DK169994B1 - Apparat til påføring af glasur på keramiske fliser såsom teglfliser - Google Patents

Description

i DK 169994 B1

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til påføring af glasur på keramiske fliser såsom teglfliser.

I DE offentliggørelsesskrift nr. 25 29 250 er beskrevet 5 et apparatur til påføring af glasur på keramiske fliser, hvor fliserne er anbragt på et fremføringsbånd, hvor der ovenfor er anbragt en første doseringsenhed til dosering af en limopløsning, samt en anden doseringsenhed til dosering af glasurgranulat. Efter påføring af lim og 10 glasurgranulat, tørres fliserne og brændes ved høj temperatur .

Ved en forbedret metode som er beskrevet i dansk patentansøgning nr. 785/86, anbringes den granulære glasur 15 direkte på fliserne, uden forudgående limbelægning.

Påføringen af den granulære glasur på glødende keramiske fliser er imidlertid forbundet med talrige teknologiske, fysiske og kemiske problemer.

20 I denne forbindelse skal det tages i betragtning, at flisernes temperatur ved en sådan proces fortrinsvis er højere end smeltepunktet for mindst én af komponenterne i glasuren.

25

En glasurdoseringsenhed i det ovenfor beskrevne apparatur, som vender hen mod fliserne, vil blive opvarmet p.g.a. den varme, der overføres fra de glødende fliser, enten ved stråling eller ved konvektion.

30

Denne vanskelighed kunne tænkes overvundet ved forøgelse af afstanden mellem glasurdoseringsenheden og fliserne, hvorved den fra fliserne overførte varme ville blive reduceret.

Det har imidlertid vist sig, at en forøgelse af faldhøjden for den granulerede glasur er forbundet med alvorlige 35 DK 169994 B1 2 ulemper.

Hvis faldhøjden er betydelig, sker der en fraktionering af glasuren hidrørende fra virkningen af de opstigende 5 luftstrømme, som optræder ved de glødende fliser, når disse er anbragt i omgivelser med lavere temperatur. Par- Jl tiklerne med mindre størrelse vil med større sandsynlighed blive decelereret af sådanne opstigende luftstrømme, hvorved der tilvejebringes en vis separation af glasur-10 partiklerne efter størrelse.

Når de større partikler falder fra en større højde, opnår de endvidere en større kinetisk energi, der får dem til at prelle af på teglenes overflade, og ligeledes kan 15 separeringen af finkornede fraktioner under faldet hidrørende fra den opadstigende luftstrøm forårsage uens fordeling, idet glasurpartiklernes fald ikke er fuldstændigt konstant og ensartet.

20 Når glasurpartiklerne falder for hurtigt, således at de preller af på flisernes overflade, bliver resultatet en uensartet påføring af glasur på flisernes overflade, især omkring kanterne, specielt ved den forreste kant.

25 Alle disse faktorer gør det således nødvendigt, at faldhøjden for den granulære glasur er så lille som muligt.

Den spontane opvarmning af den tæt ved de glødende fliser anbragte glasurdoseringsenhed kan således ikke undgås, og 30 jo nærmere doseringsenhedens temperatur kommer til teglenes temperatur, desto større risiko er der for smeltning af den lavest smeltende andel af glasuren, hvilket medfører agglomeratdannelse i doseringsenheden og i praksis forhindrer korrekt glasurpåføring. >

Den til grund for den foreliggende opfindelse liggende opgave går ud på at løse disse problemer ved tilvejebrin- 35 3 DK 169994 B1 gelse af en glasurdoseringsenhed, som påfører glasuren, således at den kun falder over lav højde på de glødende fliser, dvs. fliser med en temperatur større end glasurens smeltepunkt.

5 Løsningen på dette problem er baseret på erkendelsen af, at den største varmemængde, som overføres fra de glødende fliser til den overliggende doseringsenhed, er strålevarme.

10

Det er kendt, at den ved stråling overførte varmemængde er proportional med differencen mellem den fjerde potens af temperaturerne af de legemer, mellem hvilke varmeover-føringen foregår.

15

Eksperimenter har vist, at der fås en drastisk reduktion af strålingen, når kold glasur falder på flisernes overflade.

20 Flisernes ydre overflade kommer til at bestå af selve glasuren, som absorberer varme fra flisernes overfladelag. Glasurens temperaturstigning, som bl. a. bestemmes af glasurens specifikke varme og af dens smeltende komponenters smeltepunkter, er ledsaget af en tilsvarende for- 25 mindskelse af temperaturen af flisernes overfladelag, idet det skal tages i betragtning, at keramiske legemer, f. eks. materialet i tegl, har en lav varmetransmissions-koefficient.

30 Den foreliggende opfindelse angår således et apparat til påføring af glasur af den i krav l's indledning angivne art, som er ejendommelig ved det, der er angivet i den kendetegnende del af krav 1.

35 Ifølge opfindelsen påføres glasuren således som en kaskade eller et tæppe fra i det mindste én fri kant på en afkølet skråtstillet overflade, på hvilken den herpå an- 4 DK 169994 B1 bragte granulære glasur kan strømme.

Glasuren tilføres altså denne skråtstillede overflade, hvor den mister den kinetiske energi, den eventuelt måtte 5 besidde.

i

Den frie kant, hvorfra glasuren falder ned på fliserne ligger fortrinsvis tæt ved den yderkant af glasurdoseringsenheden, som vender hen mod de tilførte fliser, så-10 ledes at disse passerer ind under glasurdoseringsenheden efter at have modtaget i det mindste en del af den granulære glasur.

Doseringsenheden har fortrinsvis flere sådanne kanter, 15 hvorfra glasuren udstrømmer, og disse kanter strækker sig på tværs af flisernes bevægelsesretning.

I det følgende illustreres opfindelsen nærmere ved beskrivelse af en række udførelsesformer under henvisning 20 til tegningen, hvor fig. 1 skematisk og perspektivisk viser en foretrukken udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, 25 fig. 2 og 3 henholdsvis viser det i fig. 1 viste apparat set fra siden og fra oven, fig. 4 og 5 viser forskellige andre udførelsesformer for apparatet ifølge opfindelsen set fra siden som i fig. 2.

30 I fig. 1-3 vises en ovn 10 med et ovnrum 11 indeholdende en glasurdoseringsenhed (12) ifølge opfindelsen.

Ovnen 11 er en i sig selv kendt valseovn, som derfor ikke , 35 beskrives i detaljer. Denne ovn har motordrevne valser, som fører teglfliserne 14 ind i ovnen, hvor de underkastes en passende varmebehandling, især som beskrevet i 5 DK 169994 B1 dansk patentansøgning nr. 785/86.

Doseringsenheden 12 har valser 20 til transport af teglene i forlængelse af de tidligere omtalte valser 13.

5

Valserne roteres ved hjælp af anordninger, der ikke er vist i detaljer, idet der f. eks. kan benyttes for denne apparattype gængse kæder eller gear.

10 Valserne 20 har fortrinsvis en diskontinuerlig overflade, således at fliserne understøttes på diskrete punkter.

Denne diskontinuitet kan med fordel tilvejebringes ved valser 20 med en central rørformet del 21, som har ring-15 formige fremspring 22, idet den rørformige del 21 gennemstrømmes af en kølevæske, fortrinsvis vand, som tilføres og udtages fra hver sin ende via rør 23 og roterende samlinger 24, jvf. fig. 3.

20 Denne udformning af valserne 20 har vist sig fordelagtig, idet man undgår varmedeformation i tilfælde af standsning og påfølgende genopstart af valserne, når de bærer på de glødende fliser.

25 Når de fra ovnen kommende glødende tegl kommer i kontakt med valserne 20, vil disse hurtigt afkøles, hvis deres bevægelse standses, idet valserne kun rører fliserne på en langsgående del af valsernes overflade. Derfor vil valserne udvise en tendens til deformation, idet der dan-30 nes en konveks del i området omkring den linie, som har den højeste temperatur.

Denne deformation, som hidrører fra termisk uligevægt, har ingen tendens til selvkompensation. I de første få 35 minutter af driften er der en forøget tendens til deformation, hvorefter denne tendens gradvis aftager.

6 DK 169994 B1 Når valserne roterer under transporten af fliserne, kommer den varmeste konvekse del i kontakt med teglene, hvilket bidrager til opretholdelse af den termiske uligevægt mellem de forskellige langsgående dele af valserne.

5 Når valserne udformes således, at de har en diskontinuer- *· lig understøtningsoverflade, undgås opståelse og opretholdelse af denne termiske uligevægt, idet der endvidere sættes en begrænsning på den mængde varme, som overføres 10 fra fliserne til valserne, hvorved det bliver muligt at afkøle valserne uden en kendelig sænkning af tegltemperaturen. Særligt velegnet til opretholdelse af termisk ligevægt i valserne er valser med en ydre overflade omfattende ringformige fremspring, der også tjener til tilve-15 jebringelse af en perifer varmefordeling.

Glasurdoseringsenheden er endvidere forsynet med en føde-tragt 25 til granulær glasur, som forneden har en tilfør ingsmekanisme, f. eks. i form af et drejeligt hjul 26, 20 som hindrer sammenklæbning af massen. Herfra falder glasuren ned på en vibrationssigte 27.

Fra denne sigte falder glasuren ned på en række roterende hjul 30, som er anbragt umiddelbart over overfladen af de 25 på valserne 20 liggende fliser.

Disse roterende hjul 30 er også udformet således, at de kan afkøles med gennemstrømmende væske, helt analogt med valserne 20.

30 Når glasuren falder på de roterende hjul 30, foregår der t en deceleration, således at glasurens kinetiske energi reduceres, når den rammer hjulene 30.

~r 35 Dette betyder, at højden for tilføringsorganet ikke er specielt kritisk, og at dette organ derfor kan anbringes i en passende afstand fra fliserne, således at det ikke 7 DK 169994 B1 udsættes for farlig overopvarmning, idet man som nævnt må sørge for at undgå separation mellem de forskellige glasurfaser under faldet og ligeledes må undgå uregelmæssig akkumulering af fine glasurfraktioner.

5

De roterende hjul 30 fungerer desuden som en skærm for den fra fliserne kommende strålevarme.

I området omkring de roterende fordelingshjul 30 og under 10 valserne 20 er der anbragt en tragt 33 til opsamling af den glasur, der måtte passere gennem rækken af side ved side anbragte fliser under disses passage under glasurdoseringsenheden .

15 Denne tragt skal være konstrueret således, at der fås en reduceret af forekomst af skorstensvirkning hidrørende fra de glødende fliser, og derfor har tragten fortrinsvis tværgående skillevægge 34, medens udtagsåbningen for den opsamlede glasur står i forseglet forbindelse med udtage-20 anordningerne.

Et apparat af denne art har vist sig velegnet til løsning af den til grund for opfindelsen liggende opgave.

25 Den opadvendte del af hvert af de roterende hjul 30 udgør en skråtstillet dobbeltoverflade, hvorfra glasuren falder ned på teglene i form af en kaskade eller et tæppe. Nærmere betegnet sker dette fald fra de kanter, der dannes af de frembringerlinier, som ligger i de vertikale tan-30 gentplaner til de roterende hjul.

Rotationen af det roterende hjul 30 er ikke kritisk med henblik på fordeling af glasuren, idet der også kunne fås en glasurfordeling med stillestående hjul.

Rotationen er imidlertid yderst nyttig, idet man herved foretager en kontinuerlig variation af den del af hjule- 35 8 DK 169994 B1 nes overflader, som er udsat for strålevarmen fra de glødende tegl. Herved bliver hjulene lettere at køle, og rotationen sikrer endvidere, at ingen del af hjulene antager en temperatur, der kan fremkalde smeltning af gla-5 suren, idet der heller ikke fås partielle længdeforøgelser, der kan deformere hjulene 30.

Ifølge opfindelsen er det første af hjulene 30, som mødes af de på valserne 20 bårne tegl, som bevæger sig fra 10 venstre mod højre i fig. 1, anbragt således, at det afgiver glasur, ud over en af kanterne, til teglene, før disse bevæger sig ind i området under selve doseringsenheden.

15 Som tidligere omtalt forårsager denne første glasurdosering en drastisk formindskelse af teglenes varmestråling, idet temperaturen af disses overfladelag formindskes, dog uden nogen afkøling af selve materialet i teglene og uden signifikant termisk uligevægt og uden indre spændinger, 20 der kunne føre til dannelse af revner i fliserne.

Hjulene 30 udsættes derfor for en betydeligt lavere stråling end den, der ville forekomme, hvis de forbipasserende tegl ikke var blevet afkølet ved hjælp af den på-25 førte glasur.

Desuden danner hjulene 30 som nævnt en skærm, der beskytter glasurdoseringsenhedens øvre dele mod såvel stråling som konvektion.

30

Eksistensen af flere hjul 30 (i stedet for blot et) medfører en forøgelse af arealet af afskærmede tegl under * opretholdelse af en relativt lille hjuldiameter, således at man kan arbejde med en begrænset faldhøjde for glasu- $ 35 ren, hvilket som nævnt er ønsket.

Det har vist sig fordelagtigt at dosere glasuren ved fald 9 DK 169994 B1 fra flere på hinanden følgende kanter, hvorved der endvidere tilvejebringes en forbedret fordeling over fliserne.

Den glasur, som falder fra doseringsenhedens første kant 5 på de glødende fliser, frembringer straks en blødgøring og smeltning, således at den glasur, der falder fra de følgende kanter udviser en mindre tendens til afprelning, når de møder fliserne på disses vej frem under glasurdoseringsenheden .

10

De af valserne 13 og 20 fremførte fliser ligger nødvendigvis med en vis indbyrdes afstand i længde- og tværretningen. Den glasur, som falder ned mellem teglene opsamles af tragten 33, hvorfra den eventuelt kan recirkule-15 res.

Tragten 33 har skillevægge 34, der danner en labyrint for glasuren og afbøjer den opadstigende luftstrøm, således at denne ikke går ind i selve . Tragten 33 kan afkøles 20 passende, således at der undgås skadevirkninger fra varmepåvirkningen fra flisernes underside.

Da valserne 20 afkøles og endvidere kun har en lille kontaktzone med teglene, kan disse valser holdes ved en tem-25 peratur, som er betydeligt lavere end smeltetemperaturen for den lavest smeltende komponent i glasuren, således at man undgår fastklæbning af glasuren til valseoverfladen.

Som tidligere nævnt er det af mange ovenfor angivne grun-30 de yderst fordelagtigt at foretage doseringen af glasuren på teglene i kaskader eller tæpper under anvendelse af skråtstillede overflader på roterende hjul.

Disse hjul kan imidlertid erstattes med overflader 40 med 35 kanter 41, hvorfra glasuren falder ned på fliserne.

Overfladerne 40 tilhører fortrinsvis hule legemer med 10 DK 169994 B1 hulrum 42, jvf. fig. 4 og 5, hvori der tvangscirkuleres kølevæske på samme måde som i hjulene 30.

Overfladerne 40 er ikke nødvendigvis statiske, og med ? 5 henblik på tilvejebringelse af en passende fordeling og en mere fri strømning af glasuren, kan disse underkastes *- vibration, idet de f. eks. er monteret i fast forbindelse med sigten 27.

10 Det er også fordelagtigt at arbejde med flere end en af overfladerne 40, idet der herved tilvejebringes en gradvis, fremadskridende fordeling af glasuren over fliserne og en mere jævn lagopbygning.

15 Som vist i fig. 5 er den første overflade rettet hen mod flisetilførselssiden, således at de ind under doseringsorganet transporterede tegl allerede er overtrukket med glasur på en måde, der er analogt med den ovenfor forklarede.

20

De andre overflader 40 er imidlertid i fig. 5 rettet i den modsatte retning, idet det med henblik på tilvejebringelse af en mere ensartet dækning af fliserne har vist sig fordelagtigt, at glasurpartiklerne har en hori- 25 sontal hastighedskomponent parallel og ensrettet med flisernes bevægelsesretning.

30 t é 35

Claims (12)

11 DK 169994 B1

1. Apparat til påføring af glasur i granulær form på ke-5 ramiske fliser såsom teglfliser, som er opvarmet til høj temperatur, omfattende et system (20) til fremføring af fliser (14) langs en bane og en over for denne bane anbragt glasurdoseringsenhed (12), som har mindst én opad-vendt flade, til hvilken granulatet tilføres og som er 10 skråtstillede for at lede granulatet ned til et på forudbestemt højde over banen beliggende tværgående kantområde, hvor granulatet falder af fladen, kendetegnet ved, at den skråtstillede flade (30, 40) er samordnet med et kølesystem, som arbejder med et cirkuleren-15 de kølemedium, og hvor kølesystemet er anbragt mellem fremføringsenheden (20) og doseringsenheden (12) på en sådan måde, at granulatet, når det befinder sig i doseringsenheden, er i det væsentlige upåvirket af den høje temperatur. 20

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at glasurdoseringsenheden (12) har flere parallelle endekanter (41) på tilsvarende skråtstillede overflader.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de skråtstillede overflader tilhører hule legemer, hvori der cirkuleres kølevæske.

4. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at 30 den skråtstillede overflade består af den opadvendende del af med horisontal akse anbragte hjul (30), samt at glasurudstrømningskanterne består af de dele af doseringshjulene, som grænser op til den frembringerlinie, som ligger i de vertikale tangentplaner. 35

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at det har organer til tilvejebringelse af roterende bevæ- 12 DK 169994 B1 gelse af hjulene.

6. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at hjulene er hule og indvendigt gennemstrømmet med køle- i 5 væske.

7. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at teglfremføringssystemet (20) er et valsesystem, hvor hver valse (20) har en ydre overflade med diskontinuerlige 10 fremspring (22), som understøtter fliserne (14) ved flere adskilte punkter.

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at de diskontinuerlige fremspring består af koaksialt på en 15 aksel anbragte ringformige legemer.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at akslen er hul og gennemstrømmet med en kølevæske.

10. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det omfatter under teglfremføringssystemet (20) anbragte organer (33) til opsamling af den granulære glasur, der falder uden for flisernes kanter. 25 11- Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at glasuropsamlingsorganet består af en tragt (23) med materialestyringsskillevægge (34).

12. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 30 organerne (25, 26, 27) til påføring af glasuren på de skråtstillede overflader består af en vibrationssigte. "i 35