DE2010831A1 - Magnetic generation of patterns on surface layers - Google Patents

Magnetic generation of patterns on surface layers

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DE2010831A1 DE19702010831 DE2010831A DE2010831A1 DE 2010831 A1 DE2010831 A1 DE 2010831A1 DE 19702010831 DE19702010831 DE 19702010831 DE 2010831 A DE2010831 A DE 2010831A DE 2010831 A1 DE2010831 A1 DE 2010831A1
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung. von Mustern in Überzügen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mustern in ueberzügen aus keramischem Material, Emaille, Farbstofflösungen mit oder ohne Bindemittel sowie Pasten, Lacken und Lackfarben. Muster dieser Art sind geometrisch angeordnete Bereiche in unterschiedlicher Narbe, Helligkeit, Reflexionsvermögen, Struktur usw.
  • Das erfinderische Verfahren wird besonders zur Erzeugung von Mustern verwendet, die zur Verschönerung von Oberflächen dienen und mit denen besondre ästhetische Wirkungen erreicht werden können.
  • Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Mustern beim Lackieren von Plächen vorgeschlagen worden, bei dem ein Lack mit magnetischen Bestandteilen unter der Einwirkung von magnetischen Feldern auf die zu lackierende Pläche aufgetragen wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Muster allgemein in Überzugsschichten mit Hilfe magnetischer Wirkungen aufbringbar sind.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein magnetische Bestandteile aufweisendes Beschichtungsmaterial verwendet wird, dessen Auftragsschicht in ihrem nicht ausgehärteten Zustand, in welchem die magnetischen Bestandteile noch bewegbar sind, der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt und danach ausgehärtet wird. Vor, während oder nach dem Aufbringen der Schicht auf den Gegenstand können die magnetischen Bestandteile, die dem keramischen Material, den Farblösungen usw. beigemischt sind, durch die Einwirkung magnetischer Felder bewegt werden. Bei der Durchsie führung des erfinderischen Verfahrens ordnen/sich zu einem Abbild der magnetischen Felder in bzw. über der zu beschichtenden Fläche und erzeugen damit Unterschiede in Farbe, Helligkeit, Reflexionsvermögen und/oder Auftragsdicke. Durch die weitere Behandlung der Gegenstande beim Emaillieren,z.B.
  • Austrocknen des Bindemittels, Aufheizen, Einschmelzen, Abkühlen und Aushärten werden die Muster in der Schicht fixiert.
  • Gemäß der Brfidnung ist es besonders vorteilhaft, wenn das keramische Material in Pulverform der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt, dann geschmolzen und ausgehärtet wird.
  • Günstig ist es erfindungsgemäß auch, wenn das keramische Material in Breiform der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt, dann geschmolzen und ausgehärtet wird. Während die Wirkung der magnetischen Felder die in der Schicht enthaltenden magnetischen Bestandteile bei Farbstofflösungen, Lacken und Lackfarben, Pasten und dergleichen ohne weiteres bewegen können, ergeben sich beim Emaillieren gewisse Schwierigkeiten, die aber mit dem erfinderischen Verfahren gelöst werden können. Ist z.B. die EmaLle in Pulverform auf den Gegenstand aufgebracht worden, so kann das Anordnen der Magnete unter oder über die zu emaillierende Fläche dazu führen, daß die Felder die magnetischen Bestandteile in dem gewünschten Muster anordnen, wobei sich auch Farbbeimischungen im Emaillepulver, die nicht magnetisch sein müssen,derart mitbewegen, daß nach Fertigstellen des Gegenstandes, d.h.
  • nach Erhärten der Emailleschicht, ein farbiges Muster erscheint.
  • Häufig wird das keramische Material aber in Breiform auf den Gegenstand aufgebracht, d.h. das Emaillepulver wird mit einem Bindemittel, beispielsweise Wasser, vermischt. Es ist für den fachmann leicht erkennbar, daß er die Viskosität des Breies so niedrig halten muß, daß die Magnetfelder der ihm zur Verfügung stehenden Vorrichtung in der Lage sind, die magnetischen Bestandteile mehr oder weniger stark zu bewegen, so daß Muster entstehen.
  • Es ist erfindungsgemäß zweckmäßig; wenn als magnetische Bestandteile ferromagnetische Bestandteile, insbesondere Eisen, Nickel, Kobalt oder Legierungen oder Verbindungen dieser Elemente, verwendet werden. Es ist auch günstig, Oxide als magnetische Bestandteile zu verwenden. Geeignet sind ferner auch paramagnetische, diamagnetische Elemente oder Verbindungen; z.B. Manganoxid oder Mangandioxid als paramagnetische Substanzen, die im Handel preiswert erhältlich sind.
  • Selbstverständlich können auch Seltene Erden Anwendung finden.
  • Als diamagnetische Stoffe seien Wismut, insbesondere der preiswerte Graphit, zu nennen.
  • Besonders vorteilhaft ist das erfidnungsgemäße Verfahren, wenn gegen die der zu beschichtenden oder beschichtete Pläche gegenüberliegenden Seite ein Magnet heranbewegt wird, der Magnetfelder mit den zu erzeugenden Mustern aufweist und die bewegbaren Bestandteile in der aufgetragenen Schicht entsprechend den Kraftfeldern ordnet, und die Schicht dann ausgehärtet wird. Hier können die zu besohichtenden Gegenrtände s.B. auf Unterlageplatten gelegt werden, bei denen abwechselnd Nord- und Südpol parallel zueinander und parallel zu einer Kante einmagnetieiert wurden; ee können auoh rosettenförmige Bereiche in einer ebenen Platte einmagnetisiert sein. Günstig ist auch die Anordnung magnetischer Stäbchen und Teile zu Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Ornamentenoder dergleichen.
  • Sehr vielseitig anwendbar wird das erfindungsgemäße Verfahren, wenn man bedenkt, daß die Wirkung der magnetischen Felder auch unabhängig von der Art, wie die Schicht auf den Gegenstand aufgebracht wird, zum Erfolg führt. Mit recht einfachen Mitteln werden wirkungsvolle Effekte erzielt.
  • Eine besonders zweckmäßige Auagestaltung des erfinderischen Verfahrens besteht darin, daß die zu beschichtenden Gegenstände aus ferromagnetischem Werkstoff, insbesondere Eisen blech, bestehen. Erfindungsgemäß können die zu beschichtenden Gegenstände auch aus unmagnetischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, Karton oder Papier bestehen. Auch NE-Metalle, Holz, Preßplatten, Keramik und Glas sind als zu beschichtende Gegenstände geeignet. Somit ist es möglich, auf einfache Weise Muster z.B. auf Druckschriften, Tapeten oder anderes Dekorationsmaterial zu übertragen.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß gegen die zu beschichtende oder beschichtete Fläche ein Magnet heranbewegt wird, der Magnetfelder mit den zu erzeugenden Mustern aufweist und die bewegbaren magnetischen Bestandteile in der aufgetragenen Schicht entsprechend den - Kraftfeldern ordnet, und die Schicht dann ausgehärtet wird.
  • Wenn der Gegenstand also frisch beschichtet ist, wenn die magnetischen Bestandteile noch gut bewegbar sind, dann wird ein oder werden zahlreiche Magnete auf den Gegenstand zubewegt. In einem gewissen Abstand werden sie angehalten, und man läßt nun die magnetischen Felder ihre Wirkung tun.
  • Diese ziehen die magnetischen Bestandteile also in Richtung der Kraftlinien. Die magnetischen Bestandteile ihrerseits reißen bei der Wanderung Farb- oder Pigmentteilchen mit, die gegebenenfalls Spuren hinterlassen. Das Ergebnis ist ein Farbmuster mit besonderer ästhetischer Wirkung. Diese Effekte sind mit gewöhnlichen, bisher bekannten Verfahren nicht erzielbar.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn auf den zu überziehenden Gegenstand zunächst das Beschichtungsmaterial aufgetragen, der Gegenstand dann den Muster aufweisenden Magnetfeldern ausgesetzt und darauf die Schicht ausgehärtet wird.
  • Günstig ist es gemäß der Erfindung, wenn ein beschichtetes Band mit aufgebrachter, nicht ausgehärteter Schicht über oder unter eine Magnete aufweisende Walze, Band oder Leiste geführt und dann die Schicht ausgehärtet wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise auf Tapeten oder andere bandbrmige Materialien Muster in gewissen Wiederholungen aufbringen. Das die Magnetmuster aufweisende Band läuft längs eines Wegabechnittes parallel zu dem beachichteten Band mit, damit den magnetischen Bestandteilen in der Schicht Zeit zur Ausrichtung nach den Feldlinien bleibt. Das erfinderische Verfahren gestattet also ohne weiteres eine mehr oder weniger durchgreifende Automation der entsprechenden Fertigung.
  • Die Vorrichtung zur Durchfffhrung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung besonders durch einen Dauermagneten zur Erzeugung magnetischer Muster gekennzeichnet. Durch die Verwendung der oben beschriebenen stabförmigen Dauermagnete kann das Muster auf Papier, Kunststoff und dergleichen, aber auch Blechen, schnell und einfach hergestellt werden.
  • Noch größere Kombinationsmöglichkeiten zur Herstellung der oben beschriebenen Muster ergeben sich dadurch, daß man erfindungsgemäß einen Elektromagneten zur Erzeugung magnetischer Muster verwendet.
  • Wenn insbesondere bei der Verwendung von großflächigen oder schweren Eisenblechen Schwierigkeiten nach der Magnetisierung beim Herunternehmen der Eisenbleche von den Magneten bestehen, wodurch eine Behinderung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftreten könnte, dann ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein schaltbarer Dauer- oder Elektromagnet zur Erzeugung der magnetischen Muster zu verwenden. Die Magnete können nunmehr eingeichaltet und nach Fertigstellen des Musters umgepolt oder abgeschaltet werden, ed daß ein Sntfernen auch großflächiger oder schwerer Eisenbleche mdglich ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Magnete in einer Fläche in Abständen voneinander angeordnet und durch eine Einbettmasse fixiert sind.
  • Hierdurch können in einfacher und vorteilhafter Weise -in verschiedensten Muster hergestellt werden. Beispielsweise werden aus flächenhaften, flexiblen Dauermagneten Streifen, Dreiecke oder andere Muster ausgeschnitten und mit länglichen, streifenförmigen, flexiblen Dauermagneten und/oder mit kleinen metallischen Dauermagneten in Ring- oder Rechteckform zu einem Muster kombiniert. Diese Muster werden dann z.B. in eine schmelzbare,kalthärtbare oder andere Einbettmasse gelegt und darin fixiert.
  • Der magnetische Lack und die Farbstofflösungen können auf verschiedene Weise aufgebracht werden, z.B. durch Anstrich, im Spritz-, Druck- oder Siebdruck, sowie auch im Gießverfahren. Das letztgenannte Verfahren findet vor allem bei Polyestermaterial Anwendung.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen.
  • Es zeigen: Fig.leine magnetische Platte mit einem Streifenmuster, Fig. 2 das Bild eines rosettenförmigen Musters auf einer Eisenfläche und Fig. 3 eine Mustermagnetplatte in Draufsicht.
  • Zur Erzeugung des Magnetfeldes dient eine dauermagnetische Platte, auf die in bekannter Weise - ähnlich wie die Herstellung von Permanentmagneten - ein Muster von Streifen mit abwechselnder Polarität magnetisiert ist. Die Platte 1 weist streifenförmig angeordnete Nord- und Südpole auf, die parallel zueinander und parallel zur Längskante der Platte 1 angeordnet sind. Auf die Platte 1 wird ein zu beschichtendes Teil 2 aufgelegt. Die magnetischen Feldlinien greifen durch das Teil 2 hindurch und verlaufen jeweils bogenförmig von Nord nach Süd. Sie verlaufen von einem streifenförmigen Pol zum anderen. Das Teil 2 wird nun beispielsweise mit einem Emaillepulver überzogen, das magnetische, z.B. ferromagnetische Bestandteile enthält. Diese ordnen sich entsprechend den magnetischen Feldlinien von und zu den streifenförmigen Polen. Jetzt wird die pulverförmige Emaille auf hohe Temperatur gebracht, eingeschmolzen und danach ausgehärtet.
  • Ein eigenartiges Muster in Form von Streifen ist- entstanden, welche das verwendete Magnetbild mit Farb-, Helligkeits-, Reflexions und/oder Höhenunterschieden wiedergeben.
  • Zur Durchführung des Verfahrens geeignete Emaille ist auf billige Weise herstellbar. Beispielsweise sind 34 Teile Borax, 28 Teile Feldspat, 5 Teile Flußspat, 20 Teile Quarz, 6 Teile Soda, 5 Teile NaN03, 1,5 Teile Manganoxid und 0,5 Teile Nickeloxid verwendbar, zu denen noch 1 bis 20% magnetische Bestandteile, z.B. feines Eisen oder Stahlpulver zugegeben werden. Es kann auch das gegebenenfails in der Emaille enthaltene Eisenrot als magnetischer Bestandteil verwendet werden.
  • Geeignete Lacke, d.h. Magnetfarben sind auf verschiedenen Grundlagen, z.B. der Nitrokombinations-, der Einbrenn- und Zweikomponentenbasis herstellbar. Nach der Nitrokombinationsbasis werden 16 Teile Kollodiumwolle E 510 butanolfeucht mit 28 Teilen Butylacetat, 5 Teilen Nethylglycol, 15 Teilen Xylol, 20 Teilen Polyacrylester 4 F, 50 % i. Butylacetat, 2 Teilen feinteilige Kieselsäure als Absetzverhinderer und 14 Teilen Chromnickelstahl angesetzt.
  • Nach der Einbrennbaais werden 35 Teile Alkydharz mit 12 Teilen Harnstoffharz, 6 Teilen Melaminharz, 2 Teilen Methylglycol, 3 Teilen Methylglycolacetat, 1 Teil Siliconöl, 21 Teilen Bentonit-Paste 15-prozentig und 20 Teilen Cr-Ni Stahl 18/8 angesetzt. Diese Basen werden mit Zaponfarbstoffen oder Pigmenten abgetönt.
  • Verwendet man die Zweikomponenten DD-Bass, so wird bO Teile Hauptlacksilbergrau mit 20 Teilen Isoeyanatcopolynerisat 75-prozentig anzusetzen. Hierbei ergibt sich der Hauptlack durch Ansetzen von 70 Teilen Stammlack farblos mit 20 Teilen Cr-Ni Stahl 18/8, 8 Teilen Aluminiumpulverpaste und 2 Teilen feinteiliger Kieselsäure. Den Stammlack farblos erhält man durch Ansetzen von 13 Teilen Polyester-Alkydharz 85 ffi mit 25 Teilen Alkydharz 60 % i. Xylol, 12 Teilen Methylglycolacetat, 9 Teilen Methoxybutylacetat, 9 Teilen Butylacetat, 12 Teilen Toluol und 20 Teilen Athylacetat.
  • Bei der Herstellung der sogenannten Lacke sind Antiabsetzmittel eingemischt. Deren Zusetzung ist so abgestimmt, daß die Thixotropie nicht zu groß wird, denn die Antiabsetzmittel wirken dem Farbniederschlag auf den Flächen entsprechend den magnetischen Feldlinien entgegen. Diese gewünschte Absetzwirkung darf nicht zu klein sein.
  • Unter listen versteht man unter anderem auch Kunststoffgemenge. Zum Beispiel wurden PVC-Pen erfolgreich verwendet.
  • Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung können alle Muster dargestellt werden, die sich durch Magnete, Magnetplatten oder Magnetsysteme aufbringen lassen.
  • In Pig. 2 ist die sechspolige, stirnseitige Magnetisierung eines Ringmagneten aus Bariumferrit wiedergegeben Dabei sind der Verlauf und die Reichweite des Magnetfeldes sehr genau zu ersehen. Fig. 3 zeigt eine magnetische Platte, mit der ein bestimmtes Muster herstellbar ist. In eine Einbettmasse 3 sind längliche, aus einem flexiblen Dauermagneten ausgeschnittene Streifen 4 und in gewissen Abständen von diesen Metallmagnetteilchen 5 eingegossen und fixiert.
  • Die Metallmagnete können z.B. ringförmig oder rechteckförmig sein.
  • Die mit den neuen und ästhetisch eigenartig wirkenden Mustern versehenen Flächen sind bei Haushaltsgeräten anwendbar, auch für die Verkleidung von Geldkassetten, allgemein von Fassaden und auch nützlich für die Möbel- sowie Glas- und Keramikindustrie, insbesondere zur Herstellung von keramischen Kacheln.
  • Mit ein und demselben Magneten bzw. Magnetsystem kannman je nach der Art und Dicke des zu beschichtenden Materiales oder je nach dem Abatand zwischen dem soeben beschichteten Material und dem darüber oder darunter angebrachten Magneten verschiedene Muster herstellen. Auch auf ein relativ dünnes Blech kann man die Rosette nach Fig. 2 aufbringen. Unter den in sich geschlossenen, kreisförmig angeordneten Teilbereichen befinden sich die Pole. Entfernt man die zu beachichtende, s.B. zu einaillierende oder zu lackierende Oberfläche weiter vom Magnet, z.B. durch Vergrößern des Abstandes zwischen der mit Emaillepulver oder Emaillebrei beschichteten Pliche und dem Magnet oder beim Lackieren durch Verwendung einer 2 cm dicken Holzplatte, hinter welcher der Magnet angeordnet ist, so ist der Umfang der vorgenannten Teilbereiche nicht mehr so scharf gezeichnet wie in Fig, 2. Die hellen Beretohe kunden in getönte oder sogar in dunkle Bereiche übergehen.

Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    0 Verfahren zur Herstellung von Mustern in Überzügen aus keramischem Material, Emaille, Farbstofflbsungen mit oder ohne Bindemittel sowie Pasten, Lacken und Lackfarben, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetische Bestandteile aufweisendes Beschichtungsmaterial verwendet wird, dessen Auftragsschicht in ihrem nicht ausgehärteten Zustand, in welchem die magnetischen Bestandteile noch bewegbar sind, der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt und danach ausgehärtet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material in Pulverform der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt, dann geschmolzen und ausgehärtet wird,
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material in Breiform der Wirkung magnetischer Felder ausgesetzt, dann geschmolzen und ausgehärtet wird.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetische Bestandteile ferromagnetische Beatandteile, insbesondere Eisen, N1ew Kobalt oder Legierungen oder Verbindungen dieser Elemente verwendet werden.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetische Bestandteile Oxide verwendet werden.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die der zu beschichtenden oder der beschichteten Pläche gegenüberliegenden Seite ein Magnet heranbewegt wird, der Magnetfelder mit den zu erzeugenden -Mustern aufweist und die bewegbaren magnetischen Bestandteile in der aufgetragenen Schicht entsprechend den Kraftfeldern ordnet, und die Schicht dann ausgehärtet wird.
  7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtenden Gegenstände aus ferromagnetischem Werkstoff, insbesondere Eisenblech, bestehen.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die zu beschichtenden Gegenstände aus unmagnetischem Werkstoff, insbesondere Ktnststof£, Karton oder Papier, bestehen.
  9. 9. Verfahren nach den Anepruchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die zu beschichtende oder beschichtete Fläche ein Magnet heranbewegt wird, der Magnetf.elder mit den zu erseugenden-Mustern aufweiSt~-und ai betegberen magnetischen Bestandteile in der aufgetragenen Schicht entsprechend den Kraftfeldern ordnet, und die Schicht dann ausgehärtet wird.
  10. 10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9s dadurch gekennzeichnet, daß auf den zu überziehenden Gegenstand zunächst das Beschichtungsmaterial aufgetragen, der Gegenstand dann den Muster erzeugenden Magnetfeldern ausgesetzt und darauf die Schicht ausgehärtet wird.
  11. 11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein beschichtetes Band mit aufgebrachter, nicht ausgehärteter Schicht über oder unter eine Ma-gnete aufweisende Walze, Band oder Leiste geführt und dann die Schicht ausgehärtet wird.
  12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anepruch 11, gekennzeichnet durch Dauermagnete zur Erzeugung magnetischer Muster.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Elektromagnete zur Erzeugung magnetischer Muster.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekenn&eichnet durch schaltbare Dauer- oder Elektromagncte zur Erzeugung der magnetischen Muster.
  15. 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete in einer Fläche in Abständen voneinander angeordnet und durch eine Sinbettmasse fixiert sind.
    L e e r s e i t e
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