專利名稱：生成貫穿產(chǎn)品整個(gè)厚度的圖案紋理的裝置、工藝及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械、電氣和電子工程。
背景技術(shù)：
陶瓷瓷磚產(chǎn)品部分的研究目前旨在通過使用許多不同的技術(shù)獲得接近天然巖石的瓷磚。天然巖石，例如大理石、沙巖和其它種類的巖石，具有受到消費(fèi)者高度青睞的天然美。生產(chǎn)與天然巖石相似的陶瓷瓷磚不僅在美感方面是個(gè)好主意，而且在硬度和耐用性性能方面有優(yōu)勢，技術(shù)上比天然巖石好得多。與生產(chǎn)壓花陶瓷瓷磚的技術(shù)有關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)只涉及到瓷磚表面的薄層，例如式樣印刷，在壓制之前或之后用濕粉或干粉涂覆技術(shù)沉積所需圖案。在上述傳統(tǒng)技術(shù)中，所需圖案僅出現(xiàn)在瓷磚表面。然而，源于風(fēng)化作用和使用過程的磨蝕導(dǎo)致具有所需壓花陶瓷瓷磚的表面磨損，不再具有原始圖案。這些僅使圖案存在于瓷磚表面的技術(shù)的局限，促發(fā)了發(fā)展陶瓷瓷磚生產(chǎn)技術(shù)的迫切需要，以使瓷磚具有貫穿其整體厚度的所需圖案連續(xù)紋理。接下來，所述發(fā)展的典型示例將被提到。
System S.p.A.公司，一個(gè)意大利機(jī)械制造商，開發(fā)了一種大尺度瓷磚成型工藝，能夠生產(chǎn)長度達(dá)3米的陶瓷瓷磚。System S.p.A.公司已經(jīng)在歐洲專利EP1334811中詳細(xì)說明了其用于制造貫穿陶瓷瓷磚整體的圖案的技術(shù)。該技術(shù)的特征是包括初步低壓致密化的兩次壓制技術(shù)。接下來，用噴墨系統(tǒng)對已致密化的陶瓷瓷磚進(jìn)行修飾，以根據(jù)設(shè)計(jì)來涂覆能夠滲入瓷磚整體的陶瓷顏料。然而，應(yīng)用該技術(shù)，瓷磚整體圖案的形貌略有不均勻，而且圖案滲入的深度程度不足以使瓷磚整體的最低層具有圖案。
意大利的CMF S.r.l公司引入了一種將具有不同特征的粉末材料混合物填充入管中然后通過具有兩種尺寸(小和大)的開孔分送粉末材料的技術(shù)。該粉末分送技術(shù)生成存儲在位置與平面垂直的隔間里圖案的連續(xù)紋理。一旦粉末材料完全地填充并且隔間里以圖案的連續(xù)紋理的層排列，旋轉(zhuǎn)隔間90度以使其與平面平行。于是將所需圖案中的粉末材料轉(zhuǎn)入模型中。根據(jù)該技術(shù)，將粉末材料轉(zhuǎn)入模型中同樣是有問題的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粉末塊摻雜在瓷磚表面，需要在燒制后對陶瓷瓷磚進(jìn)行拋光以獲得圖案的可見紋理效果。該技術(shù)的另一不利之處在于紋理圖案不是連續(xù)的并表現(xiàn)為鋸齒形。由于用來保持材料使用的管僅有兩種尺寸的開孔，所以當(dāng)紋理圖案的尺寸或?qū)挾劝l(fā)生改變時(shí)不能夠控制材料的量。
意大利的Sacmi公司，在陶瓷瓷磚工業(yè)界的世界主要機(jī)械公司，致力開發(fā)了一種用于生成貫穿瓷磚或磁板整體厚度的圖案的連續(xù)紋理的技術(shù)，如歐洲專利EP 1273408和國際專利No.WO 2004071733所述。然而，同樣存在表層材料已被摻雜的可能性，使所需圖案產(chǎn)生變形。因此需要在壓制前通過抽吸除去那些在表層摻雜的材料，以使在燒制后不必對陶瓷瓷磚的上表面進(jìn)行拋光就可以獲得可見的圖案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于利用具有連續(xù)流動(dòng)性的粉末材料或粒狀粉末來生成圖案的一種工藝的開發(fā)和一種設(shè)備的發(fā)明，用來實(shí)現(xiàn)生成以所需形式貫穿產(chǎn)品整體厚度的圖案的連續(xù)紋理并能夠在生成過程中容易地調(diào)整或改變圖案，特別是關(guān)于一種生產(chǎn)其寬度在1毫米及以上的圖案紋理的方法。本發(fā)明可以消除摻雜在表面的材料帶來的限制和缺點(diǎn)，如需要在燒制后進(jìn)行拋光或在壓制前抽除產(chǎn)品表面摻雜的材料。
本發(fā)明公開了一種利用具有連續(xù)流動(dòng)性的粉末材料或粒狀粉末來生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的工藝。粉末材料或粒狀粉末可以是具有均勻流動(dòng)性的有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)。產(chǎn)生所需圖案的連續(xù)紋理的工藝能夠生產(chǎn)其寬度在1毫米及以上的紋理圖案?？梢赃B續(xù)地、平滑地、順利地改變圖案紋理的寬度，而使產(chǎn)品的表層不存在明顯的不同顏色的粉末材料的摻雜。因此，通過本工藝得到的產(chǎn)品已符合要求并具有所需的圖案，而不需要在生產(chǎn)工藝之前或之后進(jìn)行進(jìn)一步地表面修飾的步驟。
上述本發(fā)明的特征和顯著特點(diǎn)在本發(fā)明的詳細(xì)描述中是顯而易見的。


圖1示出了材料分送控制器1、垂直材料接收分送器2和水平材料接收分送器3的總體圖例。
圖2示出了材料分送控制器1的透視圖。
圖3示出了垂直材料接收分送器2的透視圖。
圖4示出了水平材料接收分送器3的透視圖和側(cè)視圖。
圖5示出了材料分送控制器1和垂直材料接收分送器2的運(yùn)作。
圖6示出了垂直材料接收分送器2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
圖7示出了圖案材料從垂直材料接收分送器2分送入水平材料接收分送器3的過程。
圖8示出了在其內(nèi)部保持材料直到充滿為止時(shí)的水平材料接收分送器3的運(yùn)作。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)一個(gè)代表性實(shí)施例，用于生成貫穿產(chǎn)品整體厚度圖案的連續(xù)紋理的裝置和方法包括一個(gè)裝配在排列帶(arrangement belt)11之上可以往復(fù)移動(dòng)的材料分送控制器(cartridge)1，一個(gè)裝配在排列帶11最遠(yuǎn)端且位于其下但在傳送帶23之上的垂直材料接收分送器2，和一個(gè)裝配在傳送帶23上的水平材料接收分送器3。該裝置的詳細(xì)描述如下1.材料分送控制器1材料分送控制器1包括管12，該管是用于保持不同特征和不同顏色的材料的容器。取決于所使用材料的不同特征和不同顏色，可以使用多于一個(gè)的管。所有的管12固定在軸13上但可以相對移動(dòng)，其可以在垂直排列帶11的運(yùn)動(dòng)方向的水平方向移動(dòng)。開關(guān)閥門14位于每一根管12的末端。
2.垂直材料接收分送器2垂直材料接收分送器2包括一個(gè)扁平矩形盒狀的材料接收單元20。材料接收單元20有兩個(gè)形成第一開口21和第二開口22的相連的脊。在每個(gè)開口處，相應(yīng)地安置著第一開關(guān)擋板24和第二開關(guān)擋板25。垂直材料接收分送器2裝配在排列帶11運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)端之下但在傳送帶23之上而且垂直于這兩者，同時(shí)垂直于這兩者的運(yùn)動(dòng)方向。垂直材料接收分送器2可以在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，其支軸裝置在材料接收單元20的中點(diǎn)且轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于材料接收單元20。
3.水平材料接收分送器3水平材料接收分送器3包括一個(gè)扁平矩形蓋板30，其具有在相對側(cè)的兩脊，形成第一出口31和第二出口32。在第一出口31處設(shè)置著開關(guān)構(gòu)件33；同時(shí)在第二出口32處設(shè)置著開關(guān)及多余材料去除擋板34。在蓋板30里面設(shè)置著壓板35。水平材料接收分送器3俯置在傳送帶23上。水平材料接收分送器3的材料進(jìn)出路線方向與傳送帶23的運(yùn)動(dòng)方向一致。
根據(jù)本發(fā)明，生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的工藝包括以下三個(gè)主要步驟第一步將材料分送到排列帶11上。在排列帶11上沿軸13前后移動(dòng)的管12將材料分送到向前移動(dòng)的排列帶11上以控制材料的順序、材料的量以及根據(jù)預(yù)設(shè)圖案材料被釋放到材料接收單元20上的位置。在本步驟中控制工作的設(shè)備是材料分送控制器1和排列帶11。
第二步容許已經(jīng)分送到排列帶11上的材料流入材料接收單元20中以實(shí)現(xiàn)圖案。材料將被容許按照一定的方式落入材料接收單元20中，以根據(jù)形成所需圖案所需要的預(yù)定圖案、材料的量及其位置來在材料接收單元20中形成層狀圖案。接下來，材料接收單元20將轉(zhuǎn)動(dòng)并垂直地將圖案材料傳送到傳送帶23上，該傳送帶將向前運(yùn)動(dòng)以傳送所述來自材料接收單元20的材料。在本步驟中控制工作的設(shè)備是垂直材料接收分送器2、排列帶11和傳送帶23。
第三步將圖案材料從傳送帶23再傳送入具有可在再傳送過程中保護(hù)圖案免遭損害的蓋板30的壓制設(shè)備。在本步驟中控制工作的設(shè)備是水平材料接收分送器3和傳送帶23。
接下來描述該裝置的詳細(xì)程序工作開始于材料分送控制器1，根據(jù)材料預(yù)定的圖案、數(shù)量和材料的通過開閉閥14的操作完成分送材料到排列帶11上的工作。管12在軸13上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)開閉閥14控制材料的分布和量。排列帶11的運(yùn)動(dòng)決定著材料將要被分送的位置。
當(dāng)排列帶11上的預(yù)設(shè)材料已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到排列帶11的最遠(yuǎn)端位置后，這些材料通過保持開啟的第一開口21落入材料接收單元20。按照圖案、材料的量及預(yù)設(shè)圖案的形成位置，材料形成的層疊加在一起。通過這種方式得到的結(jié)果與直接將材料從管12分送到材料接收單元20得到的結(jié)果是相同的，但在后者中需要對材料進(jìn)行預(yù)處理以明顯增加該機(jī)械的運(yùn)行速度。
由于圖案的定型和紋理圖案的寬度取決于沉積在排列帶11上材料的量，使用具有高精度和高準(zhǔn)確度的電氣和電子儀器，例如伺服馬達(dá)，來控制開關(guān)閥門14的操作可以使閥門開啟的階段和程度更加連續(xù)、精確和準(zhǔn)確。合適的應(yīng)用可以使紋理圖案的寬度能夠連續(xù)變化，也可以生產(chǎn)寬度在1毫米及以上的紋理。
在材料以預(yù)設(shè)的圖案流入材料接收單元20后，第一開口21處的第一開關(guān)擋板24關(guān)閉以保持圖案并防止泄漏。然后材料接收單元20沿垂直于其平面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)90度以將第二開口22設(shè)置在傳送帶23之上。轉(zhuǎn)動(dòng)90度并將材料以垂直的形成分送可以保持圖案的定型，而且降低材料表面圖案的失真。
接下來，在第二開口22處的第二開關(guān)擋板25將打開以使層狀圖案形式的材料流到傳送帶23上。當(dāng)材料流出時(shí)，傳送帶23向前運(yùn)動(dòng)以將材料從材料接收單元20傳送出來。當(dāng)材料從材料接收單元20中完全流出后，在第二開口22處的第二開關(guān)擋板25將關(guān)閉。然后材料接收單元20轉(zhuǎn)回開始的位置。第一開關(guān)擋板24再次打開，第一開口21準(zhǔn)備接收新的批料。
傳送帶23上的圖案材料向前運(yùn)動(dòng)，通過第一出口31進(jìn)入水平材料接收分送器3。當(dāng)圖案材料完全進(jìn)入蓋板30后，開關(guān)構(gòu)件33向下關(guān)閉。然后水平材料接收分送器3向前運(yùn)動(dòng)將圖案材料送入壓機(jī)。為了防止在水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)進(jìn)入壓機(jī)的過程中圖案材料的表面和底部的圖案紋理發(fā)生摻雜，在圖案材料向壓機(jī)運(yùn)動(dòng)期間，壓板35落下并平蓋在圖案材料的上表面以防止該區(qū)域的粉末材料發(fā)生偏移而不損害表面圖案。當(dāng)水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳送帶23同時(shí)運(yùn)動(dòng)以防止對圖案的底層造成損害。
另外，水平材料接收分送器3的向前運(yùn)動(dòng)使材料在與運(yùn)動(dòng)相反的方向上壓實(shí)。這種情況導(dǎo)致填充入壓機(jī)模具空間的材料的量的不足。因此，需要在水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)時(shí)開關(guān)及多余材料去除擋板34保持開啟，以壓縮位于第二出口32處的多余材料而充分進(jìn)入水平材料接收分送器3。另外，當(dāng)水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)時(shí)里面的圖案材料向后運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致在與水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)相反的方向上材料的數(shù)量和密度上升。因此，以這種方式進(jìn)入壓機(jī)的材料的量是不均勻的，后面的材料比前面的更膨大和更致密。當(dāng)壓縮材料以形成最終產(chǎn)品時(shí)，前部比后部要薄一些。為了克服這個(gè)問題，本發(fā)明中用于壓縮材料整體的壓板35向下壓縮時(shí)并不是完全平行于傳送帶23的平面，而是以0-0.5度之間的提升角度向下壓縮以使前部的材料的量相等地得到補(bǔ)償。然而，無論增大或減小，壓板35的提升角度取決于需要補(bǔ)償?shù)牟牧系牧俊?br> 當(dāng)水平材料接收分送器3運(yùn)動(dòng)到壓機(jī)的模具位置相對應(yīng)的位置時(shí)，伴隨著壓機(jī)的下承板的向下運(yùn)動(dòng)，壓板35將材料壓入模具中，同時(shí)開關(guān)及多余材料去除擋板34向下關(guān)閉。在材料完全進(jìn)入模具后，開關(guān)及多余材料去除擋板34向前運(yùn)動(dòng)以移走多余的材料。打開開關(guān)擋板33和開關(guān)及多余材料去除擋板34的同時(shí)水平材料接收分送器3從壓機(jī)中退出，后退到傳送帶23的位置。壓板35向上運(yùn)動(dòng)，水平材料接收分送器3回到初始的位置以開始接收新的材料批料。
在模具的壓制和燒結(jié)過程完成后，最終產(chǎn)品獲得了所需圖案而不需要拋光其表面。具有本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，每一個(gè)產(chǎn)品的圖案可以調(diào)整和改變以達(dá)到需求。
權(quán)利要求
1.一種用于生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的裝置，包括材料分送控制器(1)，用于根據(jù)預(yù)設(shè)圖案安排材料順序、材料充足的量和釋放材料的位置，材料分送控制器包括作為保持材料的容器的管(12)，每個(gè)管(12)裝備有開關(guān)閥門(14)，通過所述開關(guān)閥門材料被分送到安裝在材料分送控制器(1)下方的排列帶(11)上；垂直材料接收分送器(2)，安裝在排列帶(11)最遠(yuǎn)端位置的下部，用于從排列帶(11)接收材料然后產(chǎn)生材料的疊加以形成圖案，其包括材料接收單元(20)，該材料接收單元具有帶有第一開關(guān)擋板(24)的第一開口(21)和帶有第二開關(guān)擋板(25)的第二開口(22)，垂直材料接收分送器將轉(zhuǎn)動(dòng)而形成90度的角以垂直地將材料分送到位于垂直材料接收分送器(2)下方的傳送帶(23)上；位于傳送帶(23)上的水平材料接收分送器(3)，其包括蓋板(30)，該蓋板具有安裝了開關(guān)構(gòu)件(33)的第一開口(31)和在開口處安裝了開關(guān)及多余材料去除擋板(34)的第二開口(32)，在蓋板(30)的頂部安裝有壓板(35)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的材料分送控制器(1)包括多個(gè)的管(12)，其數(shù)量取決于所使用材料的不同特征和不同顏色；所有的管(12)被固定安裝但可以沿垂直于排列帶(11)的運(yùn)動(dòng)方向的水平方向前后運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的安裝在管(12)末端的開關(guān)閥門(14)能夠連續(xù)且準(zhǔn)確地控制開關(guān)空間到1毫米以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的垂直材料接收分送器(2)能夠伴隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)而自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其支軸裝置在材料接收單元(20)的中點(diǎn)且其轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于材料接收單元(20)的平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中的水平材料接收分送器(3)安裝有壓板(35)，在材料運(yùn)動(dòng)的相反方向上，壓板(35)以與傳送帶平面成提升角0-0.5度的方式壓下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5的裝置，其中的壓板(35)在材料向模具運(yùn)動(dòng)的同時(shí)壓制材料；當(dāng)材料運(yùn)動(dòng)到模具的位置時(shí)，壓板將持續(xù)壓制材料，同時(shí)壓機(jī)的下承板向下運(yùn)動(dòng)，以接收材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中在水平材料接收分送器(3)運(yùn)動(dòng)以將材料送入模具過程中水平材料接收分送器(3)的用于接收材料的開關(guān)構(gòu)件(33)向下關(guān)閉且開關(guān)及多余材料去除擋板(34)保持開啟；當(dāng)水平材料接收分送器(3)運(yùn)動(dòng)到與模具位置相對應(yīng)的位置時(shí)，開關(guān)及多余材料去除擋板(34)關(guān)閉的同時(shí)模具的下承板向下運(yùn)動(dòng)以接收材料，然后在水平材料接收分送器(3)向后運(yùn)動(dòng)和壓制過程開始之前開關(guān)及多余材料去除擋板(34)去除前部的多余材料。
8.一種通過壓制具有連續(xù)流動(dòng)性的粉末材料或粒狀粉末以生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的工藝，包括以下操作步驟通過在排列帶(11)上方往復(fù)運(yùn)動(dòng)的材料分送器(1)將材料釋放到排列帶(11)上，從而將材料排列在排列帶(11)上，同時(shí)排列帶(11)向前運(yùn)動(dòng)以按照所需圖案安排材料的順序、材料充足的量以及材料被釋放到垂直材料接收分送器(2)上的位置；按照預(yù)先決定的順序、量和位置，使材料以形成層狀圖案的形式落入垂直材料接收分送器(2)的材料接收單元(20)中，從而生成一定量的圖案材料；在將材料以所需圖案落入材料接收單元(20)直到填滿后，用第一開關(guān)擋板(24)將材料接收單元(20)關(guān)閉以保持圖案并防止材料接收單元(20)中保持的材料的泄漏，然后垂直材料接收分送器(2)轉(zhuǎn)動(dòng)并垂直地將圖案材料傳送到傳送帶(23)上，該傳送帶(23)向前運(yùn)動(dòng)以將所述材料傳送到水平材料接收分送器(3)；通過開啟第二開關(guān)擋板(25)將該一定量的圖案材料再送入水平材料接收分送器(3)以允許材料流到傳送帶(23)上；在圖案材料運(yùn)動(dòng)進(jìn)入蓋板(30)后，開關(guān)構(gòu)件(33)向下關(guān)閉；然后圖案材料向壓機(jī)運(yùn)動(dòng)以送入模具準(zhǔn)備壓制；再將圖案材料送入模具，在其中圖案材料被壓板(35)所壓制以防止粉末材料發(fā)生分散，然后圖案材料將進(jìn)一步移入模具。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的工藝，其中用于形成圖案的材料是具有均一流動(dòng)性的有機(jī)材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的工藝，其中用于形成圖案的材料是具有均一流動(dòng)性的無機(jī)材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的工藝所制備的具有貫穿整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的產(chǎn)品。
全文摘要
用于生成貫穿產(chǎn)品整體厚度的所需圖案的連續(xù)紋理的裝置和相應(yīng)的工藝，該工藝通過由材料分送控制器將材料按所需的質(zhì)量和位置分送到排列帶上來控制材料形成層狀圖案。當(dāng)材料流落到垂直材料接收分送器時(shí)，材料以層狀圖案的形式排列。然后，所有的材料被送入用于將圖案材料傳送到模具以壓制成型的水平材料接收分送器。用于生成圖案的裝置和工藝均能夠生成與預(yù)定準(zhǔn)確一致的圖案。另外，該裝置和工藝能夠容易地調(diào)整或改變圖案，同時(shí)能夠生產(chǎn)具有寬度在1毫米或以上的圖案紋理。
文檔編號B28B3/00GK1739932SQ20051008376
公開日2006年3月1日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者T·切姆瑞塞彌, S·切恩威瑟薩克 申請人:泰國陶瓷制品有限公司