EP1166983B1 - Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit Dekor versehenen Gefässen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit Dekor versehenen Gefässen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP1166983B1
EP1166983B1 EP00128333A EP00128333A EP1166983B1 EP 1166983 B1 EP1166983 B1 EP 1166983B1 EP 00128333 A EP00128333 A EP 00128333A EP 00128333 A EP00128333 A EP 00128333A EP 1166983 B1 EP1166983 B1 EP 1166983B1
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metal mould
lower portion
nozzle
lump
plastic clay
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Hans-Jürgen Grebert
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Westerwalder Blumentopffabrik Spang & Co KG GmbH
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    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/021—Ram heads of special form
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0097—Press moulds; Press-mould and press-ram assemblies

Definitions

  • the invention relates to a method for producing ceramic, decorated with a decor vessels and to an apparatus for performing the method.
  • the devices provided for carrying out the known method usually consist of a fixed lower part of the metal mold, which has a liftable bottom part, and a rotatable upper part.
  • the upper part is moved when pressing the Tonbatzens in the direction of the lower part, wherein a gap between the upper and lower part ever smaller, until a press-end position of the metal mold is reached. Excess clay material emerges from the gap between upper and lower part. See, e.g. US 2,166,057 A.
  • the object of the invention is to provide a method and an apparatus for producing ceramic containers provided with a decor, which are feasible with respect to the known economic and at the same time provide aesthetically pleasing products.
  • the object is achieved by a method for producing ceramic containers provided with a decor, in which a chunk of plastic clay is pressed between a fixed base and a rotating top of a metal mold, the method comprising the successive steps: Arranging the Batzens the plastic clay on a liftable bottom of the metal mold at wide open metal mold, moving together the metal mold, wherein during the collapse, before reaching a minimum gap between the lower part and the upper part of a decorative suspension is injected into the gap between the lower part and upper part, opening the Metal mold for taking out the pressed batch of plastic clay, drying and firing the pressed batch of plastic clay.
  • the innovation of the invention Compared to known methods, the innovation of the invention.
  • Dekorsuspension is sprayed or injected into the gap between the lower and upper part of the metal mold.
  • the decorative suspension is injected immediately before reaching a press-end position of the metal mold, to a certain, depending on the desired optical impression Time before reaching the press end position.
  • the rotation of the upper part results in an uneven distribution of the decorative suspension on the surface of the vessel. Since the conditions when injecting the Dekorsuspension from vessel to vessel fundamentally differ slightly in each case, it comes with every single vessel to ever changing decorative manifestations that give the finished vessel an individual, hand-crafted character.
  • the appearance of the decoration can be varied by the exact time of injection or injection of the decor suspension and the amount of decor suspension.
  • the decor suspension may be injected through a nozzle, with the amount of time that the nozzle is open determining the amount of injected decor suspension.
  • the geometry of the opening of the nozzle is also reflected in the appearance of the finished, decorated with a decor vessel. Therefore, by varying the opening geometry of the nozzle influence on the final appearance of the vessel can be taken.
  • the above-mentioned object is achieved by a device for pressing a tray of plastic clay, with a metal mold having a fixed lower part with liftable bottom piece and a rotatable upper part, means for driving the upper part in the direction of the lower part, so that the chunk plastic clay mass is pressed, wherein at a height immediately above the edge of the lower part and the side of the metal mold, an injection device is arranged, whose opening is formed and arranged so that it can spray Dekorsuspension through a gap between the lower part and upper part of the metal mold.
  • the spraying device may be in the form of a nozzle, which is opened and closed via a solenoid valve which can be controlled from the outside.
  • the decor suspension may be a mixture of various finely ground mineral substances, clay or glaze slip in water, oil or other suitable liquids.
  • concentration and composition of the decor suspension can be adjusted according to the desired surface effects for the finished vessels.
  • the decorative liquid can be accommodated in a storage vessel, wherein a stirrer can prevent settling of the solid particles of the decorative liquid.
  • a pump can carry the decor suspension to the sprayer or sprayer.
  • Means may also be provided for varying the geometry of the opening of the nozzle. Altering the nozzle geometry may cause the spray cone to be adjusted between a compact jet and a finely divided mist.
  • a commercial paint spray gun - is used to change the nozzle geometry, a movable on the axis of the nozzle pin, which varies the effective for a beam exit cross section of the nozzle opening.
  • the nozzle may preferably be located at a distance of 10 - 15 cm from the upper edge of the lower part of the metal mold.
  • a control device which comprises a measuring device which outputs a signal indicating the reaching of a predetermined position of the upper part relative to the lower part of the metal mold.
  • the measuring device can be formed by an angle encoder, which indicates the relative position of the upper part to the lower part and emits a pulse to the nozzle upon reaching the desired gap size to eject the decorative liquid jet. This pulse can be adjustable in length, which determines the total amount of decorative liquid that is expelled.
  • the diameter of the nozzle is also decisive, which is preferably greater than 1 mm. Satisfactory results can be obtained with respect to the application of decorative liquid with a nozzle having a diameter of 1.5 mm.
  • the figure is a schematic representation of an apparatus for pressing a Batzens plastic clay mass 1.
  • a metal mold consisting of an upper part 2, a lower part 3 and a liftable bottom piece 4.
  • the rotating upper part 2 is moved in the direction of the fixed lower part 3.
  • Shortly before reaching the end position for the upper part 2 is sprayed by means of a nozzle 5
  • Dekorsuspension 6 in the gap between the upper part 2 and lower part 3.
  • the decor suspension 6 is accommodated in a storage vessel 7 and is conveyed via a pump 8 to the nozzle 5.
  • an agitator 13 is provided, which causes in the case of decorative liquids containing solid particles, a uniform distribution of the solid particles in the decorative liquid, in particular a decrease in the solids prevents the bottom of the storage vessel 7.
  • An operation of the nozzle 5 is due to an external control comprising an incremental angle encoder (not shown), which continuously measures during a pressing operation, the relative position of the upper part 2 moved in the direction of the lower part 3 and upon reaching the desired distance between the upper part. 2 and lower part 3 emits a signal 9, which actuates the nozzle 5.
  • the length of the signal pulse determines the opening time of the nozzle 5 and thus for a given nozzle geometry, the total amount of ejected decorative liquid per spray.
  • the size of the opening of the nozzle 5 can be varied in the embodiment by means of a pin 10 movably mounted on the nozzle axis. Means are provided to fix the pin 10 in its desired position.
  • the axis of the nozzle 5 with respect to the rotational axis of the rotating upper part 2 of the metal mold is arranged at an angle such that decorative liquid ejected from the nozzle 5 forms the upper edge 11 of the lower part 3 happens at a small distance and then hits the ball of plastic clay 1.
  • the angle between the axis of the nozzle 5 and the axis of rotation of the upper part 2 of the metal mold is preferably in the range between 30 ° and 80 °. However, the angle is determined primarily by the relative arrangement of the Batzens plastic clay 1 to the upper edge of the lower part 3, so that each preferred angular positions of the nozzle 5 depends on currently produced vessel shapes.
  • the metal mold is used to produce commercially available flowerpots.
  • the angular position of the nozzle 5 can be adjusted due to the fact that the nozzle 5 is pivotally mounted on a holder 12. In this way, the optimum nozzle position can be set for any desired vessel shape.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit einem Dekor versehenen Gefäßen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei bekannten Verfahren zum Herstellen von Gefäßen, die mit einem Dekor versehen sind, wird zunächst ein Batzen plastischer Tonmasse mittels einer Metallform gepresst. Anschließend wird der geformte Batzen, der nun die gewünschte Gefäßform aufweist, getrocknet und gebrannt. Es folgt ein Aufbringen eines Dekors und gegebenenfalls (wenn es sich bei dem Dekor um eine keramische Glasur handelt) erneutes Brennen. Siehe z.B. DE 4 012 700 A.
  • Die für die Durchführung des bekannten Verfahrens vorgesehenen Vorrichtungen bestehen üblicherweise aus einem feststehenden Unterteil der Metallform, das ein aushebbares Bodenteil hat, und einem rotierbaren Oberteil. Das Oberteil wird beim Pressen des Tonbatzens in Richtung auf das Unterteil verfahren, wobei sich ein Spalt zwischen Ober- und Unterteil immer weiter verkleinert, bis eine Press-Endstellung der Metallform erreicht ist. Überschüssiges Tonmaterial tritt aus dem Spalt zwischen Ober- und Unterteil aus. Siehe z.B. US 2 166 057 A.
  • Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von keramischen, mit einem Dekor versehenen Gefäßen wird es als Nachteil empfunden, daß eine Vielzahl von Verfahrensschritten erforderlich ist, um mit einem Dekor versehener Keramikgefäße herzustellen.
  • Weiterhin wird es auch als wünschenswert angesehen, maschinell hergestellte, mit einem Dekor versehene Keramikgefäße äußerlich als jedenfalls teilweise handgearbeitet erscheinen zu lassen.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von keramischen, mit einem Dekor versehenen Gefäßen bereitzustellen, die gegenüber dem bekannten ökonomischer durchführbar sind und gleichzeitig ästhetisch ansprechende Produkte liefern.
  • Im Hinblick auf das Verfahren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit einem Dekor versehenen Gefäßen, bei dem ein Batzen plastischer Tonmasse zwischen einem feststehenden Unterteil und einem rotierenden Oberteil einer Metallform gepresst wird, wobei das Verfahren die aufeinanderfolgenden Schritte umfaßt: Anordnen des Batzens der plastischen Tonmasse auf einem aushebbaren Bodenstück der Metallform bei weit geöffneter Metallform, Zusammenfahren der Metallform, wobei während des Zusammenfahrens, vor Erreichen eines Mindestspaltes zwischen dem Unterteil und dem Oberteil eine Dekorsuspension in den Spalt zwischen Unterteil und Oberteil eingespritzt wird, Öffnen der Metallform zur Herausnahme des gepressten Batzens plastischer Tonmasse, Trocknen und Brennen des gepressten Batzens plastischer Tonmasse.
  • Im Vergleich zu bekannten Verfahren besteht die Neuerung des erfindungsgemäßen. Verfahrens in erster Linie darin, daß während des Zusammenfahrens der Metallform Dekorsuspension in den Spalt zwischen Unter- und Oberteil der Metallform eingesprüht oder eingespritzt wird. Bevorzugt wird die Dekorsuspension unmittelbar vor Erreichen einer Press-Endstellung der Metallform eingespritzt, und zwar zu einem bestimmten, vom gewünschten optischen Eindruck abhängigen Zeitpunkt vor Erreichen der Press-Endstellung. Beim weiteren Zusammenfahren der Metallform entsteht dann durch die Rotation des Oberteils eine ungleichmäßige Verteilung der Dekorsuspension auf der Oberfläche des Gefäßes. Da die Gegebenheiten beim Einspritzen der Dekorsuspension von Gefäß zu Gefäß grundsätzlich jedenfalls geringfügig voneinander abweichen, kommt es bei jedem einzelnen Gefäß zu immer wechselnden Dekor-Erscheinungsformen, die dem fertigen Gefäß einen individuellen, handgearbeiteten Charakter verleihen.
  • Die Erscheinungsform des Dekors kann durch den genauen Zeitpunkt des Einsprühens oder Einspritzens der Dekorsuspension und die Menge an Dekorsuspension variiert werden. Die Dekorsuspension kann durch eine Düse hindurch gespritzt werden, wobei der Zeitraum, über den die Düse offen ist, die Menge der eingespritzten Dekorsuspension bestimmt. Die Geometrie der Öffnung der Düse schlägt sich ebenfalls im Erscheinungsbild des fertigen, mit einem Dekor versehenen Gefäß nieder. Daher kann durch Variation der Öffnungsgeometrie der Düse Einfluß auf das End-Erscheinungsbild des Gefäßes genommen werden.
  • Im Hinblick auf die Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Pressen eines Batzens plastischer Tonmasse, mit einer Metallform, die ein feststehendes Unterteil mit aushebbarem Bodenstück und ein rotierbares Oberteil aufweist, Mitteln zum Fahren des Oberteils in Richtung des Unterteils, so daß der Batzen plastischer Tonmasse gepreßt wird, wobei in einer Höhe unmittelbar oberhalb des Randes des Unterteils und seitlich der Metallform eine Spritzeinrichtung angeordnet ist, deren Öffnung so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie Dekorsuspension durch einen Spalt zwischen Unterteil und Oberteil der Metallform spritzen kann.
  • Bekannte Vorrichtungen weisen die erwähnte Spritzeinrichtung bzw. Sprüheinrichtung nicht auf und sind daher zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens nicht geeignet.
  • Die Spritzeinrichtung kann als Düse vorliegen, die über ein Magnetventil, das von außen gesteuert werden kann geöffnet und geschlossen wird.
  • Die Dekorsuspension kann eine Mischung verschiedener, fein gemahlener mineralischer Stoffe, Ton- oder Glasurschlicker in Wasser, Öl oder sonstige geeignete Flüssigkeiten sein. Die Konzentration und Zusammensetzung der Dekorsuspension kann nach den gewünschten Oberflächeneffekten für die fertigen Gefäße eingestellt werden.
  • Die Dekorflüssigkeit kann in einem Vorratsgefäß aufgenommen sein, wobei ein Rührwerk das Absetzen der Feststoffteilchen der Dekorflüssigkeit verhindern kann. Eine Pumpe kann die Dekorsuspension zu der Spritz- oder Sprüheinrichtung befördern.
  • Es können auch Mittel vorgesehen sein, um die Geometrie der Öffnung der Düse zu variieren. Eine Veränderung der Düsengeometrie kann bewirken, daß der Sprühkegel zwischen einem kompakten Strahl und feinverteiltem Nebel eingestellt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Düse mit kreisförmigem Querschnitt der Düsenöffnung - es kann eine handelsübliche Farbenspritzpistole verwendet werden - wird zur Änderung der Düsengeometrie ein auf der Achse der Düse beweglicher Stift eingesetzt, der den für einen Strahlaustritt effektiven Querschnitt der Düsenöffnung varriert.
  • Für den Abstand der Düse von der Metallform ist es maßgeblich, daß der Abstand so groß gewählt ist, daß beim Preßvorgang aus dem Spalt zwischen Oberteil und Unterteil austretendes Tonmaterial die Düsenöffnung nicht verstopft. Aus diesem Grunde kann die Düse bevorzugt in einem Abstand von 10 - 15 cm vom oberen Rand des Unterteils der Metallform entfernt angeordnet sein.
  • Um zu erreichen, daß die Düse zu einem erwünschten Zeitpunkt, kurz bevor der Preßvorgang abgeschlossen ist und ein geringer Spalt zwischen Oberteil und Unterteil der Metallform vorliegt, den Strahl Dekorflüssigkeit ausstößt, ist bevorzugt eine Steuervorrichtung vorgesehen, die eine Meßreinrichtung umfaßt, die ein Signal ausgibt, das das Erreichen einer vorbestimmten Lage des Oberteils relativ zum Unterteil der Metallform wiedergibt. Die Meßreinrichtung kann von einem Winkelkodierer gebildet werden, der die relative Lage des Oberteils zum Unterteil angibt und bei Erreichen der gewünschten Spaltgröße einen Impuls an die Düse abgibt, den Dekorflüssigkeitsstrahl auszustoßen. Dieser Impuls kann in seiner Länge einstellbar sein, wodurch die Gesamtmenge an Dekorflüssigkeit, die ausgestoßen wird, festgelegt wird.
  • Für die Gesamtmenge an Dekorflüssigkeit, die bei einem Sprühvorgang ausgestoßen wird, ist auch der Durchmesser der Düse maßgeblich, der bevorzugt größer als 1 mm ist. Zufriedenstellende Ergebnisse lassen sich hinsichtlich des Aufbringens der Dekorflüssigkeit mit einer Düse erzielen, die einen Durchmesser von 1,5 mm hat.
  • Ein Ausführungsbeispiel der soeben beschriebenen Vorrichtung geht aus der beigefügten Figur hervor.
  • Die Figur ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Pressen eines Batzens plastischer Tonmasse 1. Eine Metallform, bestehend aus einem Oberteil 2, einem Unterteil 3 und einem aushebbaren Bodenstück 4. Beim Pressen der Tonmasse 1 wird das rotierende Oberteil 2 in Richtung auf das feststehende Unterteil 3 verfahren. Kurz vor Erreichen der Endstellung für das Oberteil 2 wird mittels einer Düse 5 Dekorsuspension 6 in den Spalt zwischen Oberteil 2 und Unterteil 3 eingesprüht.
  • Die Dekorsuspension 6 ist in einem Vorratsgefäß 7 untergebracht und wird über eine Pumpe 8 zur Düse 5 befördert. In dem Vorratsgefäß 7 ist ein Rührwerk 13 vorgesehen, das im Falle von Dekorflüssigkeiten, die Feststoffteilchen enthalten, eine gleichmäßige Verteilung der Feststoffteilchen in der Dekorflüssigkeit bewirkt, insbesondere ein Absinken der Feststoffteilchen auf den Boden des Vorratsgefäßes 7 verhindert.
  • Eine Betätigung der Düse 5 erfolgt aufgrund einer äußeren Steuerung, die einen Inkremental- Winkelkodierer (nicht dargestellt) umfaßt, der während eines Preßvorgangs kontinuierlich die relative Lage des in Richtung auf das Unterteil 3 verfahrenen Oberteils 2 mißt und bei Erreichen des gewünschten Abstands zwischen Oberteil 2 und Unterteil 3 ein Signal 9 aussendet, das die Düse 5 betätigt. Die Länge des Signalimpulses bestimmt die Öffnungszeit der Düse 5 und damit bei vorgegebener Düsengeometrie die Gesamtmenge ausgestoßener Dekorflüssigkeit pro Sprühvorgang.
  • Die Größe der Öffnung der Düse 5 kann in dem Ausführungsbeispiel mittels eines auf der Düsenachse beweglich angeordneten Stiftes 10 variiert werden. Es sind Mittel vorgesehen, um den Stift 10 in seine gewünschte Position zu fixieren.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Achse der Düse 5 gegenüber der Drehachse des rotierenden Oberteils 2 der Metallform in einem solchen Winkel angeordnet, daß von der Düse 5 ausgestoßende Dekorflüssigkeit den oberen Rand 11 des Unterteils 3 in geringem Abstand passiert und nachfolgend auf den Batzen plastischer Tonmasse 1 trifft. Der Winkel zwischen der Achse der Düse 5 und der Drehachse des Oberteils 2 der Metallform liegt bevorzugt in dem Bereich zwischen 30° und 80°. Der Winkel bestimmt sich jedoch in erster Linie durch die relative Anordnung des Batzens plastischer Tonmasse 1 zu dem oberen Rand des Unterteils 3, so daß jeweils bevorzugte Winkelstellungen der Düse 5 von gerade herzustellenden Gefäßformen abhängt. In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Metallform zur Herstellung handelsüblicher Blumentöpfe.
  • Die Winkelstellung der Düse 5 kann eingestellt werden, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Düse 5 verschwenkbar an einem Halter 12 angebracht ist. Auf diese Weise läßt sich für jede gewünschte Gefäßform die optimale Düsenstellung einstellen.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit einem Dekor versehenen Gefäßen, bei dem ein Batzen plastischer Tonmasse (1) zwischen einem feststehenden Unterteil (3) und einem rotierenden Oberteil (2) einer Metallform gepresst wird, wobei das Verfahren die aufeinanderfolgenden Schritte umfaßt:
    - Anordnen des Batzens der plastischen Tonmasse (1) auf einem aushebbaren Bodenstück (4) der Metallform bei weit geöffneter Metallform,
    - Zusammenfahren der Metallform, wobei während des Zusammenfahrens, vor Erreichen eines Mindestspaltes zwischen dem Unterteil (3) und dem Oberteil (2) eine Dekorsuspension in den Spalt zwischen Unterteil und Oberteil eingespritzt wird,
    - Öffnen der Metallform zur Herausnahme des gepressten Batzens plastischer Tonmasse (1) und
    - Trocknen und Brennen des gepressten Batzens (1) plastischer Tonmasse.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Dekorsuspension unmittelbar vor Erreichen der Preß-Endstellung der Metallform eingespritzt wird.
  3. Vorrichtung zum Pressen eines Batzens plastischer Tonmasse, mit
    - einer Metallform, die ein feststehendes Unterteil (3) mit aushebbarem Bodenstück (4) und ein rotierbares Oberteil (2) aufweist,
    - Mitteln zum Fahren des Oberteils (2) in Richtung des Unterteils (3), so daß der Batzen plastischer Tonmasse (1) gepreßt wird,

    dadurch gekennzeichnet, daß
    - in einer Höhe unmittelbar oberhalb des Randes des Unterteils (3) und seitlich der Metallform eine Spritzeinrichtung (5) angeordnet ist, deren Öffnung so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie Dekorsuspension durch einen Spalt zwischen Unterteil (3) und Oberteil (2) der Metallform spritzen kann.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzvorrichtung als Düse (5) vorliegt, welche eine Öffnung mit kreisförmigem Querschnitt aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzvorrichtung als Düse (5) vorliegt, welche in einem Abstand von 10 bis 15 cm vom oberen Rand des Unterteils (3) der Metallform angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die eine Meßeinrichtung umfaßt," die ein Signal (9) ausgibt, das das Erreichen einer vorbestimmten Lage des Oberteils (2) relativ zum Unterteil (3) der Metallform wiedergibt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßeinrichtung ein Winkelkodierer eingesetzt wird.
EP00128333A 2000-06-21 2000-12-22 Verfahren zum Herstellen von keramischen, mit Dekor versehenen Gefässen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP1166983B1 (de)

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