用于建筑材料制品的印刷装置和机器的制作方法

因此，本发明特别适用于建筑工业，特别是对陶瓷板、混凝土表面等进行上搪瓷和着色(例如丝网印刷)。

现有技术中已知许多用于印刷装置的解决方案，这些印刷装置主要细分为压电印刷头和电磁致动印刷头。

压电印刷头通常包括多个串联布置的压电阀，每个压电阀限定用于释放搪瓷的喷嘴。具体地，每个阀包括可变形晶体的使用，该晶体在基于驱动信号使用变化的电压激励之后允许预定量的搪瓷通过。

这种解决方案的一个示例是公司的装置xaar001，该装置呈盒状主体，该盒状主体具有操作面，多个喷嘴面对该操作面，串联排列成行。这种喷嘴都由压电致动器限定，每个压电致动器与单独的搪瓷箱相关联。

不利的是，如上所述，这种装置仅能用于喷射和分配低/中等容量的搪瓷，其中，颗粒的尺寸(即直径)远小于百分之一毫米(微米或几十微米的量级)。这种限制的原因主要在于由压电致动允许的有限运动，在这种运动中，闸板的激励产生具有微米量级行程的运动。

因此，对于被迫从狭窄范围的解决方案中选择的生产商来说，这是极其有限的，这导致了彼此之间越来越一致的解决方案的产生。

然而，电磁致动系统也不是没有缺点。

事实上，尽管也允许分配大量搪瓷，电磁致动器也有尺寸限制，这是不容忽视的。

此外且既适用于压电头也适用于电磁头，现有技术的所有装置都具有金属闸板，该金属闸板具有接触表面，其中带有横向于流动方向的喷嘴，由于印刷搪瓷中固体颗粒的硬度相当大，这显著增加了装置的磨损程度。

此外，我们不能忘记搪瓷中固体颗粒的存在包括阀关闭不完全的风险，这会导致印刷质量的降低。

也是因为这个原因，如今颗粒被尽可能的精炼，这为生产者花费了大量的能源和金钱。

本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点的用于建筑材料制品的印刷装置和机器。

具体地，本发明的目的是提供一种具有增加的使用寿命并且易于维护的用于建筑材料制品的印刷装置和机器。

此外，本发明的目的是提供一种允许印刷质量最大化、也使用粗印刷材料或搪瓷的用于建筑材料制品的印刷装置。

所述目的通过呈现所附权利要求1至20中一项或多项的特征的印刷装置和呈现权利要求21中的特征的印刷机来实现。

具体地，通过一种用于建筑材料制品的印刷装置实现预期目的，该印刷装置包括：箱，该箱用于待分配的印刷材料，该印刷材料为固态或液态的；出口嘴，该出口嘴适用于将印刷材料分配到工作表面上；管道，该管道在所述箱和出口嘴之间沿其自身的主方向延伸以将印刷材料从箱输送到所述出口嘴。

根据本发明的一个方面，管道包括至少一个可变形壁，该可变形壁可在操作位置和搁置位置之间移动，在操作位置中确定在管道中产生阻止印刷材料流向出口嘴的限制，而在搁置位置中允许印刷材料流向出口嘴。

在这方面，优选地包括移动单元，该移动单元布置在所述管道的外部并与所述可变形壁相关联，以使其在操作位置和搁置位置之间移动。

有利的是，沿着管道的可变形壁的存在意味着由该可变形壁执行的阻塞作用大部分与材料的流动相切，这显著减少了对材料颗粒的冲击，并且更容易获得管道的完全关闭。

此外，可变形壁优选地由弹性可变形材料制成，更优选地由橡胶制成。

这在性能和耐用性方面都特别有利。

事实上，壁的可变形性，特别是橡胶的可变形性，保证了管道的阻塞，而且在存在插入限制区域的材料颗粒的情况下也是如此。

此外，壁的“径向”作用(相对于管道的主方向)及其可变形性意味着，即使磨损并因此在没有一些材料层的情况下，壁仍然是非常有效的。

此外，需注意，在箱内部优选地存在预定的第一压力，而移动单元被配置成在管道外部在可变形壁上产生第二压力。印刷装置还包括控制单元，该控制单元被配置成驱动所述第一和第二压力中的至少一者(优选地为第二压力)，以用于选择性地使可变形壁在操作位置(其中，第二压力高于第一压力)和搁置位置(其中，第二压力低于第一压力)之间移动。

有利的是，压力驱动因此借助于推动构件或操作流体而从流体通道区域移除电流和电驱动部件，这在可靠性方面具有相当大的益处。

优选地，装置还包括位于所述出口嘴处且在出口嘴外部的鼓风单元，以清洁可能残留的印刷材料。

有利的是，这确保印刷头在长时间工作后也保持清洁和功能。

还需注意，根据本发明的印刷装置可以用于分配两种搪瓷，换句话说，包含固体颗粒和固体不一致印刷材料的流体。

在第一种情况下，箱优选地包括压力产生装置，该压力产生装置被配置成将流体印刷材料分配到管道中，在这种情况下，处于预定的第一压力。

此外，箱优选地包括补偿构件，该补偿构件被配置成当管道的可变形壁处于所述操作位置时保持箱中的压力等于所述预定的第一压力。

有利的是，以这种方式，箱中的压力被控制，并且在管道“关闭”之后也不会发生变化，从而允许装置保持最大效率。

这些和其他优点将从如下面的附图所示的用于瓷砖或陶瓷板的印刷装置和机器的优选实施例(因此不是排他性的实施例)的下面的示例中变得更加明显，这些示例是作为示例给出的并因此不是限制性的，附图中：

-图1和图2示出了处于两种不同操作状态的根据本发明的用于建筑材料制品的印刷装置的第一实施例；

-图3示出了图1中装置的变型；

-图4和图5示出了处于两种不同操作状态的根据本发明的用于建筑材料制品的印刷装置的第二实施例；

-图6示出了图5的细节；

-图7示出了图4中装置的变型；

参考附图，数字1表示根据本发明的用于建筑材料制品(优选地但不限于瓷砖或陶瓷板)的印刷装置(或印刷头)。

因此，印刷装置1(或印刷头)优选地在用于建筑材料制品的更完整的印刷机100中使用。

因此，该机器(并因此装置1)借助于使用特殊的搪瓷或粉末而用于对板状元件(例如水泥制品、屋顶瓦片、瓷砖等)进行印刷、着色和装饰。

例如，可能的工作方式是丝网印刷或创建“结构”。

事实上，需注意，由于根据本发明的装置1可以适用于各种粒度测定的固体颗粒，所以它不仅可以用于印刷和设计已经形成的板材，还可以用于分配将形成具有预定设计的板材的颗粒材料(因此在压制的上游)。

事实上，可以与根据本发明的印刷装置一起使用的搪瓷或粉末存在粒度测定值，搪瓷的粒度测定值可以达到1毫米(比已知印刷装置可达到的最大值高20倍)，而粉末的粒度测定值甚至可以达到50毫米。因此，印刷机包括框架和至少一个工作平面。

这种平面可用于搁置制品，使待工作(即，着色)的表面背对该平面，或者用作用于接收由装置1分配的粉末的基部。

因此，该平面可以沿滑动方向固定或可移动。

印刷杆与这种适于实现着色的框架相关联。

该杆沿着其自身的主方向延伸，面对所述平面。

因此，杆被制成像入口一样，并越过面对它的平面。

移动装置也优选地与杆相关联，被配置成使其沿着横向于所述主方向的方向移动。

根据本发明的一个方面，机器设置有连接到杆的一个或多个印刷装置1。

需注意，在一些实施例中，平面可沿滑动方向移动，杆包括多个印刷装置(相对于杆固定)，这些印刷装置沿其长度分布以覆盖所述平面的宽度。

可替代地，可以有更少的沿着所述杆可移动的装置(也可以是一个)。

更详细地描述作为本发明主要目的的装置或头1，其包括用于待分配的固态或液态印刷材料的箱2以及适用于将印刷材料分配到工作表面(即，工作平面)上的出口嘴3。

在这方面，装置优选地包括主体4(不一定是整体式的)，箱2和出口嘴3均获得或安装在该主体上。

装置1还优选地包括至少一个管道5，该管道沿着其自身的主方向“a”在箱2与出口嘴3之间延伸。

因此，管道5在分别连接(或限定)出口嘴3和箱2入口的两个端部之间延伸。

这种管道5因此适用于将印刷材料从箱2输送到所述出口嘴3。

在使用中，箱2优选地设置在相对于出口嘴3更高的高度上。

因此，管道5的主方向存在至少一个竖直分量。

在优选实施例中，管道5基本上是竖直的。更优选地，此管道5基本上是直线的。

管道5还优选地在基体4中获得。

在一些实施例中，单个管道5可以与单个基体4相关联，或者与多个依序(平行)布置的多个基体相关联，例如图3和图7。

在此实施例中，每个管道5到达其自身的独立的出口嘴3，但优选地它们均从单个箱2中抽取材料。

需注意，在用于“流体”印刷材料的实施例中，出口嘴3优选地是实际的分配喷嘴。

相反，在用于固体印刷材料(即，粉末)的实施例中，出口嘴3可以简单地是管道5的终端。

根据本发明的一个方面，这种管道5包括至少一个壁，该壁至少在部件6中可变形并且可在操作位置和搁置位置之间移动，在操作位置中确定在管道5中产生阻止印刷材料流向出口嘴3的限制(图2和图5)，而在搁置位置中允许印刷材料流向出口嘴3(图1和图4)。

因此，在操作位置中，可变形壁6邻接抵靠止动元件或关闭材料通道的同一壁的对应部件。

然而，在搁置位置中，可变形壁5优选地与紧邻于其的管道部分对准，从而不会对材料的流动造成障碍。

因此，可变形壁6优选地沿着与管道5延伸的主方向“a”相切的方向定向。

这种可变形壁6优选地由可弹性变形的材料制成，更优选由橡胶制成。

在优选实施例中，可变形壁6的厚度大于包含在印刷材料中的固体颗粒的尺寸，以便延长系统的使用寿命。

参考示出的实施例，管道5包括至少一个管状部分5a，该管状部分可径向变形，从而限定可变形壁6。

因此，可变形壁6的操作位置和搁置位置分别对应于管状部分5a的径向收缩状态和径向展开状态。

换句话说，在操作位置中，管状部分5a的两个相对部件相互前进，直到它们接触，从而关闭管道5。

在优选实施例中，管道5由两个管状接头8或管状连接件形成(至少部分地)，这两个管状接头或管状连接件彼此对准并且沿着管道5的主方向“a”间隔开。

这种接头8优选地彼此面对并且相对，每个接头均具有靠近于另一个接头的连接部分并具有远端操作部分。

操作部分分别地限定了出口嘴3和箱2的入口。

两个接头8借助于插入并装配到相同接头8上(特别是连接部分上)的弹性管状护套9连接。

因此，护套9的至少一部分限定了可变形壁6。

因此，接头8限定了管道的端部部分，而护套9的中间部分(即，未装配到接头上的部分)限定了上述部分5a。

为了使壁6在上述两个位置之间移动，装置1包括设置在管道5外部的移动单元7，该移动单元与可变形壁6相关联。

更具体地，在箱2内部存在预定的第一压力p1，而移动单元7被配置成在管道5外部在可变形壁6上产生第二压力p2。

第一压力p1与第二压力p2之间的差值确定可变形壁6的位置。

在这方面，包括控制单元10，该控制单元被配置成驱动所述第一压力p1和第二压力p2中的至少一个，以用于选择性地使可变形壁6在操作位置(其中，第二压力p2高于第一压力p1的)和搁置位置(其中，第二压力p2低于第一压力p1)之间移动。

移动单元7优选地被配置成根据从控制单元10接收的信号(换句话说，根据代表待产生的设计的信号)改变第二压力p2。

因此，移动单元7被配置成在管道5外部在可变形壁6上产生第二压力p2，该第二压力在至少最小值p2min和至少最大值p2max之间变化，该最小值低于第一压力p1以将可变形壁6保持在搁置位置，该最大值高于第一压力p1以使可变形壁6进入操作位置。

移动单元优选地包括至少一个容纳室11，可变形壁6位于该容纳室内。

容纳室11优选地至少部分地由可变形壁6界定，换句话说，由管道5外部的可变形壁的表面界定。

因此，在改变容纳室11内的压力时，唯一的(弹性)柔性元件是可变形壁6，其因此在两个限制位置之间变形。

在这方面，操作流体存在于容纳室11中。

因此，移动单元7包括用于操作流体的驱动构件12，该驱动构件被配置成在第二压力p2的至少所述最小值p2min和所述最大值p2max之间改变其压力。这种驱动构件12优选地为阀，更优选为电磁阀。

因此，控制单元10被配置成根据在制品上待产生的设计来控制驱动构件12。

需注意，驱动构件12是可调式的，换句话说，它可以在最小值和最大值之间的一系列连续或离散的压力值之间被驱动。

因此，控制单元10被编程为控制驱动构件12，从而在所述最大值和所述最小值之间赋予多个值，以便减小可变形壁6的开口。

有利的是，以这种方式，不仅可以改变印刷线的构造，而且还可以改变其厚度。

为了使驱动构件12与管道5相距一距离，移动单元7包括在远离可变形壁6的驱动构件12和靠近于可变形壁6的所述容纳室11之间延伸的至少一个流体输送管13。

像管道5一样，输送管13优选地在基体4中获得，以便使结构简单且坚固。

根据本发明的另一方面，装置1还包括在所述出口嘴3处且位于其外部的清洁单元，以清除可能残留的印刷材料。

清洁单元优选地为鼓风单元14。

更具体地，鼓风单元14包括与出口嘴3相切地定向的至少一个鼓风嘴14a。

“相切地”是指由嘴14a供应的空气流存在平行于由出口嘴3分配的材料流定向的至少一个分量，其优选地为主要的。

有利的是，以这种方式，可以产生特别简单的清洁系统，该清洁系统也可以利用已经存在于装置1中的加压空气源。

如上所述，印刷装置1既可以用于分配流体印刷材料(例如搪瓷)，也可以用于释放固体粉末。

在第一种情况下，换句话说，在用于流体印刷的实施例中(图1至图3)，箱2包括压力产生装置15，该压力产生装置被配置成以预定的第一压力p1将流体印刷材料分配到管道5中。

这种压力产生装置15优选地由泵或泵系统限定。

此外，应该注意的是，箱2优选地具有至少一个第一开口2a，该第一开口适用于允许用印刷材料来填充箱2。

优选地，箱2还包括第二开口2b，该第二开口适用于允许流体印刷材料连续流入和流出箱2。

更具体地，这种开口2a、2b与泵/泵系统相连接，换句话说，和与印刷机关联的容器相连接。

有利的是，这保证了搪瓷的连续移动，从而避免了由于固体颗粒在箱2和/或管道5中的沉积而导致的沉淀或结垢。

在优选实施例中，箱2包括补偿构件16，该补偿构件被配置成当管道5的可变形壁6在所述操作位置时保持箱2中的压力等于所述预定的第一压力p1。

补偿构件16还被配置成当管道5的可变形壁6在所述搁置位置时保持箱2中的压力等于所述预定的第一压力p1。

更优选地，补偿构件16被配置成在可变形壁6的所有状态下保持箱2中的压力等于所述预定的第一压力p1，从而补偿箱中的过压和低压。

换句话说，补偿构件16被配置成当可变形壁从搁置位置变到操作位置时吸收在箱2中产生的压力的增加，从而允许箱2的壁的内部和外部之间的压力平衡。

补偿构件16优选地包括可变形膜16a，该可变形膜布置在箱中以将箱分成两个腔室，即，容纳空气的上腔室17a和容纳流体印刷材料的下腔室17b。

因此，可变形膜16a是能够根据压力平衡来改变其形状的补偿元件。

为此，补偿构件16还包括与所述上腔室17a相关联的致动器组件18，优选地为压力调节器18a。

控制单元10被配置成根据在箱2中(特别是在下腔室17b中)检测到的压力来驱动致动器组件18，从而保持该压力等于第一压力p1。

可替代地，在分配固体印刷材料(例如粉末)的实施例中，如图4至图7所示，箱2可以制成开放结构，第一压力p1等于大气压力。

本发明实现了预期目的，并且包括了重要的优点。

事实上，由可变形壁限定的与材料流动方向相切地定向的“闸板”的存在允许克服已知系统中与磨损和精度不足相关的问题。

此外，可变形管状护套的使用使得系统特别抗磨损和撕裂并且易于使用。