[发明专利]用于分配松散的固体材料的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于受控地分配松散的固体材料，如颗粒和/或粉末形式的固体材料的装置，以及该装置的操作方法。

具体地，本发明涉及用于分配松散和可能有色的材料至产品的表面的装置，例如为了在其上获得装饰效果。

更具体地，本发明涉及用于将材料分配至陶瓷基体的表面，例如一片松散的陶瓷粉末，部分压实的陶瓷板，完全压实的陶瓷板，干燥后的陶瓷板，或已经部分装饰有液体染料的干燥后的陶瓷板。

背景技术

在陶瓷领域，一些装饰技术是已知的，这些装饰技术例如通过受控地在陶瓷基体上分配松散的固态的有色材料，其中这些材料为例如雾化混合物，雾化釉料，粗磨粉，熔块或类似物，能够再创造预定的图形效果，例如设计、脉纹图案、颜色斑点或细致效果。

可通过特殊设备来协助该受控的分配，通常为打印头，其包括待分配的材料的含料斗，以及多个振动元件，该振动元件设置在彼此两侧，以界定倾斜的累积面，该累积面适于静止地接收从所述含料斗的下口落下的材料。该累积面通常定位在出口下方的较短的距离，并相对于材料在积累板上的摩擦角倾斜一个小的角度。这样，当所述振动元件不活动时，所述累积面能够阻止并终止从所述含料斗中流出的材料流。当振动元件开始振动时，材料逐渐在上面滑动并从其边缘滑落，而从所述含料斗流出的新的材料聚集在所述振动元件上。

更具体地，每个振动元件通常包括柔性叶片，用于界定累积面的部分。在合适的电激励信号之后，压电材料主体进入振动模式，同时设定振动状态的整个振动元件，以使得柔性叶片上累积的材料的部分落到下面的陶瓷基体上。

该电激励信号通过相应的彼此独立的电缆被送入每个压电材料主体，从而每个振动元件可以设定为振动状态以及被单独地控制，从而能够及时管理材料的分配，能够非常精确地将材料分配到待装饰的下面基体的表面。

通过合适的计算机控制单元控制电励磁信号，该计算机控制单元设置为调节从每个振动元件落出的材料的流动速度，从而调节分配至待装饰的每个表面单元的量，调节相应的电励磁信号的频率和/或振幅。

申请人申请的文件WO 2009/1 861 1 A1公开了上述方案。

该方案的缺点包括：沉积在累积面上的材料倾向于粘附在柔性叶片的表面，形成一种硬壳，即使当所述振动叶片设置为振动状态，该硬壳也不能脱落。这种现象在柔性叶片上面表现的更加明显，该柔性叶片至少在工作阶段使用，这种现象产生的原因在于材料内部包含的水分与叶片的冷的表面接触，从而冷凝、润湿积累的材料，增加其粘性。这种现象是不能被接受的，因为粘附在柔性叶片上的材料的硬壳会减小所述含料斗的出口部，并逐渐改变柔性叶片的动态特征。所以，假定激励信号具有相同的电气特征，被“硬壳包裹”的柔性叶片不能卸载在校准步骤中设定的材料的量，从而引入分配错误，包括或至少对将材料正确地分配至待装饰的产品表面具有副作用。已知其他方法和装置来调整粉末状材料在表面的分配。

文件US 2004/0101619 A1公开了一种方法，其中粉末颗粒结合在由计算机装置控制的液体的液滴阵列中。

文件FR 1 575 436 A公开了一种装置，用于在接收表面上水平和竖直地处理粉末材料并创建穿过一束平行间隔开的刚性线的材料流。

该束受到振动，材料可方便地被静电充电，和/或被加热，以调节粉末的分布。

该结构包括可被加热以防止其上的粉末粘合的束。

整个结构的加热在陶瓷领域是不合适的，其中保持粉末合适的湿度是非常重要的。

整个结构的加热在很大程度上将导致粉末的湿度被不规则的改变，这将会对陶瓷工艺接下来的步骤造成不利的影响。

现有技术没有提到如何调节从所述振动元件落出的材料的流动速度。

发明内容

因此，本发明的目的在于消除，或至少明显减轻现有技术的上述缺陷。另一个目的在于通过一个简单、合理和相对廉价的方案获得上述目的。

通过独立权利要求描述的本发明的特征来实现这些或那些目的。从属权利要求描述了本发明优选的/或特别有利的方面。

具体地，在本发明的一个实施例中，公开了一种用于分配松散的固体材料的装置，包括多个振动元件，所述振动元件设置在彼此两侧、以静止地支撑所述材料，每个振动元件连接至用于将电激励信号转化为机械振动的压电装置，机械振动可导致材料从所述振动元件落出；还包括用于加热所述振动元件的加热装置。

通过该方案，能够有利地加热所述振动元件，以局部蒸发材料中含有的水分，从而防止形成不想要的硬壳。