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WO1994007659A1 - Verfahren zum oberflächenbehandeln und zum rezyklieren von platten, nach einem dieser verfahren behandelte platte und oberflächen-behandlungsanlage - Google Patents

Verfahren zum oberflächenbehandeln und zum rezyklieren von platten, nach einem dieser verfahren behandelte platte und oberflächen-behandlungsanlage Download PDF

Info

Publication number
WO1994007659A1
WO1994007659A1 PCT/CH1993/000233 CH9300233W WO9407659A1 WO 1994007659 A1 WO1994007659 A1 WO 1994007659A1 CH 9300233 W CH9300233 W CH 9300233W WO 9407659 A1 WO9407659 A1 WO 9407659A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plates
glass
plate
preferably according
particle
Prior art date
Application number
PCT/CH1993/000233
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Schroeder
Original Assignee
Electrolux Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electrolux Ag filed Critical Electrolux Ag
Priority to DE59306936T priority Critical patent/DE59306936D1/de
Priority to EP93920637A priority patent/EP0619768B1/de
Publication of WO1994007659A1 publication Critical patent/WO1994007659A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass

Definitions

  • the present invention relates to a method for surface treatment of plates according to the preamble of claim 1, a method for recycling such plates according to that of claim 7, a plate treated with one of these methods according to that of claim 10 and a surface treatment system for this according to that of claim 11.
  • German utility model G 88 01 334.0 it is known to apply a decor to the flat surface of glass ceramic cooktops by incorporating depressions into the surface, which are filled with a decorative material.
  • This method in particular for the glass ceramic cooktops mentioned, is widespread today. without depressions, is applied to the shelf and baked.
  • the baked decorative color of a hardness similar to that of the glass-ceramic material of the plate itself, is therefore extremely abrasion-resistant, even if it protrudes slightly.
  • a disadvantage of this process is that, despite the good color adhesion and hardness mentioned, repeated use of the cooktops results in scratches in the decorative areas due to improper handling.
  • the burn-in operation can and form undesirable stresses in the plate due to the locally color-covered surface areas. Because the apparatus precautions for printing the plates mentioned are relatively complex and specific to the printing pattern, the effort is too great to flexibly produce different patterns for small series of plates.
  • the aim of the present invention is to remedy the above-mentioned problems and, in particular, to enable them with relatively little effort, in particular also for the recycling of plates of the type mentioned, over a large area, i.e. along the entire surface of the plate to be able to carry out the abovementioned removal.
  • the surface selection is carried out by masking on the surface of the treated plate, the possibility arises, flexibly, at one and the same treatment chamber, in particular a sandblasting cabin or a satinizing cabin to carry out both large-area removals and, in the sense of decor formation, small-area removals.
  • a rubber-like material is preferably used as the masking material in particle beam technology.
  • the particle irradiation or the etching is carried out over the entire surface at least substantially simultaneously.
  • the masking defines the surface area to be processed at the time.
  • particle irradiation can also be carried out, according to the wording of claim 5, by means of at least one jet which can be directed in a controlled manner, be it by means of an air- or water-driven jet or a particle centrifugal jet, e.g. by centrifugal centrifugation.
  • at least one jet which can be directed in a controlled manner, be it by means of an air- or water-driven jet or a particle centrifugal jet, e.g. by centrifugal centrifugation.
  • the provision of a mask for the application of decor may be omitted, while at the same time the expenditure on apparatus or processing time is increased if, as in particular in the case of recycling, the entire panel surface is to be processed.
  • air or water is further used as a carrier medium for the particles in the jet.
  • the recycling method according to the invention is further characterized by the wording of the labeling the part of claim 7. -
  • a plate to be recycled is treated at least approximately over the entire area, in accordance with method step a), using the method mentioned. Approximately because it is easily possible that certain decorations, e.g. Company names etc. should also be kept unchanged on the recycled product. In such cases, the plate surface area with the decor to be retained can be excluded from the processing already under method step a).
  • This step a) is preferably carried out by essentially simultaneous, full-area particle irradiation or etching, essentially unmasked, in accordance with the aforementioned claim 4 or claim 8.
  • step a After essentially removing the entire surface after step a). the surface is ground and / or polished and / or lapped, according to step b), and then, again, subjected to the above-mentioned method according to the invention in step c).
  • the actual decorative step is either worked with a masking technique according to claims 2 or 3 and / or according to claim 5 with a controlled particle beam.
  • step a) and step b) are preferably carried out at the same treatment station, in particular particle beam station, be it at a treatment station tion in which masking technology is used over a large area, or which is equipped for large-area ablation according to step a), for large-area, essentially simultaneous particle irradiation and, for carrying out step b), also with a controllable jet nozzle .
  • steps a), c) has the advantage that the same sealing measures as well as particle returns, filtering units, etc. can be used to carry out both steps.
  • the surface of a plate according to the invention is particle-irradiated at least in surface areas, in particular sand-blasted, preferably satin-finished or etched.
  • a surface treatment system according to the invention is further characterized according to the characterizing part of claim 11, preferred embodiment variants according to the wording of claims 12 to 15.
  • FIG. 1 schematically, a treatment station according to the invention for carrying out the method according to the invention in a first working Position ;
  • FIG. 2 shows the system according to FIG. 1, schematically in a second working position
  • FIG. 3 schematically, a further embodiment variant of a jet nozzle arrangement on a system according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 5 shows a functional block signal flow diagram of a continuous system according to the invention with for recycling plates.
  • FIG. 1 and 2 show, purely schematically, a treatment chamber which is preferred today as a sandblasting or satinizing chamber, which is used both for the entire surface removal as well as for a decorative removal and how it is used, for example, on a continuous processing according to the invention - equipment is provided.
  • a plate to be recycled for example a cooker glass ceramic plate
  • a conveyor device 1 for example an endless conveyor belt
  • the sand blasting cabin is sealed off from the environment in a known manner, with Bulkhead walls 7 and 9.
  • the bulkhead wall 9 can be displaced, for example, perpendicular to the plane of the figure, while the bulkhead wall 7 only has a valve-like pivotable part 11 in its lower region
  • a nozzle plate 13 can be lowered and retrieved, as shown by the arrow s, which comprises a plurality of sand-jet nozzles 15 which are distributed over a surface area.
  • the drive for the linear lowering or returning of the plate 13 is not shown, just as little as supply lines for sand and air or, if appropriate, water and sand, from corresponding containers and pressure sources in a known manner to the nozzles 15.
  • suction holes are provided, preferably on the plate 13, distributed over a large area, through which excess sand and dust are sucked back out of the booth 5, filtered and optionally also recovered jet propellants, e.g. Air, in turn, the sandblasting nozzles 15 is supplied.
  • jet propellants e.g. Air
  • the plate 3 to be recycled is completely moved into the cabin 5, then the nozzle plate 13 is lowered and, at the same time, the entire surface of the plate 3 r is sandblasted or satinized.
  • an oscillating relative movement between plate 3 and r nozzle plate 13 can also be provided, be this by pen- delndes moving the plate 13 or by swinging forward and backward movement of the transport device 1 during the treatment of a plate.
  • the entire surface of the plate 3 to be recycled is processed. If an area of the plate 3 r is not to be machined during such a full-surface machining as part of a recycling process, it is already covered here with a mask, for example with a piece of rubber mat, preferably with a plate-side adhesive layer or magnetic holder.
  • a plate that has already been blasted in the course of the recycling process and has subsequently been reworked, such as polished, ground or lapped, or a new plate 3, should be provided with a decoration, such as a glass ceramic plate for Cookers with the hob decor, so according to
  • a mask application arrangement 17 is activated.
  • Return rollers 19 which are rotatably supported in a triangle in a plane perpendicular to their axes, the triangle itself being pivotable or rotatable in a controlled manner in a bearing 21.
  • the rollers mounted on the triangular supports 23 are above the bearing
  • a mask 27a-c is provided on each of the rollers 19a-c, for example corresponding to three different decorations which are to be applied differently to boards which are being processed.
  • a the cylindrical jacket surfaces of the rollers 27 are perforated. The perforations open into a central cavity 31 which is connected to suction lines 34 via the pivot bearings 33 of the rollers 27. These are controlled, depending on the role, via valves 35. All suction lines 34 of the rollers 27 are connected to a suction pump, not shown.
  • roller-specific valves 35 By actuating the roller-specific valves 35, the roller-specific masks 27 are initially sucked into the respective roller jacket surfaces at a-c.
  • the masking mats 27 preferably have external adhesive layers with respect to the rollers, so that when the arrangement is driven in the direction of the arrow s of FIG. 2, the selected masking mat is deposited on the plate 3. r, n
  • the mat 27 is lifted from the finished plate 3.
  • the roller 19 rolls in r, n a
  • the masking can be applied to the plates 3, by means of viscous material, such as a silicone gel, directly with a roller, similar to a printing roller, or with a previously used masking technique, and after sandblasting, to wash off the masking paste.
  • the mask mat positioning can also be implemented in such a way that the mat is magnetized or magnetized at least in sections, and is then held by means of controllable electromagnets on the system side or by means of permanent magnets, by means of the magnetic field reaching through the plate.
  • FIG. 3 schematically shows a gimbal-mounted jet nozzle 40, which can be adjusted in a controlled manner via a control unit 42, preferably a CNC control, via drives 44 in its angular position.
  • a control unit 42 preferably a CNC control
  • drives 44 in its angular position.
  • a water jet technique as is known for material cutting, with reduced energy instead of the air / sand blasting technique mentioned.
  • a particle jet can also be generated by a known centrifugal technique, for example by centrifugal centrifugation.
  • FIG. 4 shows schematically the erosion profile during decorative sandblasting, be it with a controlled single-jet technique according to FIG. 3 or a masked total area blasting technique according to FIGS. 1 and 2.
  • the sand grains usually quartz sand grains, or, when satinizing, the finest corundum grains, over the beam cross-sectional area, in the center area of an exposed area F, eroded more intensely than in the edge area, so that a slightly un ⁇ sharp outward contour is reached. It is precisely this unusual, aesthetically advantageous, marginal runout of the decorative contours that is to be exploited according to the invention.
  • FIG. 5 shows the structure of a surface processing system according to the invention in the form of a signal flow diagram or function block diagram.
  • Plates 3 to be machined are fed directly to an n decorative sandblasting stage 50, realized, for example according to FIG. 2 or FIG. 3. Plates 3 to be recycled are fed to a whole-surface sandblasting stage 52, realized for example according to FIG.
  • Post-processing stage in which the surface is lapped, polished or ground. Then the prepared plate 3, equivalent to a new plate, fed to decor level 50. Structurally, the stages for full-area radiation and for decorative radiation 52 or 50 are combined in a sandblasting chamber 55, for example by proceeding according to FIGS. 1 and 2 or the procedure according to FIG. 1 with the procedure from FIG. 3 , the latter for decorating, is combined in one chamber.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

Oberflächenbereiche von Platten aus Glas oder glasähnlichem Material werden durch Teilchenbestrahlen oder Ätzen abgetragen. Die Grösse des abzutragenden Oberflächenbereiches ist dabei wählbar bis hin zum ganzflächigen Abtragen der Oberfläche. Die Flächenselektion wird insbesondere durch Maskierung, bei Teilchenbestrahlung aus einem gummiartigen Material, auf der Oberfläche vorgenommen. Das Verfahren eignet sich insbesondere gut für das Rezyklieren von oberflächendekorierten Platten aus Glas oder glasähnlichem Material. Dabei wird die Platte zuerst nach dem Verfahren (52) behandelt, anschliessend wird die Oberfläche geläppt, poliert oder geschliffen, und danach eine neue Dekoration ebenfalls nach dem Verfahren (50) angebracht.

Description

Verfahren zum Oberflächenbehandeln und zum Rezyklie- ren von Platten, nach einem dieser Verfahren behan¬ delte Platte und Oberflächen-Behandlungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Oberflächenbehandeln von Platten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Verfahren zum Rezyklieren derar¬ tiger Platten nach demjenigen von Anspruch 7, eine mit einem dieser Verfahren behandelte Platte nach demjenigen von Anspruch 10 sowie eine Oberflächen-Be¬ handlungsanlage hierfür nach demjenigen von Anspruch 11.
Beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 88 01 334.0 ist es bekannt, auf der ebenen Stellfläche von Glaskeramik-Kochfeldern ein Dekor dadurch anzu¬ bringen, dass in die Stellfläche Vertiefungen einge¬ arbeitet ^werden, die mit einem Dekormaterial ausge¬ füllt werden. Dieses Verfahren, insbesondere für die erwähnten Glaskeramik-Kochfelder, ist heute verbrei¬ tet, wobei teilweise Dekorf rbe direkt, d.h. ohne Vertiefungen, auf die Stellfläche appliziert und ein¬ gebrannt wird. Die eingebrannte Dekorfärbe, von ähn¬ licher Härte wie das Glaskeramikmaterial der Platte selbst, ist mithin, auch wenn leicht vorstehend, äus- serst abriebbeständig. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass trotz der erwähnten guten Farbhaftung und Härte, im Gebrauch der Kochfelder, immer wieder, durch unsachge ässes Behandeln, Kratzer in den Dekor¬ bereichen entstehen.
Im weiteren können sich durch die Einbrennoperation und aufgrund der lokal farbabgedeckten Oberflächenbe¬ reiche unerwünschte Spannungen in der Platte bilden. Weil weiter die apparativen Vorkehrungen zum Bedruk- ken der erwähnten Platten relativ aufwendig sind und druckmusterspezifisch, ist der Aufwand zu gross, um flexibel unterschiedliche Bemusterungen für jeweils kleine Plattenserien zu fertigen.
Zudem bildet sich mehr und mehr das Bedürfnis heran, Investitionsgüter, wie Kochherde oder Backofen, nach ihrer Lebenszeit zu rezyklieren. Betrachtet man unter diesem Aspekt die erwähnten, einbrenndekorierten Glasplatten, so ergibt sich, dass ihre Wiederaufbe¬ reitung, für den Einsatz mit einem erneuerten Dekor, ausserordentlich aufwendig ist, u.a. deshalb, weil der vorstehende eingebrannte Farbdekor nur durch langwierige und aufwendige Schleifoperationen restlos entfernbar ist.
Im weiteren ist es aus der EP-A-0 464 323 bekannt, den erwähnten Dekor an einem Kochfeld in Form von Li¬ nien, Punkten oder dergleichen dadurch zu realisie¬ ren, dass in erwünschten Bereichen einer solchen Mar¬ kierung eine von der übrigen Oberflächenstruktur un¬ terschiedliche Materialstruktur realisiert wird, dies durch eine Lasertechnik.
Der Einsatz einer Lasertechnik zum Abtragen von Mate¬ rial von der Oberfläche eines Gegenstandes aus sprö¬ dem Material, insbesondere aus Glas, ist im weiteren auch aus der EP-A-0 079 473 bekannt. Einen solchen Abtrag generell mit Hilfe eines Sandstrahlgebläses vorzunehmen, ist ebenfalls in letzterwähnter Schrift erwähnt, wobei dort auf den vermeintlichen Nachteil hingewiesen wird, dass bei Einsatz von Sandstrahlver¬ fahren, im Randbereich sandgestrahlter Oberflächenbe¬ reiche, Unsch rfen entstehen.
Der Einsatz von Lasern zur Oberflacnenstrukturierung der genannten Platten weist ebenfalls noch verschie¬ dene Nachteile auf. Insbesondere bei nachmals ther¬ misch hoch belasteten Platten können sich laserwir- kungsbedingte Spannungen in der Platte negativ aus¬ wirken. Insbesondere bleibt die Grosse laserabzutra¬ gender Oberflächenbereiche begrenzt auf das Anbringen von Buchstaben-, Linien-, etc.-Mustern, weil der Auf¬ wand für einen grösserflächigen Abtrag mit Lasertech¬ nik unverhältnismässig gross würde.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, die obgenannten Probleme zu beheben und dabei insbesonde¬ re zu ermöglichen, mit relativ geringem Aufwand, ins¬ besondere auch für das Rezyklieren von Platten der erwähnten Art, grossflächig, d.h. entlang der gesam¬ ten Plattenoberflächen, die erwähnte Abtragung vor¬ nehmen zu können.
Zu diesem Zweck zeichnet sich das Verfahren eingangs genannter Art nach dem Wortlaut des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 aus.
Es hat sich gezeigt, dass der Rückgriff auf eine Teilchens rahltechnik, wie auf die Sandstrahltechnik oder Satiniertechnik, letztere eine Sandstrahltechnik mit feinstem Korundsand, oder eine Aetztechnik, ähn¬ lich der Printherstellung photochemisch oder durch Sputtern unter Vakuum, insbesondere aber durch die erwähnten Teilchenstrahltechniken, mit wenig Aufwand ermöglicht, die erwähnten Platten grossflächig zu be¬ handeln, bezüglich entstehender Spannungen relativ unkritisch ist und gleichzeitig, aufgrund der Flexi¬ bilität, die sich bezüglich der Grosse der oberflä¬ chenbehandelten Bereiche ergibt, ermöglicht, auch kleinere Muster in Form von Buchstaben, Linien, Punk¬ ten etc. aufzubringen. Dies, insbesondere bei der Teilchenstrahltechnik, wohl mit weniger scharfen Randkonturen als mit einer Lasertechnik, was aber, wie sich gezeigt hat, gerade ein ästhetisch überaus attraktives Bemustern erlaubt, abweichend von den üb¬ licherweise angestrebten, scharfkonturigen Dekors.
Dadurch, dass, dem Wortlaut von Anspruch 2 folgend, die Flächenselektion durch Maskierung auf der Ober¬ fläche der behandelten Platte vorgenommen wird, er¬ gibt sich, flexibel, die Möglichkeit, an ein und der¬ selben Behandlungskammer, insbesondere Sandstrahlka¬ bine oder Satinierkabine, sowohl grossflächige Abträ¬ ge wie auch, im Sinne der Dekorbildung, kleinflächige vorzunehmen. Bevorzugterweise wird dabei als Maskie¬ rungsmaterial bei der Teilchenstrahltechnik ein gum¬ miartiges Material verwendet.
Obwohl letzteres durchaus als viskose Schicht auf die zu behandelnde Plattenoberfläche aufgebracht und, nach der Teilchenbestrahlung, von der Oberfläche ab¬ gewaschen werden könnte, wird, nach dem Wortlaut von Anspruch 3, bevorzugt, die Maskierung mittels einer Maskierungsmatte vorzunehmen und diese vorzugsweise plattenseitig mindestens teilweise mit Haltemitteln zu versehen, so mit einer Haftschicht oder mit agne- tisierbaren oder magnetischen Bereichen, was für die exakte Mattenpositionierung auf die zu bearbeitende Plattenfläche wesentliche Vorteile mit sich bringt.
Die Teilchenbestrahlung oder das Aetzen wird in der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach An¬ spruch 4 mindestens im wesentlichen gleichzeitig ganzflächig vorgenommen. Damit legt nur die Maskie¬ rung den jeweils momentan zu bearbeitenden Oberflä- chenbereich fest.
Insbesondere zusätzlich zu dem erwähnten, im wesent¬ lichen gleichzeitig ganzflächigen Teilchenbestrahlen oder Aetzen kann auch, nach dem Wortlaut von Anspruch 5, eine Teilchenbestrahlung mittels mindestens eines gesteuert ausrichtbaren Strahls erfolgen, sei dies mittels eines luft- oder wassergetriebenen Strahls oder eines Teilchenschleuderstrahls, z.B. durch Zen¬ trifugalschleudern. Dabei kann gegebenenfalls das Vorsehen einer Maskierung für die Dekoraufbringung entfallen, während aber gleichzeitig der apparate¬ technische Aufwand oder der BearbeitungsZeitaufwand dann vergrössert wird, wenn, wie insbesondere beim Rezyklieren, die gesamte Plattenoberfläche abgearbei¬ tet werden soll.
Nach dem Wortlaut von Anspruch 6 wird im weiteren als Trägermedium für die Teilchen im Strahl Luft oder Wasser eingesetzt.
Das erfindungsgemässe Rezyklierverfahren zeichnet sich im weiteren nach dem Wortlaut des kennzeichnen- den Teils von Anspruch 7 aus. -
Eine zu rezyklierende Platte wird, dem Verfahrens¬ schritt a) entsprechend, nach dem erwähnten Verfahren mindestens genähert ganzflächig behandelt. Genähert deshalb, weil es ohne weiteres möglich ist, dass ge¬ wisse Dekors, z.B. Firmenbezeichnungen etc., auch am rezyklierten Produkt unverändert beibehalten werden sollen. In solchen Fällen kann bereits unter dem Ver¬ fahrensschritt a) der Platten-Oberflächenbereich mit dem beizubehaltenden Dekor von der Bearbeitung ausge¬ nommen werden.
Bevorzugterweise wird dieser Schritt a) durch im we¬ sentlichen gleichzeitiges, ganzflächiges Teilchenbe¬ strahlen oder Abätzen realisiert, im wesentlichen un- maskiert, gemäss vorgenanntem Anspruch 4 bzw. An¬ spruch 8.
Nach dem im wesentlichen ganzflächigen Abtrag nach Schritt a) . wird die Oberfläche geschliffen und/oder poliert und/oder geläppt, gemäss Schritt b) , und dar¬ nach, wiederum dem obgenannten erfindungsgemässen Verfahren, in Schritt c) , unterzogen. Hier, dem ei¬ gentlichen Dekorschritt, wird entweder mit einer Mas¬ kierungstechnik nach den Ansprüchen 2 oder 3 gearbei¬ tet und/oder nach Anspruch 5 mit einem gesteuert aus¬ richtbaren Teilchenstrahl.
Bevorzugterweise werden weiter, nach dem Wortlaut von Anspruch 9, Schritt a) und Schritt b) an derselben Behandlungsstation, insbesondere Teilchenstrahlsta¬ tion, vorgenommen, sei dies an einer Behandlungssta- tion, bei der grossflächig mit Maskierungstechnik ge¬ arbeitet wird, oder die, für den grossflächigen Ab¬ trag nach Schritt a) , für grossflächige, im wesentli¬ chen gleichzeitige Teilchenbestrahlung ausgerüstet ist und, zur Ausführung des Schrittes b) , zudem mit steuerbarer Strahldüse.
Verwendung einer einzigen BehandlungsStation, insbe¬ sondere Teilchenstrahlstation, für die Schritte a) , c) hat den Vorteil, dass dieselben Abdichtungsvorkeh¬ rungen sowie Teilchenrückführungen, Filterungsaggre¬ gate etc. zur Durchführung beider Schritte ausgenützt werden können.
Gemäss dem Wortlaut von Anspruch 10 ist die Oberflä¬ che einer erfindungsgemässen Platte mindestens in Flächenbereichen teilchenbestrahlt, insbesondere sandgestrahlt, vorzugsweise satiniert oder aber ge¬ ätzt.
Eine erfindungsgemässe Oberflächen-Behandlungsanlage zeichnet sich weiter nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 11 aus, bevorzugte Ausführungsvarianten nach dem Wortlaut der Ansprüche 12 bis 15.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise an¬ hand von Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch, eine erfindungsgemässe Behand¬ lungsstation zur Ausführung des erfindungsge¬ mässen Verfahrens in einer ersten Arbeits- Stellung ;
Fig. 2 die Anlage gemäss Fig. 1, schematisch in ei¬ ner zweiten Arbeitsposition;
Fig. 3 schematisch, eine weitere AusfuhrungsVariante einer Strahldüsenanordnung an einer erfin- dungsgemässen Anlage zur Ausführung des er- findungsgemässen Verfahrens;
Fig. 4 schematisch, ein durch das erfindungsgemässe Verfahren erreichtes Rauhigkeitsprofil an ei¬ nem begrenzten Platten-Oberflächenbereich;
Fig. 5 ein Funktionsblock-Signalflussdiagramm einer erfindungsgemässen Durchlaufanlage mit zum Rezyklieren von Platten.
In den Fig. 1 und 2 ist, rein schematisch, als heute bevorzugte Behandlungskammer eine Sandstrahl- bzw. Satinierka mer dargestellt, welche sowohl für den ganzflächigen Oberflächenabtrag wie auch für einen Dekorabtrag eingesetzt wird und wie sie beispielswei¬ se an einer erfindungsgemässen Durchlauf-Bearbei- tungsanlage vorgesehen ist.
Auf einer Fördereinrichtung 1, beispielsweise einem Endlos-Förderband, wird, gemäss Fig. 1, im Rahmen ei¬ nes Rezyklierverfahrens, eine zu rezyklierende Plat¬ te, beispielsweise eine Kochherd-Glaskeramikplatte
3 , in eine Sandstrahlkabine 5 eingebracht. Die Sand- r Strahlkabine ist, wie schematisch dargestellt, gegen die Umgebung in bekannter Weise abgeschottet, mit Ab- schottwänden 7 bzw. 9. Die Abschottwand 9 ist bei¬ spielsweise senkrecht zur Figurenebene verschieblich, während die Abschottwand 7 nur in ihrem unteren Be¬ reich einen ventilartig schwenkbaren Teil 11 zum
Durchlassen der Platte 3 aufweist. In der Kammer 5 r ist eine Düsenplatte 13 absenkbar und ruckholbar, wie mit dem Pfeil s dargestellt, welche eine Mehrzahl flächig verteilt vorgesehener Sandstrahldüsen 15 um- faεst.
Der Antrieb für das lineare Absenken bzw. Rückholen der Platte 13 ist nicht dargestellt, ebensowenig wie Zuführleitungen für Sand und Luft, bzw. gegebenen¬ falls Wasser und Sand, von entsprechenden Behältnis¬ sen und Druckquellen in bekannter Art und Weise zu den Düsen 15.
Bei der bevorzugten Ausführungsvariante mit luftge¬ triebener Sandstrahlung bzw. Satinierung sind, vor¬ zugsweise an der Platte 13, nicht dargestellte Saug¬ bohrungen flächig verteilt vorgesehen, über welche aus der Kabine 5 überschüssiger Sand und Staub rück¬ gesaugt, filtriert und mit gegebenenfalls auch rück¬ gewonnenen Strahltriebmitteln, z.B. Luft, wiederum den Sandstrahldüsen 15 zugeführt wird.
Die zu rezyklierende Platte 3 wird bei dieser Aus- r führung vollständig in die Kabine 5 eingefahren, dann die Düsenplatte 13 abgesenkt und im wesentlichen gleichzeitig die gesamte Oberfläche der Platte 3 r sandgestrahlt bzw. satiniert. Dabei kann zusätzlich eine pendelnde Relativbewegung zwischen Platte 3 und r Düsenplatte 13 vorgesehen werden, sei dies durch pen- delndes Bewegen der Platte 13 oder durch pendelndes Vor- und Rückbewegen der Transporteinrichtung 1 wäh¬ rend der Behandlung einer Platte.
In der bisher beschriebenen Ausfuhrungsform wird mit¬ hin die gesamte Oberfläche der betrachteten, zu rezy- klierenden Platte 3 bearbeitet. Soll auch während r einer solchen ganzflächigen Bearbeitung im Rahmen ei¬ nes Rezyklierprozesses ein Bereich der Platte 3 r nicht abgearbeitet werden, so wird dieser bereits hier mit einer Maske abgedeckt, beispielsweise mit einem Stück Gummimatte, vorzugsweise mit plattensei- tiger Haftschicht oder Magnethalterung.
Soll nun eine im Rahmen des Rezyklierprozesses be¬ reits abgestrahlte Platte, die nachmals nachbearbei¬ tet wurde, wie poliert, geschliffen oder geläppt wur¬ de, oder eine neue Platte 3 , mit einem Dekor verse- n hen werden, wie beispielsweise eine Glaskeramikplatte für Kochherde mit dem Kochfelddekor, so wird gemäss
Fig. 2 an der Kammer 5, bei rückgeholter Düsenplatte
13, eine Maskenapplikationsanordnung 17 aktiviert.
Sie umfasst beispielsweise drei Applikations- und
Rückholrollen 19 , welche in einer Ebene senkrecht a-c zu ihren Achsen in einem Dreieck drehgelagert sind, wobei das Dreieck selbst in einem Lager 21 gesteuert schwenkbar bzw. drehbar ist. Die an den Dreieckab- stützungen 23 gelagerten Rollen sind über das Lager
21 an einem schematisch dargestellten Lineartrieb 25 angeordnet, mit dessen Hilfe die Anordnung 17 entlang einer in der Kammer 5 eingeführten Platte 3 ge- r,n führt werden kann. An jeder der Rollen 19a-c ist eine Maske 27a-c vorge- sehen, beispielsweise entsprechend drei unterschied¬ lichen Dekors, die an in Bearbeitung stehenden Plat¬ ten unterschiedlich angebracht werden sollen. Wie an der Rolle 27 von Fig. 2 schematisch eingetragen, a sind die Zylindermantelflächen der Rollen 27 perfo¬ riert. Die Perforationen münden in einen zentralen Hohlraum 31 ein, welcher, über die Drehlager 33 der Rollen 27, an Saugleitungen 34 angeschlossen ist. Diese werden, je rollenspezifisch, über Ventile 35 angesteuert. Alle Saugleitungen 34 der Rollen 27 sind an eine nicht dargestellte Saugpumpe angeschlossen.
Durch Ansteuerung der rollenspezifischen Ventile 35 werden die rollenspezifischen Masken 27 vorerst an a-c die jeweiligen Rollenmantelflächen angesaugt. Mittels des Drehantriebes der Gesamtanordnung 17, um Lager
21, wird vorerst gewählt, welche der Masken 27 appli- ziert werden soll, indem eine der Rollen in die in
Fig. 2 für Rolle 19 eingetragene Position geschwenkt a wird. Darnach wird die Gesamtanordnung 17 über die
Platte 3 abgerollt, wobei gleichzeitig die Evaku- r,n ierung dieser Rolle durch Oeffnen des Ventils 35 be¬ endet wird.
Bevorzugterweise weisen die Maskierungsmatten 27 be¬ züglich der Rollen aussenliegende Haftschichten auf, so dass beim Vortrieb der Anordnung in Richtung des Pfeiles s von Fig. 2 die gewählte Maskierungsmatte an der Platte 3 abgelegt wird. r,n
Daraufhin wird die Anordnung 17 rückgezogen, die Dü¬ senplatte 13 gemäss Fig. 1 abgesenkt und die nun mas- kierte Platte in Analogie zu den Erläuterungen zu Fig. 1 gestrahlt.
Ist dieser Bearbeitungsvorgang beendet, so wird, durch Vorschieben der Anordnung 17 und Abrollen der vorgängig frei gewordenen Rolle 19 , unter gleichzei- a tiger Aktivierung ihrer Sauganschlüsse über Ventil
35, die Matte 27 von der nun fertig bearbeiteten a Platte 3 abgehoben. Hierzu rollt die Rolle 19 in r,n a
Richtung s , oder in Gegenrichtung, über die Platte
2 und wird dann durch Ansteuerung des Drehtriebes um
Lager 21 leicht abgehoben.
Anstatt die jeweilige Platte, sei dies gemäss Fig. 1 oder gemäss Fig. 2, stationär oder unter Pendelbewe¬ gung bezüglich der Ventilplatte 13 zu behandeln, ist es ohne weiteres möglich, die Behandlung im kontinu¬ ierlichen Durchlaufbetrieb vorzunehmen, wobei dann separate Applikationsorgane für die Maske an eine zu bearbeitende Platte- bzw. Rückholorgane zum Ablösen der Maske vpn der behandelten Platte vorzusehen sind. Ein Vorteil bei einer kontinuierlichen Durchlaufbe¬ strahlung liegt darin, dass weniger Sandstrahldüsen 15 an der Platte 13 vorgesehen werden müssen, bei¬ spielsweise nur eine Düsenreihe quer zur Förderrich¬ tung der Platte auf der Transporteinrichtung 1. Wäh¬ rend des Abtrags können die Platten bei einer anderen Anlagenausführung auch rotieren und so, wie beim Pen¬ delantrieb, an Strahldüsen z.B. wiederholt vorbeige¬ führt werden.
Anstatt die beschriebenen Festkörper-Maskierungsmat¬ ten einzusetzen, ist es auch möglich, die Maskierung auf die Platten 3„r,„n mittels viskosen Materials auf- zubringen, wie eines Silikongels, direkt mit einer Rolle, ähnlich einer Druckwalze, oder mit einer vor¬ gängig erfolgenden Maskierungstechnik, und nach er¬ folgter Sandstrahlung die Maskierungspaste abzuwa¬ schen. Weiter kann die Maskenmattenpositionierung auch so realisiert werden, dass die Matte mindestens abschnittsweise magnetisch ausgebildet wird oder ma- gnetisierbar und dann mittels anlageseitiger, steuer¬ barer Elektromagnete oder mittels Permanentmagnete gehalten wird, mittels durch die Platte durchgreifen¬ den Magnetfeldes.
In Fig. 3 ist schematisch eine kardanisch aufgehängte Strahldüse 40 dargestellt, welche über eine Steuer¬ einheit 42, vorzugsweise eine CNC-Steuerung, über An¬ triebe 44 in ihrer Winkelposition gesteuert einge¬ stellt werden kann. Wird eine solche Sandstrahldüse zur Bearbeitung der Platte 3 ohne oder, wie ge- r,n strichelt dargestellt, mit Maskierung eingesetzt, so ergibt dies, die Möglichkeit, mit wesentlich weniger Sandstrahlmedium ein gegebenes Dekor aufzubringen. Mit einer solchen winkelgesteuerten oder auch linear koordinatengesteuerten Düse werden die geforderten Dekorkonturen gesteuert abgefahren. Allerdings wird die Bearbeitungszeit auf diese Art dann wesentlich länger als bei der anhand der Fig. 1 und 2 darge¬ stellten Technik, wenn, im Rezyklierbetrieb, die Platte ganzflächig abgearbeitet werden muss. Insbe¬ sondere bei dieser Technik ist es möglich, anstelle der erwähnten Luft/Sandstrahltechnik eine Wasser¬ strahltechnik, wie sie zum Materialschneiden bekannt ist, mit reduzierter Energie einzusetzen. Anstelle eines luft- oder wassergetriebenen Strahls kann auch ein Teilchenstrahl durch eine bekannte Schleudertech¬ nik erzeugt werden, so z.B. durch Zentrifugalschleu¬ dern.
In Fig. 4 ist schematisch das Erosionsprofil beim De¬ korsandstrahlen, sei dies mit einer gesteuerten Ein¬ zelstrahltechnik nach Fig. 3 oder einer maskierten Gesamtflächen-Strahltechnik nach den Fig. 1 und 2, dargestellt. Demnach wird entsprechend der Energie¬ verteilung der Sandkörnchen, üblicherweise Quarzsand¬ körnchen, bzw. , beim Satinieren, der feinsten Korund¬ körnchen, über der Strahlquerschnittsflache, im Zen¬ trumsbereich einer beaufschlagten Fläche F intensiver erodiert als im Randbereich, so dass eine leicht un¬ scharf nach aussen auslaufende Kontur erreicht wird. Gerade dieses ungewohnte, ästhetisch vorteilhafte, randständige Auslaufen der Dekorkonturen soll erfin- dungsgemäss mitausgenützt werden.
In Fig. 5, ist in Form eines Signalflussdiagrammes bzw. Funktionsblockdiagrammes der Aufbau einer erfin¬ dungsgemässen Oberflächen-Bearbeitungsanlage darge¬ stellt.
Neu zu bearbeitende Platten 3 werden direkt einer n Dekor-Sandstrahlstufe 50 zugeführt, realisiert, bei¬ spielsweise gemäss Fig. 2 oder Fig. 3. Zu rezyklie- rende Platten 3 werden einer Ganzflächen-Sandstrahl- r stufe 52 zugeführt, realisiert beispielsweise gemäss
Fig. 1, 2, dann, diesbezüglich ausgangsseitig, einer
Nachbearbeitungsstufe, worin die Oberfläche geläppt, poliert oder geschliffen wird. Dann wird die nun auf- bereitete Platte 3 , , äquivalent einer neuen Platte, der Dekorstufe 50 zugespiesen. Baulich werden vor¬ zugsweise die Stufen zur ganzflächigen Strahlung und zur Dekorstrahlung 52 bzw. 50 in einer Sandstrahlkam¬ mer 55 vereint, indem beispielsweise gemäss den Fig. 1 und 2 vorgegangen wird oder das Vorgehen nach Fig. 1 mit dem Vorgehen von Fig. 3, letzteres für die De¬ korbildung, in einer Kammer kombiniert wird.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Oberflächenbehandeln von Platten aus Glas oder glasähnlichem Material, insbesondere von Platten, wie sie für Kochgeräte eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abtrag von Oberflä-
'chenbereichen selektiv wählbarer Grosse, bis hin zum ganzflächigen Abtrag, die Oberfläche teilchenbe¬ strahlt oder geätzt wird.
2. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Flächenselektion durch Maskierung auf der Oberfläche vorgenommen wird, bei Teilchenbestrah¬ lung vorzugsweise mit einem gummiartigen Material.
3. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, dass bei Teilchenbestrahlung die Flächenselektion durch Maskierung mittels einer Maskierungsmatte vorgenommen wird, vorzugsweise plat¬ tenseitig mindestens teilweise mit Haltemitteln ver¬ sehen, wie einer Haftschicht, oder mit magnetisierten oder magnetisierbaren Bereichen.
4. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Teilchenbestrahlung oder das Aetzen mindestens im wesentlichen gleichzei¬ tig ganzflächig erfolgt und nicht zu behandelnde Oberflächenbereiche maskiert werden.
5. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Teilchenbestrahlung mittels mindestens eines gesteuert ausrichtbaren Strahls erfolgt.
6. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Teilchenbestrahlung durch Sandstrahlen, Satinieren oder Wasserstrahlbe¬ handlung erfolgt, vorzugsweise durch Sandstrahlen oder Satinieren.
7. Verfahren zum Rezyklieren von oberflächendekorier¬ ten Platten aus Glas oder glasähnlichem Material, insbesondere von Platten, wie sie für Kochgeräte ein¬ gesetzt werden, z.B. für Kochplattenflächen, Back¬ ofentüren, Fronten, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Die Plattenoberfläche wird nach dem Verfahren ge¬ mäss einem der Ansprüche 1 bis 6 behandelt.
b) Die Oberfläche wird daraufhin geläppt, poliert oder geschliffen.
c) Die Oberfläche wird daraufhin nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6 behandelt.
8. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeich¬ net, dass Schritt a) nach dem Verfahren von Anspruch 4 im wesentlichen unmaskiert erfolgt.
9. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und c) in derselben BehandlungsStation vorgenommen werden, bei Sandstrahlen oder Satinieren in derselben Strahlsta¬ tion.
10. Oberflächendekorierte Platte aus Glas oder glas¬ ähnlichem Material, insbesondere Glas- oder Glaskera¬ mikplatte, wie sie für Kochgeräte eingesetzt wird, mit mindestens abschnittsweise geätztem oder sandge¬ strahltem, vorzugsweise satiniertem Dekormuster.
11. Oberflächen-Behandlungsanlage für Platten aus Glas oder glasähnlichem Material, insbesondere Plat¬ ten, wie sie für Kochgeräte eingesetzt werden, da¬ durch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
eine Teilchenbestrahlungskammer oder Aetzstation,
eine Förderanordnung für Platten durch die Teil¬ chenstrahlkammer bzw. Aetzstation.
12. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Teilchenstrahlkammer eine Sandstrahl¬ oder Satinierkämmer ist.
13. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich¬ net, dass an der Kammer Mittel zur Applikation bzw. Entfernung einer Oberflächenmaskierung für die Plat¬ ten vorgesehen sind.
14. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchenstrahlkammer umsteuerbar zur im wesentlichen ganzflächigen Strah¬ lung der Plattenoberfläche und zur Oberflächenbe¬ reich-Strahlung, für die Dekorbildung, ausgebildet ist.
15. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgang der Teil¬ chenstrahlkammer oder Aetzstation eine Nachbehand¬ lungsstation, wie eine Polier-, Schleif- oder Läpp¬ station, nachgeschaltet ist, deren Ausgang auf den Eingang der Teilchenstrahlkammer oder Aetzstation rückgeführt ist.
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