DE3925016C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Auftragsmittel bestehen im allgemeinen aus Glasurzerstäubern in Form eines Scheibenpakets, oder aus Bechertropfern, oder aus Beschichtern mittels Matrize oder mittels Glocke, oder aus Spritzpistolen. Dabei handelt es sich im wesentlichen um Auftragsmittel, die geeignet sind, eine konstante Glasurmenge abzugeben.

Um einen annehmbaren Qualitätsstandard der fertigen Fliesen zu haben, ist es äußerst wichtig, daß die Aufbringung der Glasur auf die Fliesen mit absolut konstanten Eigenschaften erfolgt, besonders hinsicht­ lich der Gewichtsmenge, die auf jede Fliese aufge­ bracht wird, und auch in bezug auf die Dichte und die Fließfähigkeit der Glasur.

Andererseits können sich diese Eigenschaften, aus den unterschiedlichsten Gründen, ungewollt und praktisch unkontrollierbar, leicht verändern.

Es kann sich zum Beispiel die Vorschubgeschwindigkeit der Gegenstände auf der Bahn verändern.

Es kann außerdem ein Teil des Wassers der Glasur im Hauptbehälter vor dem genannten Behälter mit konstan­ tem Niveau verdunsten und somit die Dichte und die Fließgeschwindigkeit der Glasur verändern.

Außerdem kann sich, zumindest teilweise, die Leitung verstopfen, welche den Behälter mit konstantem Niveau verbindet, wodurch die aufgebrachte Glasurmenge ver­ ändert wird.

Ferner kann die Umgebungstemperatur und die Temperatur im Hauptbehälter der Glasur schwanken.

Aus all diesen Gründen ist es daher äußerst wichtig, ständig den Glasurauftrag zu kontrollieren und demzu­ folge auch Regulierungen in der Weise vorzunehmen, daß eventuelle Fehler bezüglich dieser Eigenschaften kor­ rigiert werden (Einheitsgewicht auf den Fliesen, Dich­ te und Fließgeschwindigkeit), um zu erreichen, daß diese genau und in konstanter Weise den vorgegebenen Werten entsprechen.

Diese Funktionen werden noch heute, in fast allen Fäl­ len, nur von Hand ausgeführt, d. h. es werden von Zeit zu Zeit einige Proben von Gegenständen entnommen, an welchen die notwendigen Gewichtsmessungen der Glasur vorgenommen werden und an denen außerdem auch von Hand die Dichte und die Fließgeschwindigkeit der aus den entsprechenden Behältern entnommenen Glasurproben ge­ messen wird, und man beeinflußt letztendlich auch von Hand die Versorung der Auftragseinheit oder die Be­ schaffenheit der Glasur, um eventuelle Fehler zu kor­ rigieren.

Bei dem Versuch, diese Kontroll- und Reguliervorgänge zu mechanisieren und zu automatisieren, wurden wirk­ same Anlagen vorgeschlagen, welche die Kontrolle der Fliesen längs der Glasurbahn vor und nach der Auf­ tragseinheit vornehmen.

Diese Anlagen haben sich als kompliziert und kostspie­ lig gezeigt, und ihre Anwendung ist zur Zeit äußerst begrenzt.

In der DE-Z.: "Sprechsaal" (1969), Seiten 811 bis 814 sind bereits mehrere Möglichkeiten zur Automation von Emailauftragsverfahren beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, wobei auf mechanische und automatische Weise der Auftrag der Glasur und vor allem der Gewichtsmenge der auf die Fliesen verteilten Glasur kontrolliert und reguliert werden kann, wobei dies mit konstruktiv einfachen Mitteln und verhältnismäßig billig und sehr zuverlässig möglich sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Dank der vorliegenden Erfindung ist es außerdem mög­ lich, auch automatisch die Dichte und die Fließge­ schwindigkeit der Glasur zu kontrollieren und auto­ matisch die Veränderungen zu korrigieren.

Die Erfindung wird im einzelnen nachfolgend mit Hilfe der beigefügten Zeichnung beschrieben, welche einige Ausführungsbeispiele der Vorrichtung darstellen.

Es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung der Vorrichtung dieser Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm mit den Gewichtswerten der Gla­ sur auf jeder Fliese in Abhängigkeit von der gemessenen Zeit;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Behäl­ ters (4).

Eine typische Anlage, in der die vorliegende Erfindung angewandt wird, umfaßt eine Vorschubbahn (1) der Ge­ genstände (2) (im besonderen Keramikfliesen). Auf der Bahn (1) ist eine Einheit zum Abgeben der Glasur auf die Gegenstände (2) angeordnet.

In den Figuren umfaßt diese Abgabeeinheit einen Schei­ benzerstäuber (31), der, indem er sich mit hoher Ge­ schwindigkeit dreht, die Glasur in einem Vollwinkel um sich schleudert; ein Teil der so abgegebenen Glasur wird auf die Fliesen (2) verteilt, welche unter den Scheiben (31) durchlaufen und die restliche Menge wird gesammelt und von einer Zelle (32), welche die Schei­ ben (31) umgibt, zurückgeführt.

Die Abgabeeinheit (3) kann auch in anderer Form sein, zum Beispiel in Form eines Bechertropfers oder eines Filmauftrags mittels Matrize oder Glocke oder in Form einer Spritzpistole.

Vor der Einheit (3) ist ein Behälter (4) vorgesehen, der mittels einer Leitung (5) die Einheit (3) ver­ sorgt. Dieser Behälter (4) beinhaltet ein konstantes Glasurniveau (B), und in den bekannten Anlagen hat er nur die Aufgabe, das eigene Niveau zu halten und somit den Druck der Glasur, welche die Einheit (3) versorgt.

Dieser Behälter (4) wird konstant mit Mitteln (6) ver­ sorgt und sieht eine Auslauföffnung (7) vor, die an seinem eigenen Ende angebracht ist.

Die Mittel (6) fördern in den Behälter (4) eine Gla­ surmenge, die nicht kleiner ist als diejenige, die von diesem an die Einheit (3) geleitet wird; die über­ schüssige Glasur wird mittels dieser Öffnung (7) ent­ leert und in dem Behälter (4) wird somit ein konstan­ tes Niveau (B) gehalten, eben bestimmt durch diese Öffnung (7).

Im einzelnen umfassen die Mittel (6) eine Pumpe (34), die in einem großen Behälter (35) eingetaucht ist, der Flüssigglasur enthält, und welcher mittels einer Lei­ tung (36) den Behälter (4) versorgt.

Längs der Leitung (5) ist nach dem Behälter (4) ein Ventil (8) angeordnet, um die Durchflußmenge der Gla­ sur zu regeln, welche in die Einheit (3) fließt.

Während des normalen Betriebs der Anlage fördern die Mittel (6) konstant Glasur in den Behälter (4), wel­ cher mittels des Ventils (8) die Abgabeeinheit (3) versorgt. Die Öffnung des Ventils (8) wird auf fest vorgegebene Weise geregelt, entsprechend der gewünsch­ ten Durchsatzmenge der Glasur, welche die Einheit (3) erreicht und von dieser wird sie mehr oder weniger teilweise auf die Fliesen abgegeben.

Nach vorliegender Erfindung sind, während die Anlage in Betrieb ist, folgende Phasen vorgesehen.

Man veranlaßt zuerst, vorübergehend die Glasurzufuhr durch die Mittel (6) an den Behälter (4) zu unter­ brechen. In der Praxis geschieht dies, indem man die Pumpe (34) abschaltet und das in der Leitung einge­ baute Absperrventil (37) schließt.

Dadurch sinkt das Niveau der Glasur im Behälter (4), wobei dieser weiter die Abgabeeinheit (3) versorgt, die ihrerseits weiter in Betrieb ist.

Man mißt daher die Geschwindigkeit, mit der das Niveau der Glasur im Behälter sinkt, und erreicht somit einen Wert, der direkt proportional der Glasurmenge ent­ spricht, die an die Einheit (3) gefördert und von die­ ser abgegeben wird. Unter Beibehaltung der Betriebs­ bedingungen der Anlage (im besonderen der Geschwindig­ keit (1) und der Abmessung der Gegenstände (2)) ist dieser Wert von der Gewichtsmenge der auf die Fliesen aufgebrachten Glasur abhängig.

Der so erzielte Geschwindigkeitswert wird somit mit vorbestimmten Bezugsrichtwerten der auf die Fliesen aufgebrachten Glasurmenge verglichen.

Um diese Geschwindigkeit zu messen, wird im besonderen die Zeit gemessen, die der freie Spiegel der Glasur im Behälter (4) benötigt, um einen konstanten, vorgege­ benen Weg (L) zwischen den beiden festen längs der Höhe des Behälters (4) bei (A1) und bei (A2) gele­ genen Niveaus zurückzulegen.

Dieses Maß ist tatsächlich von der Geschwindigkeit ab­ hängig, und falls der Behälter (4) einen konstanten Schnitt (Fig. 1) haben sollte, ist es umgekehrt pro­ portional zur Geschwindigkeit.

Nach Ausführung dieser Messung werden die Mittel (6) reaktiviert und der Behälter (4) wird erneut von dem Behälter (35) versorgt, wie bei normalem Betrieb.

Selbstverständlich wird diese Messung periodisch durchgeführt, um die Anlage ständig unter Kontrolle zu halten. Die Vorrichtung zur Durchführung der beschrie­ benen Methode umfaßt im wesentlichen ein zylindrisches und verlängertes Gefäß, allgemein mit vertikaler Achse angeordnet, das den genannten Behälter (4) bildet.

An dem Behälter (4) sind zwei Fühler (9′) und (9′′) angeordnet, die geeignet sind, das Vorhandensein des freien Spiegels der Glasur zu messen, und die in einem konstanten, axialen Abstand zueinander angebracht sind.

Der Fühler (9′) ist bei dem festen Niveau (A1) ange­ bracht, etwas unter dem im Behälter (4) vorhandenen Niveau (B) und der Fühler (9′′) ist im Abstand (L) von (A1) an dem unteren festen Niveau (A2) angeordnet.

Im besonderen sind diese Fühler (9′) und (9′′) kapa­ zitive elektronische Näherungssensoren, die aktiviert werden, wenn der freie Spiegel der Glasur sich ent­ sprechend mit dem Niveau (A1) und (A2) deckt.

Ferner sind für die Zeitmessung geeignete Mittel vor­ gesehen (übliche und nicht dargestellt), die den Sig­ nalen der Sensoren (9′) und (9′′) zugeordnet sind, so daß automatisch die Zeit gemessen werden kann, welche der freie Spiegel der Glasur benötigt, um diese Fühler (9′) und (9′′) zu aktivieren, das heißt um von Niveau (A1) zu Niveau (A2) zu überzuwechseln.

Die Bezugsdaten für die erhaltenen Geschwindigkeits- oder Zeitwerte können theoretisch entnommen werden; außerdem können sie entnommen werden in Abhängigkeit von veränderlichen Faktoren der Anlage, z.B. der Vor­ schubgeschwindigkeit der Gegenstände, der zu glasie­ renden Fläche eines Gegenstandes, der Dichte der Glasur, usw.

Diese Bezugsdaten können auch, was wahrscheinlich vor­ zuziehen ist, versuchsweise von der Anlage selbst oder einer gleichartigen Anlage entnommen werden.

Die Vorrichtung kann außerdem einen automatischen Aus­ werter umfassen (üblich und nicht in den Figuren dar­ gestellt), in Form eines Computers, der geeignet ist, automatisch die Zeitmessungen zu vergleichen, die Wer­ te zu speichern und die Zeitmaße mit den Bezugsdaten zu vergleichen.

Ferner kann ein Servomotor (11) vorgesehen werden, um das Ventil (8) zu betätigen, das so an den Auswerter angeschlossen ist, daß dieser, wenn er einen Fehler zwischen der Zeitmessung und den Bezugsdaten fest­ stellt, die Betätigung des Servomtors (11) veranlaßt, so daß dieser aktiv wird und das Ventil (8) in einer berechneten Zeit so dreht, daß der Fehler korrigiert wird.

Der Innendurchmesser des Behälters beträgt zum Bei­ spiel 64 mm, die Strecke (L) ist 27 cm und der Durch­ messer der maximalen Öffnung des Ventils (8) ist 20 mm. Die Auftragvorrichtung (3) verwendet einen Zer­ stäuber mit Scheiben von 150 mm Durchmesser und ca. 2000 Umdrehungen pro Minute.

Wenn man davon ausgeht, daß die Vorschubgeschwin­ digkeit der Bahn (1) 15 m pro Minute ist, die Dichte der Glasur 1500 g pro Liter und die Fliesen quadra­ tisch mit einer Seitenlänge von 330 mm sind, erhält man versuchsweise das in Fig. 2 dargestellte Bild, wo in der Ordinate die auf jede Fliese aufgebrachten Gewichtswerte (P) in Gramm eingetragen sind und in der Abszisse die Zeitwerte, welche der freie Spiegel der Glasur benötigt, um von (A1) nach (A2) überzu­ wechseln.

Wenn man zum Beispiel wünscht, daß das Gewicht (P) 20 g betragen soll, beträgt die Bezugsangabe für die Zeit 8 Sekunden und jedesmal, wenn eine andere Zeit gemessen wird, betätigt der Auswerter den Servomotor (11) in der Weise, daß die Öffnung des Ventils (8) größer oder kleiner wird, so daß die an die Auftrag­ seinheit (3) abgegebene Menge geändert und somit der Fehler korrigiert wird.

In Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des Be­ hälters (4) dargestellt.

Diese Form sieht einen Mittelkörper (41) vor, mit erhöhtem Fassungsvermögen und Durchmesser, an den oben und unten entsprechende Rohrstücke (42) und (43) ange­ fügt sind, die einen verhältnismäßig kleinen Durch­ messer haben.

Das Niveau (A1) ist in dem Rohrstück (42) über dem Körper (41) vorgesehen und das Niveau (A2) ist in dem Rohrstück (43) unter dem Körper (41) vorgesehen.

Diese Form erlaubt eine genauere Erfassung des Vorhan­ denseins des freien Spiegels durch die Fühler (9′) und (9′′), ohne daß jedoch der Behälter (4) eine zu große Höhe hat, da in den Niveaus (A1) und (A2) der Durch­ messer klein ist und gleichzeitig die gemessenen Zeit­ werte nicht übermäßig kurz sind (dies ist günstig für die Genauigkeit der Kontrolle im allgemeinen).

Die genannte Vorrichtung kann außerdem Mittel für die Kontrolle der Dichte der Glasur einschließen.

Diese Mittel umfassen einen Behälter (15), der geeig­ net ist, eine Mustermenge (14) von Glasur aufzunehmen, die durch eine mit der Öffnung (7) verbundene Leitung (16) zugeführt wird.

Ferner sind Meßmittel des Gewichts des Behälters (15) mit entsprechendem Inhalt an Glasur vorgesehen, im be­ sonderen eine elektronische Ladezelle (18), getragen von einer festen Struktur (19), auf welcher der Behäl­ ter (15) frei aufliegt.

Die Messung des Gewichts des Behälters (15) wird aus­ geführt, während der besagten Messung der Sinkge­ schwindigkeit des Niveaus im Behälter (4), nachdem dieses Niveau unter die Öffnung (7) gefallen ist. In dieser Situation bleibt die Glasur in dem Behälter (15) ruhig, da es weder eine Zuführung mittels der Leitung (16) gibt noch eine Entleerung mittels der Leitung (17) und somit erfolgt die Messung des Ge­ wichts mit Genauigkeit.

Diese Gewichtsmessung ist direkt proportional zur Dichte, da das Inhaltsvermögen des Behälters (15) kon­ stant ist. Der genannte Auswerter kann eventuell die Messung der Dichte mit den Bezugsdaten vergleichen und eventuell danach entsprechend wirken, um den Fehler zu korrigieren, indem er die Zugabe von Wasser oder Gla­ sur von höherer Dichte im Behälter (35) befiehlt, ge­ setzt den Fall, daß die gemessene Dichte höher oder entsprechend niedriger als die Bezugsangabe sein sollte.

Die vorliegende Erfindung kann außerdem eine Vorrich­ tung (21) zur Kontrolle der Fließfähigkeit der Glasur umfassen. Diese Vorrichtung (21) umfaßt eine Welle (22), die durch einen elektrischen Motor (23) ange­ trieben ist, an dem ein oder mehrere radiale Elemente (24) befestigt sind, im einzelnen bestehend aus einem Querstab.

Die Vorrichtung (21) wird bei einem Behälter (25), der ein zu prüfendes Glasurmuster (26) enthält, so ange­ wandt, daß die Elemente (24) in die Glasur eingetaucht sind. Sie umfaßt außerdem geeignete Mittel, bekannt und nicht in den Figuren dargestellt, um die elektri­ sche Energieaufnahme zu messen, die notwendig ist, um die in die Glasur eingetauchten Elemente bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Rotation zu bringen.

Da die für die Rotation von den Elementen (24) auf­ genommene Leistung im Verhältnis zu der Fließfähigkeit der Glasur steht, erhält man, wenn man diese mißt, einen Funktionswert der Fließfähigkeit.

Der genannte Auswerter kann eventuell die Messung der Fließfähigkeit mit Bezugsdaten vergleichen und even­ tuell daraufhin entsprechend agieren, indem er die Zu­ führung von verdünnenden Substanzen oder von Glasur mit größerer Fließfähigkeit in den Behälter (35) be­ fiehlt, falls die gemessene Fließfähigkeit höher oder entsprechend niedriger als die Bezugsangabe sein sollte.

Zweckmäßigerweise wird der Behälter (25) nach dem Be­ hälter (15) angeordnet und erhält die Glasur, die mit­ tels der Leitung (17) aus diesem kommt.

Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung zahlreiche Änderungen von natürlicher Anwendungspraxis erfahren, ohne den Bereich des Erfindungsbegriffs zu verlassen, entsprechend der nachfolgenden Ansprüche.

Claims (9)

1. Verfahren zum Kontrollieren und Regulieren des Auf­ trags von flüssiger Glasur in Glasieranlagen von Kera­ mikfliesen (Keramikgeschirr, Steingut, Töpferware u. dgl.) mit einer Anlage umfassend:

• - eine Vorschubbahn (1) der Gegenstände;
• - eine Auftragseinheit (3) der Glasur auf die auf dieser Bahn (1) beförderten Gegenstände;
• - einen Behälter (4), ein konstantes Glasurniveau enthaltend, das die Auftragseinheit (3) versorgt;
• - Mittel (6), geeignet, um die Glasur in diesen Behälter (4) zu fördern,

dadurch gekennzeichnet, daß es während die Anlage in Betrieb ist, die folgenden Phasen umfaßt:

• - vorübergehende Unterbrechung der Zufuhr der Glasur in den Behälter (4);
• - nachfolgende Messung der Geschwindigkeit, mit welcher der Glasurspiegel im Behälter (4) fällt;
• - Vergleich des gemessenen Geschwindigkeitswerts mit den vorgegebenen Bezugsrichtwerten der Gewichtsmenge der auf jeden Gegenstand aufgetragenen Glasur.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um diese Sinkgeschwindigkeit des Glasurspiegels zu messen, die Zeit gemessen wird, die der freie Spiegel der Glasur im Behälter (4) benötigt, um eine vorgege­ bene Strecke (L) zwischen den beiden festen Niveaus (A1) und (A2) längs der Höhe des Behälters (4) zurück­ zulegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bezugsdaten versuchsweise in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Glasur und/oder der zu bedecken­ den Oberfläche der einzelnen Gegenstände und/oder der Vorschubgeschwindkeit der Bahn entnommen werden.

4. Vorrichtung um das Verfahren nach Anspruch 2 zu verwirklichen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

• - ein Gefäß, mit vertikaler Achse, welches den Behälter (4) bildet;
• - Fühlermittel (9′) und (9′′), um die Anwesenheit des freien Spiegels anzuzeigen, angebracht an diesem Behälter (4) bei zwei Niveaus (A1) und entsprechend (A2), in fester Stellung einer über dem andern angeordnet, wobei diese Niveaus (A1) und entsprechend (A2) unter dem normalen Glasurniveau (B) im Behälter (4) liegen;
• - ein Zeitmeßmittel, koordiniert mit den Signalen der genannten Fühlermittel (9′) und (9′′), um die Zeit zu messen, die der freie Spiegel der Glasur benötigt, um die genannten Fühlermittel in Aktion zu bringen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) einen Mittelkörper (41) umfaßt, der ein verhältnismäßig höheres Fassungsvermögen und größeren Durchmesser hat, an dem, oben und unten, die entsprechenden Rohrstücke (42) und (43) angebracht sind, die einen entsprechend kleineren Durchmesser ha­ ben, wobei das Niveau (A1) im Rohrstück (42) über dem Körper (41) und Niveau (A2) in dem Rohrstück (43) un­ ter dem Körper (41) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

• - einen automatischen Auswerter, um diese Zeitmessungen mit den Bezugsdaten zu vergleichen und auf Grund der festgestellten Fehler tätig zu werden;
• - ein Mengenregulierventil (8), nach dem genannten Behälter (4) angeordnet und durch einen Servomotor (11) betätigt, wobei der Auswerter den Servomotor (11) betätigt, wenn er einen Fehler zwischen den Zeitmessungen und den Bezugsdaten feststellt, um den Fehler zu korrigieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sie, um die Dichte der Glasur zu kontrollieren, um­ faßt:

• - einen Behälter (15), um eine Mustermenge an Glasur zu enthalten, zugeführt mittels einer Leitung (16), verbunden mit der Austrittsöffnung (7) des Behälters (4) an einem Punkt über den Niveaus der Fühlermittel (9′) und (9′′) angebracht und versehen mit einem Austritt (17) bei maximalem Niveau;
• - Mittel zum Messen des Gewichts des mit Glasur gefüllten Behälters (15);
• - die Messung des Gewichts, vorgenommen nachdem der Spiegel der Glasur in dem genannten Behälter (4) unter die genannte Austrittsöffnung (7) gefallen ist.

8. Vorrichtung zur Kontrolle der Fließgeschwindigkeit der flüssigen Glasur in Glasieranlagen von Keramik­ fliesen (Keramikgeschirr, Steingut, Töpferware u. dgl.),
dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

• - eine Welle (22), die mittels eines Elektromotors angetrieben ist, an welchen ein oder mehrere radiale Elemente (24) angeschlossen sind, geeignet, um zwecks Kontrolle in die Glasur eingetaucht zu sein;
• - geeignete Mittel zum Messen des elektrischen Energiebedarfs, der notwendig ist, um diese genannten Elemente (24) in der Glasur in Rotation zu bringen.