugeführt wird.
Demzufolge muss das Transportband 8 aus porösem und wärmebeständigem Material hergestellt sein, es muss die Wärmeübertragung von den Wärmeerzeugungselementen 22 auf die auf den oberen Abschnitt 7 aufgebrachten Schichten ermöglichen und es muss für den Dampf durchlässig sein, der in den Trocknungsstationen erzeugt wird.
Zweckmäßigerweise besitzt das Transportband 8 einander gegenüberliegende Seitenkanten 29, die entlang seiner ganzen Länge verlaufen, um das Band 6 zu halten sie müssen aus nicht haftendem Material hergestellt sein.
Die letzte Schicht der Flüssigmischung, die durch Vergießen aufgebracht wird, kann aus einer farbigen Aufschlämmung bestehen, die aus den gleichen Rohstoffen besteht wie die darunterliegenden Schichten, oder aus wertvolleren Rohstoffen, um bessere technische und/oder ästhetische Ergebnisse zu erzielen, oder aus Aufschlämmungen mit dem Zusatz weiterer Mineralstoffe (Korund, Zirkoniumsilikat oder andere), oder aus keramischen Glasierungen.
Außerdem kann die Station zum Aufbringen der letzten Schicht durch Vergießen eine Vielzahl von Pumpen aufweisen, um verschiedene Aufschlämmungen zuzuführen, die in vorprogrammierter oder willkürlicher Art und Weise miteinander vermischt wurden, wobei die Pumpen mit einer einzelnen Vorrichtung zum Aufbringen (ein Trichter oder dergleichen) verbunden sind.
In einer bestimmten Ausführungsart kann die Vorrichtung 1 eine Station zum Glasieren der letzten aufgebrachten Schicht des Bandes (6) besitzen, gefolgt von einer entsprechenden Trocknungsstation, und/oder einer Station zum Verzieren der letzten aufgebrachten Schicht besitzen, wobei es möglich ist, die Verzierungen mit einer Rolle, Sprühdose oder mit Hilfe anderer Methoden aufzubringen. Alle diese Stationen sind nicht gezeigt, da es sich dabei um herkömmliche Ausführungen handelt.
Schließlich kann man vor der Schneidestation noch eine Station zum Ausgleichen der Stärke des Bandes vorsehen, in der die Stärke des Bandes durch "Walzen" automatisch ausgeglichen und vergleichmäßigt wird; dies geschieht mit Hilfe einer Vorrichtung bestehend aus Walzenpaaren, die sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die mit der Bewegung des Bandes synchron ist und in die gleiche Richtung verläuft.
Das Verfahren zum Herstellen von keramischen Gegenständen gemäß der Erfindung, das mit der Vorrichtung 1 durchgeführt wird, sieht eine Vielzahl von Schritten zum Aufbringen von Flüssigmischungen aus keramischen Materialien in übereinandergelagerten, kontinuierlichen Schichten durch Vergießen auf das poröse, belüftbare und wärmebeständige ebene Fördersystem vor, die sich mit jeweiligen Schritten zum Trocknen der aufgebrachten Schichten abwechseln, so dass man ein kontinuierliches Band aus plastischem, keramischem Material erhält.
Das Verfahren beinhaltet desweiteren einen Schritt zum Entfernen des Bandes von dem ebenen Fördersystem, ein Schritt zur Übertragung des Bandes auf eine nachfolgende Fertigungsstraße und einen Schritt zum Durchschneiden des Bandes in einzelne Gegenstände.
Die erste Schicht wird direkt auf das ebene Fördersystem aufgebracht, während jede weitere Schicht auf die darunterliegende, zuvor aufgebrachte und getrocknete Schicht aufgebracht wird.
Jeder Trocknungsschritt besteht darin, dass den aufgebrachten Schichten durch Strahlung oder Konvektion Wärme von unten zugeführt wird, so dass die aufgebrachten Schichten der Flüssigmischungen den Wasserüberschuss verlieren und eine plastische, formbare Konsistenz annehmen.
Die Trocknung erfolgt gesteuert, so dass das Band einen Restfeuchtigkeitsgehalt besitzt, der ihm die Plastizität bzw. Formbarkeit verleiht, die erforderlich ist, um die Schritte des Entfernens und Durchschneidens durchzuführen.
Bei der Dichte und Viskosität der Flüssigmischungen, die durch Vergießen aufgebracht wurden, bei den Durchführungszeiten der verschiedenen, aufeinanderfolgenden Schritte des Aufbringens und der jeweiligen Trocknungsschritte, und bei der für das Trocknen zugeführten Heizleistung handelt es sich insgesamt um Parameter, die gesteuert werden können, um ein fehlerfreies, formbares, kontinuierliches Band zu erhalten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besitzt nach einem oder mehreren Schritten für das Aufbringen durch Vergießen und vor den jeweiligen Trocknungsschritten entsprechende Schritte für das Nivellieren der aufgebrachten Schicht.
Außerdem kann ein Schritt zum Glasieren der letzten aufgebrachten Schicht des Bandes und/oder ein Schritt zum Verzieren der letzten aufgebrachten Schicht des Bandes und/oder ein Schritt zum Ausgleichen der Stärke durch "Walzen" vor dem Durchschneiden vorgesehen werden.
Die einzelnen abgeschnitten Gegenstände, z.B. Fliesen, folgen nach dem Walzen, Schneiden und seitlichen Finishing bzw. Fertigbearbeiten dem herkömmlichen Herstellungsprozess Trocknen, Brennen, Auswahl und Verpackung, wie in 5 gezeigt.
Insbesondere bezeichnet 30 den Schritt für das Nassvermahlen der Rohstoffe, um Aufschlämmungen zu erhalten – 31 bezeichnet den Schritt zum Färben der Aufschlämmungen – 32 bezeichnet das Verfahren zum Herstellen durch Vergießen gemäß der Erfindung – 33 bezeichnet den Schritt zum Schneiden und Finishing bzw. Fertigbearbeiten des hergestellten Bandes – 34 bezeichnet den Schritt zum Trocknen der abgeschnittenen Produkte – 35 bezeichnet den Schritt zum Verpacken der gebrannten Gegenstände.
In der Praxis wurde beobachtet, dass die beschriebene Erfindung das beabsichtigte Ziel und die beabsichtigte Zielsetzung erreicht, d.h. sie ermöglicht die Erhöhung der Produktionsflexibilität, eine Differenzierung in der Bearbeitung sowie die Anpassung des Einsatzes der verschiedenen Rohstoffe je nach ihren spezifischen Merkmalen, die Erhöhung des technischen und ästhetischen Wertes der Produkte, und sie begrenzt dabei gleichzeitig Materialabfall und Materialkosten und erweitert die Möglichkeiten der Bearbeitung und Differenzierung der Produkte, um die sich verändernden Anforderungen des Marktes zu erfüllen.
Außerdem ist für die Herstellung der Gegenstände durch die direkte Verwendung der erforderlichen Aufschlämmungen nur das Vorhandensein von Tankbehältern erforderlich deshalb ist eine direkte Übertragung von der Mahlabteilung zu der Herstellungsabteilung möglich.
Vorteilhafterweise lassen sich auch die Zusammensetzungen der Basisschicht und der Oberflächenschicht der Gegenstände variieren, was aufgrund der hohen Kosten der Farboxide bei den Produktionskosten zu erheblichen Einsparungen führt.
Schließlich eröffnet die Möglichkeit, den Hauptteil des Produktes in einer Vielzahl unterschiedlicher Aufbringungen durch Vergießen herzustellen, zahlreiche technische Möglichkeiten mit erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen (separate Mischungen, separate Färbemittel, differenzierte Vermahlung).
Der größte Vorteil insgesamt ergibt sich jedoch aus den neuen und umfassenden Möglichkeiten der Diversifikation, die man bei der Auftragung erhält: die verschiedenen Oberflächen von Keramikfliesen können mit unterschiedlichen Kombinationen von Auftragungen wiedergegeben werden und man kann neue Effekte erzielen, indem man farbige Flüssigmischungen miteinander mischt.
Für die derart entwickelte Erfindung sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich, die allesamt innerhalb des Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche liegen.
In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die Formen und Abmessungen entsprechend den Anforderungen beliebig ausfallen, ohne dass man sich dadurch aus dem Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche entfernt.
Wenn technischen Merkmalen in einem Patentanspruch ein Bezugszeichen folgt, so dienen diese Bezugszeichen lediglich dem besseren Verständnis der Patentansprüche und sie haben demzufolge keine einschränkende Auswirkung auf die Auslegung eines jeden Elementes, das beispielhaft durch ein solches Bezugszeichen gekennzeichnet wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen von keramischen Gegenständen mit einer Vielzahl von Schritten zum Aufbringen von Flüssigmischungen aus keramischem Material in kontinuierlichen, übereinander gelagerten Schichten (4a, 4b, 4c) durch Vergießen auf ein mit einem Motor betriebenes, ebenes Fördersystem (2), das aus einem wärmebeständigen Material hergestellt ist, das zur Wärmeübertragung geeignet ist, sowie Schritten zum Trocknen der aufgebrachten Schichten (4a, 4b, 4c), wobei die erste (4a) der Schichten auf das ebene Fördersystem (2) aufgebracht wird, und jede folgende Schicht (4b, 4c) auf die vorhergehende Schicht aufgebracht wird, so dass man ein kontinuierliches Band aus plastischem, keramischem Material (6) erhält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin einen Schritt zum Entfernen des Bandes (6) von dem ebenen Fördersystem (2) enthält, sowie für seine Übertragung auf ein nachfolgendes Transportband, sowie einen Schritt zum Durchschneiden des Bandes (6) in einzelne Gegenstände, dass sich die Schritte des Aufbringens jeweils mit den Schritten des Trocknens abwechseln, wobei jede nachfolgende Schicht (4b, 4c) auf die zuvor aufgebrachte Schicht aufgetragen wird, nachdem diese getrocknet wurde, und dass die Schritte des Trocknens darin bestehen, dass Wärme den Schichten (4a, 4b, 4c), die auf das ebene Fördersystem (2) aufgebracht wurden, vor allem von unten zugeführt wird, wobei es sich bei dem wärmebeständigen Material um ein poröses Material handelt, das für den Dampf, der sich bei den Trocknungsschritten entwickelt, durchdringlich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme durch Strahlung aus dem Bereich unter dem ebenen Fördersystem (2) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wämre durch Konvektion aus dem Bereich unter dem ebenen Fördersystem (2) zugeführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem oder mehreren der Schritte zum Aufbringen und vor den jeweiligen Trocknungsschritten entsprechende Schritte zum Nivellieren der aufgebrachten Schicht (4a, 4b, 4c) besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt zum Glasieren der letzten, aufgebrachten Schicht (4c) des Bandes (6) und einen entsprechenden Trocknungsschritt besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Schritt zum Verzieren der letzten, aufgetragenen Schicht (4c) des Bandes (6) besitzt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es vor dem Schritt des Durchschneidens des Bandes einen Schritt zur Anpassung der Stärke des Bandes (6) besitzt.
Vorrichtung (1) zum Herstellen von keramischen Gegenständen mit: einem Rahmen zur Abstützung eines mit einem Motor betriebenen, ebenen Fördersystems (2), das aus einem wärmebeständigen Material hergestellt ist, das zur Wärmeübertragung geeignet ist; einer Vielzahl von Stationen (3a, 3b, 3c) zum Aufbringen von Flüssigmischungen aus keramischem Material in kontinuierlichen, übereinander gelagerten Schichten (4a, 4b, 4c) durch Vergießen auf das ebene Fördersystem; und Stationen (5) mit Wärmeerzeugungselementen (22) zum Trocknen der aufgebrachten Schichten (4a, 4b, 4c), so dass man ein kontinuierliches Band (6) aus plastischem, keramischem Material erhält, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem eine Station zum Durchschneiden des Bandes (6) in einzelne Gegenstände sowie eine Station zum Entfernen des Bandes (6) von dem ebenen Transportsystem (2) und der Übertragung des Bandes (6) auf ein anschließendes Band zum Transport zur Schneidestation besitzt, und dass die Stationen zum Aufbringen (3a, 3b, 3c) über das ebene Transportsystem (2) verteilt sind, so dass sie sich mit den Stationen (5) zum Trocknen einer aufgetragenen Schicht (4a, 4b) abwechseln, bevor die nächste Schicht (4b, 4c) aufgebracht wird, wobei es sich bei dem wärmebeständigen Material um ein poröses Material handelt, das für den Dampf, der sich beim Trocknen entwickelt, durchlässig ist, und die Wärmeerzeugungselemente (22) unter dem ebenen Transportsystem (2) angeordnet sind, so dass die Wärme vorwiegend aus dem Bereich unter den Schichten (4a, 4b, 4c), die auf das ebene Transportsystem (2) aufgebracht wurden, übertragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ebene Transportsystem (2) aus mindestens einem aktiven, oberen Abschnitt (7) eines flexiblen Bandes (8) besteht, das in einem Kreis geschlossen und um Rollenpaare (9) herum aufgewickelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Stationen zum Aufbringen (3a, 3b, 3c) mindestens eine Förderpumpe besitzt, die mit einem Trichter (10) verbunden ist, der oberhalb des ebenen Transportsystems (2) angeordnet ist, und in einem nach unten gerichteten Bereich einen Austritt (11) für die Flüssigmischung besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Stationen zum Aufbringen (3a, 3b, 3c) in der Nähe des Austritts (11) des Trichters (10) einen Flügel (12) zur Verstellung der Durchflussmenge der Mischung sowie eine Schurre (13) für das Aufbringen der Mischung auf das ebene Transportsystem (2) oder auf der zuvor aufgebrachten Schicht (4a, 4b) besitzt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einer oder mehreren der Stationen zum Aufbringen (3a, 3b, 3c) und vor den jeweiligen Trocknungsstationen (5) entsprechende Stationen (16a, 16b, 16c) zum Nivellieren der aufgebrachten Schicht (4a, 4b, 4c) besitzt, die aus einem Rahmen (17) bestehen, an dem zumindest ein, im wesentlichen vertikales, Messer (18) befestigt ist, mit dem die frisch aufgebrachte Schicht (4a, 4b, 4c) vergleichmäßigt wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Trocknungsstationen (5) eine Kammer mit kontrollierter Belüftung (21) besitzt, die Wärmeerzeugungselemente (22) enthält, welche unter dem ebenen Transportsystem (2) angeordnet und so ausgebildet sind, dass sie Wärme auf die Schichten (4a, 4b, 4c) übertragen, die auf das System (2) aufgetragen wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer mit kontrollierter Belüftung (21) aus zwei unterschiedlichen Kanälen (24, 25) besteht, die durch das ebene Transportsystem (2) voneinander getrennt sind, wobei ein oberer Kanal (24) thermohydroaräometrisch gesteuert wird und im wesentlichen mit Dampf gesättigt ist, und ein unterer Kanal (25) so ausgebildet ist, dass er Wärmeerzeugungselemente (22) und Elemente (28) zum Abzug des erzeugten Gases und Dampfes enthält.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Wärmeerzeugungselementen (22) um Platten-Gasbrenner (27) handelt, die Wärme auf das ebene Transportsystem (2) abstrahlen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeerzeugungselemente (22) aus elektrischen Radiatoren bestehen, die Wärme auf das ebene Transportsystem (2) abstrahlen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) mit einander gegenüberliegenden, seitlichen Eingrenzungskanten (29) versehen ist, die aus nicht haftendem Material hergestellt sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Station (3) für das Aufbringen der letzten Schicht (4c) des Bandes (6) eine Vielzahl von Pumpen besitzt, um verschiedene Flüssigmischungen des keramischen Materials zuzuführen, die in programmierter oder willkürlicher Art und Weise miteinander vermischt werden, und mit einer einzelnen Auftragvorrichtung (10) wie einem Trichter verbunden sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Station zum Glasieren der letzten aufgebrachten Schicht (4c) des Bandes (6) und eine entsprechende Trocknungsstation (5) besitzt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Station zum Verzieren der letzten aufgebrachten Schicht (4c) des Bandes besitzt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Station zum Ausgleichen der Stärke des Bandes (6) besitzt, die vor der Durchschneidestation angeordnet ist.