DE60318645T2

DE60318645T2 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von keramischen Fliesen oder Platten

Info

Publication number: DE60318645T2
Application number: DE60318645T
Authority: DE
Inventors: Pietro SACMI - Coop. Mecc. Imola S.C Rivola; Alessando SACMI - Coop. Mecc. Imola Cocquio
Original assignee: Sacmi Imola SC
Current assignee: Sacmi Imola SC
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: EP1356909A2; MXPA03003502A; CN1332796C; ES2298468T3; DE60318645D1; BR0300939A; EP1356909A3; ITRE20020035A1; ITRE20020035A0; CN1453110A; EP1356909B1; ATE383932T1; BR0300939B1

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zur Herstellung von Keramikfliesen oder -platten, und insbesondere ein Verfahren zum Vorformen der Platten und die dazugehörige Anlage zu dessen Implementierung.
Es sind Keramikfliesenformungsverfahren bekannt, welche die folgenden Betriebsschritte umfassen:

– Ablagerung einer ununterbrochenen Schicht von Pulvern auf einem flexiblen Band, mit dem Wände zum seitlichen Zurückhalten der Pulver verbunden sind,
– Vorschub des Bandes durch eine Vorpressstation ununterbrochener Art, die im Allgemeinen aus mindestens einer Rolle (oder einem Verdichterband) besteht, welches ein erstes Pressen der Pulver auf dem flexiblen Band bewirkt, um einen zusammenhängenden Gegenstand von verdichteten Pulvern zu erhalten, und
– den Gegenstand ein zweites Pressen durchlaufen lassen.

Gemäß diesem Verfahren kann der Gegenstand mit einer weiteren Pulverschicht dekoriert werden, bevor er dem zweiten Pressen zugeführt wird.
Das zuvor erwähnte Verfahren und die dazugehörige Anlage für dessen Implementierung sind in der Internationalen Patentanmeldung WO 98/23424 vollständig beschrieben, auf deren Text zwecks weiterer Informationen Bezug genommen werden sollte.
Unter Verwendung des in der zuvor erwähnten Patentanmeldung beschriebenen Verfahrens ausgeführte Tests haben gezeigt, dass bei dem Verlassen des ersten Pressbereiches der Streifen des vorverdichteten Werkstoffes Risse aufweist, die sich in die Masse des Streifens ausdehnen und zufällig über die gesamte Oberfläche angeordnet sind, wobei sie in der Nähe der Längskanten des Gegenstandes konzentriert sind.
Dies ist auf Grund der Tatsache der Fall, dass sich bei Beendigung der Verdichtung die komprimierten Pulver leicht wieder ausdehnen, um die Risse auszubilden, die durch das zweite Pressen nicht gut gemacht werden und den Gegenstand unverwendbar oder mindestens für eine nachfolgende Teilung in Rohlinge mit kleineren Abmessungen ungeeignet machen.
In dem Dokument US 1,953,704 ist eine Vorrichtung zur Herstellung feinporiger Körper aus Faserwerkstoff offenbart, wie zum Beispiel Fliesen oder Platten.
Die Vorrichtung umfasst ein Förderband, worauf ein ununterbrochener Streifen aus Werkstoff ausgebildet wird, Einrichtungen zum seitlichen Zurückhalten des Werkstoffes auf dem Band, und ununterbrochene Presseinrichtungen, um den Werkstoff einem Pressen auszusetzen, um eine zusammenhängende Platte aus verdichtetem Werkstoff zu erhalten.
Die Vorrichtung umfasst auch Einrichtungen zur Steuerung der Ausdehnung des Werkstoffes nach dem Pressen, so dass dies in einem vorgegebenen Ausmaß erfolgt.
In dem Dokument US 5,135,693 ist eine Vorrichtung für die ununterbrochene Produktion von anorganisch gebundenen Werkstoffen offenbart, indem eine druckfreie Übergangszone ohne die Einwirkung von Druck auf einen ununterbrochenen Bogen von Werkstoff bereitgestellt wird, der zwischen einer Hochdruckkompressionseinheit und der Kalibrierungseinheit angeordnet ist, und wobei der Kalibrierungseinheit unmittelbar eine Neukompressionseinheit vorangeht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung der Nachteile der bekannten Technik innerhalb des Rahmens einer einfachen und rationalen Lösung.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Formung von Keramikfliesen gemäß Anspruch 1.
Gemäß der Erfindung muss die lineare Ausdehnung des Gegenstandes nach dem Pressen mindestens in der Richtung senkrecht zu der oberen Fläche des Gegenstandes gesteuert werden, und vorzugsweise auch in den Richtungen parallel zu der Fläche. In diesen letzteren Richtungen muss die lineare Ausdehnung vorzugsweise innerhalb eines Bereiches zwischen 0,1 und 1,0% der Breite des Gegenstandes enthalten sein, die in der Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des Bandes gemessen wird.
Gemäß der Erfindung kann die erste Pressstation entweder eine erste Pressstation sein, die nur geeignet ist, um die erste Pulverschicht zusammenhängend zu gestalten, um dann ein zweites und endgültiges Pressen zu durchlaufen, oder kann die einzige Press- und Verdichtungsstation darstellen. In dem ersten Fall muss der Druck zur Verdichtung des Werkstoffes in der ersten Pressstation vorzugsweise nach und nach einen Maximalwert zwischen 30 und 70 kg/cm² erreichen.
In dem zweiten Fall muss der Druck, dem der Werkstoff ausgesetzt wird, vorzugsweise einen Maximalwert zwischen 300 und 450 kg/cm² erreichen.
Bei bestimmten Ausführungsformen sorgt das Verfahren der Erfindung dafür, dass der Gegenstand auf Rohlinge kleinerer Abmessungen verringert wird. Die Verringerung des Gegenstandes in Rohlinge erfolgt selbst dann nach dem ersten Pressen, wenn das erste Pressen das einzige Pressen ist.
Die Erfindung stellt auch eine Anlage gemäß Anspruch 10 bereit.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Zum besseren Verständnis des Betriebes des Verfahrens der Erfindung und der baulichen Merkmale und Vorteile der dazugehörigen Einrichtungen zu dessen Implementierung wird nachfolgend Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen genommen, die beispielhaft eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Anlage zur Implementierung des zuvor erwähnten Verfahrens darstellen.
1 ist ein schematischer Seitenschnitt durch die Anlage der Erfindung.
2 ist eine Ansicht in der Richtung II von 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Details der Erfindung.
4 und 5 sind ein Querschnitt durch die seitlichen Rückhalteeinrichtungen, womit die Erfindung versehen ist, die jeweils unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen dargestellt sind.
Die Figuren stellen die Anlage 1 dar, die ein motorisiertes unteres Förderband 2 aufweist, worauf ein ununterbrochener Streifen von Pulvern durch gewöhnliche Vorrichtungen abgelagert wird, die nicht dargestellt sind, da sie von gewöhnlicher Art sind.
Das Band läuft durch eine Vorverdichtungsstation 3 oder erste Pressstation hindurch, deren Zweck in der Verdichtung der Streifenpulver besteht, um einen Gegenstand von im Wesentlichen parallelepipeder Form aus zusammenhängendem Werkstoff zu erhalten. Dieser Gegenstand kann dann wenn erforderlich dekoriert, und dann in Rohlinge mit geeigneten Abmessungen in Abhängigkeit von der zu erhaltenden Endproduktgröße unterteilt werden.
Die erste Pressstation 3 weist zwei gegenseitig übereinandergelagerte motorisierte Verdichtungsvorrichtungen 4 und 5 auf, wovon eine unter dem Band 2, und die andere darüber in einem Abstand von dem Band 2 positioniert ist, der auf der Grundlage der Dicke des zu verdichtenden Pulverstreifens und des Druckes eingestellt werden kann, bei dem das erste Pressen auszuführen ist. Im Allgemeinen liegt dieser Druck zwischen 20 und 100 kg/m².
Jede der Verdichtungsvorrichtungen 4 und 5 weist eine motorisierte Rolle und eine Freilaufrolle auf, die jeweils durch die Bezugszeichen 40, 41 und 50, 51 angegeben sind, um die jeweils ein Band 42, 52 herumläuft. Zwischen jedem Paar von Rollen 40, 41 und 50, 51 ist ein Rollentisch 43 und 53 positioniert, der aus einer Mehrzahl von Freilaufrollen 430 und 530 besteht. Der Zweck der zwei Rollentische 43 und 53 besteht darin, die Bänder 42 und 52 so gepresst zu halten, dass sie den Streifen von Pulverwerkstoff verdichten. Der Rollentisch 53 kann auch in die Vorschubrichtung des Bandes 2 geneigt sein, um die Verdichtung der Streifenpulver allmählich zu gestalten.
Die Rollentische 43 und 53 begrenzen die Verdichtungs-(oder die erste Press-)-zone 100 des Pulverstreifens, wobei stromabwärts davon eine Dekompressionszone 6 vorgesehen ist, worin sich der Pulverstreifen ausdehnt, und zwar dank geeigneter Einrichtungen auf eine gesteuerte Art und Weise, um die Ausbildung von Rissen in dem verdichteten Gegenstand zu verhindern.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform weist die Dekompressionszone 6 zwei übereinander gelagerte Rollentische 44 und 54 auf, die jeweils stromabwärts der Rollentische 43 und 53 positioniert sind. Unter Bezugnahme auf 3 ist ersichtlich, dass der Rollentisch 44 feststehend und horizontal ist, während der Rollentisch 54 von einem Rahmen 55 über zwei Stellglieder 56 hydraulischer oder mechanischer Art getragen wird, die eine Einstellung des Rollentisches in Bezug auf sein Niveau ermöglichen und auch ermöglichen, dass derselbe zu dem Band 2 geneigt werden kann, um zu ermöglichen, dass sich die verdichtete Pulvermasse mit einem sehr niedrigen Verformungsgradienten ausdehnen kann, der mit den eigenen Merkmalen der Pulver kompatibel ist.
Bei anderen Ausführungsformen können die in der Dekompressionszone 6 vorhandenen Einrichtungen zum Beispiel mindestens eine nicht dargestellte starre Platte umfassen, die zu der Vorschubebene des verdichteten Pulverstreifens geneigt ist. In diesem Fall hält die Platte das Band 52 gegen den verdichteten Gegenstand gepresst.
Die Vorverdichtungs- oder erste Pressstation umfasst auch Einrichtungen zum seitlichen Zurückhalten der Pulver, wobei diese Einrichtungen in der veranschaulichten Ausführungsform die Form von zwei Riemen 8 und 9 aufweisen, die der Verdichtungsvorrichtung 5 zugeordnet sind.
In dieser Hinsicht geht jeder der zwei Riemen teilweise über die Verdichtungsvorrichtung 5 und über zwei Umlenkräder 101 und 102. Es sollte bemerkt werden, dass die Umlenkräder in ihrer Distanz voneinander einstellbar sind, um in der Lage zu sein, die Abmessung des Streifens verdichteter Pulver in der Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des Riemens in Übereinstimmung mit dem zu erhaltenden Format zu verändern.
Die zwei Riemen 8 und 9 sind aus einer Mischung aus elastischem Werkstoff mit einem hohen Reibungskoeffizienten ausgebildet, so dass sie innerhalb der Ver dichtungszone zwischen den Verdichtungsvorrichtungen 4 und 5 gequetscht werden und sich dann seitlich zusammenziehen und ihre Höhe in der Dekompressionszone erhöhen, um dann in ihre unverformte Ruheposition in den anderen Abschnitten zurückzukehren.
Das seitliche Zusammenziehen der Riemen in den Dekompressionszonen ermöglicht die Steuerung der Ausdehnung des verdichteten Gegenstandes in der Richtung der Breite des Gegenstandes, d. h. in einer Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des Riemens 2.
Es sollte bemerkt werden, dass die elastische Werkstoffmischung, mit der die zwei Riemen ausgebildet werden, und ihr besonderes Profil so beschaffen sind, dass sie den seitlichen Gegendrücken entgegenwirken, die während dem Pressen durch den Werkstoff auf die Innenseite der Riemen ausgeübt werden.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind die Riemen aus EPDM-Gummi mit geschlossenen Zellen ausgebildet.
Darüber hinaus ist das Profil der Riemen so beschaffen, dass während des Pressens die Innenseite des Riemens praktisch flach und senkrecht zu dem Förderband 2 ist. Dadurch wird der Verlust von Werkstoff minimiert, der dabei beteiligt ist, den verdichteten Gegenstand vollkommen parallelepiped zu gestalten.
In dieser Hinsicht zeigt 4, dass das Profil eines jeden Riemens in seinen zwei seitlichen Flächen einen abgesenkten Mittelabschnitt 103 aufweist, der mittels eines gekrümmten Abschnittes 104 mit den Enden verbunden ist. Wenn sich die Riemen durch Quetschen verformen, bewegt sich zwischen den Verdichtungsvorrichtungen 4 und 5 der Mittelabschnitt 103 nach außen, um die seitliche Fläche des Riemens im Wesentlichen flach zu gestalten, wie in 5 dargestellt. Schließlich sollte bemerkt werden, dass als Ergebnis dieses Quetschens die Höhe des Querschnittes durch den Riemen um etwa 50% von seiner unverformten Höhe abnimmt. Dieser Wert kann jedoch auf der Grundlage der Art von verwendetem Profil und des Werkstoffes variieren, mit dem die Riemen ausgebildet sind.

Claims

Verfahren zur Formung von Keramikfliesen, welches die folgenden Betriebsschritte umfasst: – Erzeugung einer ununterbrochenen Schicht von Pulvern auf einem Förderband (2), – Vorschub des Bandes durch eine erste Pressstation (3) ununterbrochener Art, der Einrichtungen (8, 9) zum seitlichen Zurückhalten der Pulver zugeordnet sind, um ein erstes Pressen der Pulver während des Vorschubes des Bandes zu bewirken und einen zusammenhängenden Gegenstand von verdichteten Pulvern zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt der Begrenzung und der Verlangsamung der Ausdehnung des Pulvergegenstandes bei Beendigung des erstens Pressens durch geeignete Einrichtungen (44, 54) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Beendigung der Ausdehnung des Gegenstandes derselben in Rohlinge mit geeigneten Abmessungen zur nachfolgenden Bearbeitung reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die davon erhaltenen Gegenstände oder Rohlinge ein zweites Pressen durchlaufen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung des Werkstoffes in der ersten Pressstation progressiv ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Pulververdichtungsdruck in der ersten Pressstation zwischen 20 und 200 kg/cm² liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Werkstoffausdehnung mindestens in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche mit der größten Abmessung des Gegenstandes erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Werkstoffausdehnung mindestens in der Richtung senkrecht zu der Vorangegangenen und zu der Vorschubrichtung des Gegenstandes erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zulässige Wert der Ausdehnung in einer Richtung proportional zu den Abmessungen des Gegenstandes in derselben Richtung ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zulässige Wert zwischen 0,1 und 1% liegt.
Anlage zur Formung von Keramikfliesen, die ein Förderband (2), worauf ein ununterbrochener Streifen von Pulverwerkstoff ausgebildet wird, Einrichtungen (8, 9) zum seitlichen Zurückhalten des Werkstoffes auf dem Band und erste ununterbrochene Presseinrichtungen (43, 53) aufweist, die den Pulverstreifen auf dem Band in die Lage versetzen, ein erstes Pressen zu durchlaufen, um einen zusammenhängenden Gegenstand aus verdichteten Pulvern zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (44, 54) zur Begrenzung und Verlangsamung der Ausdehnung des Pulvergegenstandes bei Beendigung des erstens Pressens aufweist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten ununterbrochenen Presseinrichtungen (53) über dem Band (2) mindestens auf einem Niveau positioniert sind, welches auf der Grundlage der Dicke des zu verdichtenden ununterbrochenen Pulverstreifens einstellbar ist, und Einrichtungen (8, 9) zum seitlichen Zurückhalten der Pulver aufweisen.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten ununterbrochenen Presseinrichtungen (53, 54) sowohl über dem Band (2) mindestens auf einem Niveau positioniert sind, welches auf der Grundlage der Dicke des zu verdichtenden ununterbrochenen Pulverstreifens einstellbar ist, als auch unter dem Band.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die über dem ersten Band positionierten ersten ununterbrochenen Presseinrichtungen (43) eine Werkstoffverdichtungszone umfassen, wobei stromabwärts davon mindestens eine Werkstoffdekomprimierungszone vorhanden ist, in welcher die Einrichtungen (44) zur Steuerung der Ausdehnung des Werkstoffes bei Beendigung des ersten Pressens agieren.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ununterbrochenen Presseinrichtungen mindestens zwei motorisierte Rollen (40, 41, 50, 51) aufweisen, um die ein flexibles Band (4, 5) herumläuft.
Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (4, 5) innerhalb der Verdichtungszone (6) in einem Anstellwinkel in der Vorschubrichtung des Streifens geneigt ist.
Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel des flexiblen Bandes von dem Verdichtungsdruck abhängig ist.
Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (4, 5) innerhalb der Dekomprimierungszone in einem von der Vorschubrichtung des Streifens abweichenden Winkel geneigt ist.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ununterbrochenen Presseinrichtungen innerhalb der ersten Presszone mindestens einen Rollentisch (53) aufweisen, der angeordnet ist, um das flexible Band gegen den Pulverstreifen gepresst zu halten.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (54) zur Steuerung der Werkstoffausdehnung in Bezug auf das Niveau einstellbar sind.
Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Niveaueinstellung der Einrichtung durch mindestens eine Zylinder-Kolbeneinheit (56) erreicht wird.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (54) zur Steuerung der Werkstoffausdehnung in einem von der Vorschubrichtung des Streifens abweichenden Winkel geneigt sind.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (54) zur Steuerung der Werkstoffausdehnung einen Rollentisch aufweisen.
Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Steuerung der Werkstoffausdehnung eine Platte aufweisen.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Rückhalteinrichtungen zwei parallele Riemen (8, 9) aufweisen.
Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen teilweise über die Presseinrichtungen gehen.
Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen aus einem elastisch verformbaren Werkstoff ausgebildet sind.