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Die Erfindung betrifft ein neues
und originales Verfahren, Maschine und Anlage zur Herstellung von
Keramikfliesen.
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In der WO 96/15888 A ist ein Verfahren
zum Verdichten von Pulvern aus einer auf einer Bandfördervorrichtung
ausgebildeten Pulverschicht offenbart, wobei ein Teil der Schicht
innerhalb einer Matrizenplatte mit einem nach oben und nach unten
offenen Hohlraum isoliert und der Teil des innerhalb des von der
Matrizenplatte und dem darunterliegenden Band der Fördervorrichtung
festgelegten Pressformhohlraumes vorhandenen Pulvers verdichtet
wird. In dem Dokument ist weiterhin auch eine Maschine zur Durchführung des
Verfahrens offenbart.
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Ein weiteres Dokument, in dem die
Produktion plattenartiger Produkte offenbart wird, ist die
DE 22 42 168 A ,
wobei ein Pressformhohlraum mit Pulver gefüllt und nach der Durchführung des
Pressschrittes entfernt wird. Die Verdichtung wird bei einem ersten
Druck durchgeführt
und muss einer abschließenden
Verdichtung von ungefähr
250–400 kg/cm
2 ausgesetzt werden.
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Das Verfahren der Erfindung umfasst
die folgenden Vorgänge:
- – Ablagerung
einer Folge von nach unten ausgerichteten Einzel- oder Verbunddekorationsschichten
auf einem relativ dünnen
Endlosband, welches das Band einer Bandfördervorrichtung festlegt,
- – Antreiben
des Förderbandes,
so dass jede dekorative Schicht gleichzeitig unter eine unten offene
Pressformmatrizenplatte gebracht wird, und Positionieren der Matrizenplatte
auf dem Förderband,
so dass die obere Fläche
der letzteren die untere Fläche
des Pressformhohlraumes festlegt,
- – Laden
des Fliesenherstellungswerkstoffes in den Pressformhohlraum, dann
Herstellen einer nach unten ausgerichteten Fliese durch Pressen des
Werkstoffes auf die auf dem Förderband
positionierte dekorative Schicht.
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Die Erfindung umfasst auch eine Anlage
zur Durchführung
des zuvor erwähnten
Verfahrens, die folgendes aufweist:
- – eine Fördervorrichtung
mit einem Förderband aus
genügend
druckfestem Werkstoff, die eine auf eine horizontale Trägerfläche wirkende
obere Abzweigung aufweist,
- – mindestens
eine an dem stromaufwärts
liegenden Ende des Förderbandes
positionierte Dekorations maschine zum Auftragen einer Folge dekorativer
Schichten auf der oberen Fläche
des Bandes,
- – Maschine
zur Herstellung von Fliesen durch Pressen, die folgendes aufweist:
Eine
fixierte untere Basis mit einer horizontalen Trägerfläche, die während dem Pressen als eine Reaktionsbasis
wirkt, auf welcher das Förderband während seiner
Bewegung aufliegt,
eine von einem vertikal bewegbaren Element
getragene obere Matrize, um die obere Fläche des Formgebungshohlraumes
der Pressform festzulegen,
und eine die Seitenwände des
Pressformhohlraumes festlegende, und zwischen einer unteren Position
in Berührung
mit der oberen Fläche
des Förderbandes
und einer oberen Position, in der sie von dem Förderband angehoben ist, vertikal
bewegbare Pressformmatrizenplatte, damit die hergestellten Fliesen
unter ihr hindurchgehen können,
- – wobei
das Förderband
mit einer unterbrochenen schrittweisen Bewegung angetrieben, und
nach jedem Pressvorgang in Kombination mit dem Anheben der Matrizenplatte
vorgerückt
wird, um die hergestellte Fliese zu entfernen.
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Schließlich wird gemäß der Erfindung
eine Herstellungsmaschine bereitgestellt, die zur Herstellung dekorierter
Fliesen mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens und zur Herstellung
von Fliesen ohne das Verfahren geeignet ist. Die Maschine weist eine
fixierte untere Basis auf, die eine während dem Pressen eine als
Reaktionsbasis wirkende horizontale Trägerfläche, ein vertikal bewegbares
Bauteil und eine von dem bewegbaren Bauteil getragene obere Matrize
aufweist, um die obere Fläche
des Formgebungshohlraumes der Pressform festzulegen. Die Maschine
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein auf der Trägerfläche ruhendes,
flaches unteres Element aus genügend
druckfestem Werkstoff aufweist, welches auf derselben bewegbar ist,
um als die untere Fläche
des Pressformhohlraumes zu wirken, und weiterhin eine über dem
flachen Element positionierte Pressformmatrizenplatte aufweist,
um die Seitenwände
des Pressformhohlraumes festzulegen, und die zwischen einer unteren
Position in Berührung
mit dem flachen unteren Element und einer oberen Position, in der
sie von dem flachen Element angehoben ist, vertikal bewegbar ist,
damit die hergestellten Fliesen unter ihr hindurchgehen können. Nach
jedem Pressvorgang wird das flache untere Element in Kombination
mit dem Anheben der Matrizenplatte horizontal bewegt, um die hergestellte
Fliese zu entfernen.
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Die Anlage und Maschine gemäß der Erfindung
weisen eine besonders einfache und wirtschaftliche Konstruktion
auf. Sie sind auch an sich zum Betrieb mit einer sehr hohen Rate
geeignet. Die Anlage ist außerdem
im Grundriss besonders kurz und kompakt.
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Diese und weitere Vorteile werden
durch die Erfindung erzielt, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet
ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe
der dazugehörigen
Figuren, die eine nichtausschließliche Ausfüh rungsform derselben veranschaulichen, detaillierter
beschrieben.
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1 ist
eine allgemeine schematische Seitenansicht der gesamten Anlage.
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2 ist
ein auf der Ebene II-II abgenommener Schnitt durch den stromabwärts liegenden
Teil von 1.
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3 ist
ein Schnitt auf der Ebene III-III von 1.
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4A, 4B, 4C stellen drei unterschiedliche Betriebsstufen
dar, die im Schnitt auf der Ebene IV-IV von 2 dargestellt sind.
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Die Anlage gemäß der Erfindung weist eine Fördervorrichtung 10 mit
ihrem aus einem gegen Druck ausreichend festen Werkstoff bestehenden Förderband 11 auf.
Bei dem Band 11 handelt es sich insbesondere um ein endloses,
relativ dünnes
Stahlband, welches über
mindestens zwei Endrollen läuft, so
dass es das Band einer Bandfördervorrichtung festlegt.
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Vorteilhafterweise ist das Band 11 mit
zwei Sätzen
regelmäßig verteilter
Löcher 12 versehen,
die sich an den zwei Längskanten
des Bandes entlang erstrecken, um in entsprechenden Zähnen auf
den Rollen 13 in Eingriff zu gehen, über die das Band läuft. Die
Löcher 12 und
die entsprechenden Zähne auf
den Rollen 13 verhindern vollständig einen Bandschlupf auf
den Rollen, wodurch eine vollkommene Synchronisation zwischen der
Bewegung des Bandes und dem Betrieb der anderen Maschinen erzielt wird,
die auf dasselbe einwirken.
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Die Fördervorrichtung 10 weist
eine auf eine horizontale Trägerfläche wirkende
obere Abzweigung auf, die in ihrem stromaufwärts liegenden Teil durch eine
Trägereinrichtung 14 festgelegt
ist, die eine obere Fläche
aufweist, auf der sich das Band 11 abstützt.
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In diesem stromaufwärts liegenden
Teil ist eine Mehrzahl von (drei bei der in den Figuren dargestellten
Ausführungsform)
Dekorationsmaschinen 20A, 20B und 20C angeordnet,
die jeweils zum Auftragen einer Folge dekorativer Schichten 21 auf
der oberen Fläche
des Bandes angeordnet sind. Die Maschinen 20A, 20B und 20C (in
den Figuren nur schematisch dargestellt) sind mit den gewöhnlichen
bekannten Maschinen zum Auftragen einer Schicht aus dekorativem
Material auf Fliesen identisch. Es handelt sich dabei insbesondere
um Siebdruckmaschinen, die zum Auftragen einer Schicht aus Siebdruckfarbe
mittels eines flachen oder zylindrischen Siebes angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung
arbeiten diese Maschinen jeweils mittels Ablagerung einer Folge jeweils
von Schichten aus dekorativem Material auf der Oberfläche des
darunterliegenden Bandes 11.
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Wenn eine komplexe Dekoration auf
der Fliese auszubilden ist, die aus einer aus verschiedenen übereinander liegenden
Schichten bestehenden dekorativen Verbundschicht 21 besteht,
wird die Schicht, welche die obere Schicht auf der Fliese bilden
soll, zuerst abgelagert, und dann werden darauf (während sie
sich auf dem Band 11 befindet) die anderen Schichten umgekehrt
von oben nach unten abgelagert, das heißt die Schichten werden auf
dem Band 11 in der umgekehrten Reihenfolge wie bei dem traditionellen
Verfahren abgelagert, bei dem zuerst die untere Schicht abgelagert
wird, und dann werden wiederum die oberen Schichten darauf abgelagert.
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Folglich lagert die am weitesten
stromaufwärts
positionierte Maschine 20A auf dem Band 11 die
dekorative Schicht ab, welche die äußerste Schicht auf der Fliese
ausbilden soll, die stromabwärts
der ersten Maschine positionierte Maschine 20B lagert auf
jeder von der vorangegangenen Maschine abgelagerten Schicht die
dekorative Schicht ab, welche die Zwischenschicht auf der Fliese
ausbilden soll, und schließlich
lagert die am weitesten stromabwärts
positionierte Maschine 20C auf den von den vorangegangenen
Maschinen abgelagerten Schichten die dekorative Schicht ab, welche
die untere Schicht auf der Fliese ausbilden soll.
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Die Dekorationsmaschinen sind miteinander und
mit der Bewegung des Bandes 11 so koordiniert, dass sie
die dekorativen Schichten aufeinander mit großer Genauigkeit ausbilden.
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Stromabwärts der Dekorationsmaschine
ist eine Maschine 30 zur Ausbildung von Fliesen durch Pressen
in eine Pressform angeordnet, wobei die Maschine eine fixierte untere
Basis 31 aufweist, die während dem Pressen als die Reaktionsbasis
wirkt, und eine horizontale Trägerfläche aufweist,
auf der das Förderband 11 während seiner
Bewegung aufliegt.
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Die Maschine 30 weist auch
eine gewöhnliche
obere Matrize 32 auf, welche die obere Fläche des
Formgebungshohlraumes der Pressform festlegt, und von einem von
seitlichen vertikalen Säulen 34 geführten, vertikal
bewegbaren Bauteil 33 getragen wird. Das Bauteil 33 wird
durch geeignete bekannte Einrichtungen betätigt (zum Beispiel durch eine
in den Figuren nicht dargestellte große hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit),
die in der Lage sind, den notwendigen Gegendruck zum Pressen der
Fliese in die Pressformmatrizenplatte bereitzustellen.
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Die Maschine 30 weist auch
eine die Seitenwände
des Formgebungshohlraumes festlegende, gewöhnliche Matrizenplatte 35 auf.
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Aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung
bezieht sich der Text auf die Ausbildung einer einzelnen Fliese
pro Pressvorgang. Bei der Pressform kann es sich jedoch um eine
Mehrfachpressform handeln, das heißt sie ist in der Lage, gleichzeitig
mehrere Fliesen mit einem Pressvorgang herzustellen. In diesem Fall
handelt es sich bei der oberen Matrize 32 um eine Mehrfachmatrize
mit mehreren Matrizenelementen, wobei die Matrizenplatte 35 ebenfalls
mehrere Vertiefungen aufweist.
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Auf ähnliche Weise handelt es sich
bei den von den Maschinen 20A, 20B und 20C abgelagerten dekorativen
Schichten um Mehrfachschichten (wie in den Figuren dargestellt).
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Die Matrizenplatte 35 ist
zwischen einer unteren Position in Berührung mit der oberen Fläche des
Förderbandes 11 und
einer oberen Position, in der sie von dem Förderband 11 angehoben
ist, vertikal bewegbar, damit die soeben hergestellten Fliesen unter
ihr hindurchgehen können.
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Die Matrizenplatte 35 wird
zum Beispiel von vier vertikalen Zylinder-Kolbeneinheiten 36 angetrieben,
deren Gehäuse
an den Seiten der Basis 32 befestigt sind, wobei die Stangen
an der Matrizenplatte selbst befestigt sind.
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Der Fliesenherstellungswerkstoff
wird durch gewöhnliche
Ladeeinrichtungen, zum Beispiel einen mit einem Gitter für homogene
Werkstoffverteilung versehenen traditionellen Ladeschlitten 41 in
den Pressformhohlraum geladen, wobei er sich mit einer Hin- und
Herbewegung auf einer fixierten horizontalen Bewegungsfläche 45 entlangbewegt.
Der Schlitten 41 wird von einem Motor 42 mit einer
Kurbel 43 angetrieben, und durch einen gewöhnlichen
Ladefülltrichter 44 beschickt.
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Gemäß der Erfindung ist die Bewegungsfläche 45 in Übereinstimmung
mit, und an die obere Fläche
der Matrizenplatte 35 angrenzend positioniert, wenn diese
auf dem Band 11 ruht. Die Fläche 45 wird durch
die obere Fläche
einer in Querrichtung über dem
Band 11 in dem Bereich unmittelbar stromaufwärts der
Maschine 30 positionierten, dünnen fixierten, horizontalen
Platte 46 festgelegt, die von dem Band und von den darauf
liegenden dekorativen Schichten beabstandet ist.
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In der beschriebenen Anlage wird
das folgende Verfahren durchgeführt.
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Das Förderband 11 wird mit
einer intermittierenden Bewegung angetrieben.
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Die Maschinen 20A, 20B und 20C lagern
zunächst
eine Folge von dekorativen Einzel- oder Verbundschichten ab. In
dem letzteren Fall sind die Schichten nach unten ausgerichtet, wie
bereits erwähnt,
wobei die Schicht, die als die obere Schicht auf der Fliese erscheinen
soll, unter den anderen positioniert ist, was ebenso für die anderen
Schichten gilt.
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Die dekorativen Schichten werden
direkt auf der oberen Fläche
des Förderbandes 11 abgelagert. Um
zu verhindern, dass Schichten auf dem Band 11 haften, kann
die obere Fläche
des Bandes mit einem Antihaftmaterial wie zum Beispiel Fluorethylen
(TEFLON®)
beschichtet sein.
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Die dekorativen Schichten können auf
dem Band 11 abgelagert werden, während es sich bewegt, wenn
die Maschinen 20A, 20B und 20C mit einem
zylindrischen Sieb arbeiten, wobei das Band 11 stillstehen
muss, wenn die Maschinen mit einem flachen Sieb arbeiten.
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Jede dekorative Einzel- oder Verbundschicht 21 (siehe 2) wird dann von dem Band 11 bis
unter die Matrizenplatte 35 der Maschine 30 getragen, wo
es anhält.
Während
dieses Stillstandes wird eine Fliese (möglicherweise mehrere Fliesen)
hergestellt.
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Wenn das Band 11 eine dekorative
Schicht bis unter die Matrizenplatte 35 trägt, dann
wird diese letztere von dem Band 11 angehoben, und die
Matrize 32 wird angehoben (siehe 4C). Die Matrizenplatte 35 wird
dann auf das Band 11 abgesenkt, wobei die obere Fläche der
letzteren (welche die dekorative Schicht trägt) dann die untere Fläche des Pressformhohlraumes
festlegt. An diesem Punkt lädt die
beschriebene Ladeeinrichtung den Werkstoff in den Pressformhohlraum über der
dekorativen Schicht (siehe 3).
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Unmittelbar danach wird die obere
Matrize 32 in die Matrizenplattenvertiefung abgesenkt,
und der Werkstoff wird gemeinsam mit der dekorativen Schicht mit
einem Druck auf das Band 11 gedrückt, der notwendig ist, um
eine Fliese 9 mit dem erforderlichen Verdichtungsgrad zu
erhalten (siehe 4A). Das
Ergebnis ist eine Fliese 9 (möglicherweise mehrere Fliesen),
die bereits mit der dekorativen Schicht versehen, und deren frei liegende
Seite nach unten ausgerichtet ist. Diese freiliegende Seite wird
von der oberen Fläche
des Bandes 11 gebildet.
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Unmittelbar danach werden die Matrizenplatte 35 und
die obere Matrize 32 in ihre Ausgangsposition angehoben,
damit die soeben hergestellte Fliese unter der Matrizenplatte hindurchgehen
kann. Insbesondere um ein korrektes Herausziehen der Fliese 9 von
der Matrizenplatte 35 zu erreichen, wird die Matrizenplatte
zunächst
angehoben, während
die Matrize 32 in Ruheposition verbleibt, um die Fliese 9 gegen
das Band 11 zu drücken
(siehe 4B), was zum
Ergebnis hat, dass die Fliese aus der Matrizenplatte 35 herausgedrängt und
-geführt
wird. Die Matrizenplatte 35 wird dann weiter von dem Band 11 abgezogen,
und das Band 11 wird einen Schritt nach vorne angetrieben,
um die soeben hergestellte Fliese 9 aus der Maschine 30 herauszubewegen
(siehe 4C).
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Die Maschine gemäß der Erfindung ist insbesondere
zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens geeignet, mit dem dekorierte (nicht
gebrannte) Fliesen hergestellt werden. Die Maschine ist jedoch auch
für andere
Verfahren, zum Beispiel für
die Herstellung undekorierter Fliesen geeignet. Darüber hinaus
kann die Maschine anstatt des beschriebenen flexiblen Stahlbandes 11 ein
anderes flaches Element aus genügend
druckfestem Werkstoff aufweisen, welches auf der Trägerfläche der
unteren Basis 31 ruht, und an derselben entlangbe wegbar
ist, um als die untere Fläche
des Pressformhohlraumes zu wirken (als Ersatz für das Band 11).
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Es können zahlreiche Abänderungen
praktischer und anwendungsgemäßer Art
an der Erfindung vorgenommen werden, ohne jedoch den Umfang des Erfindungsgedankens
zu verlassen, wie er nachfolgend beansprucht wird.