УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1998 года по МПК B28B3/26 

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, например, в производстве носителей катализаторов, фильтров, термостойких огнеупорных конструкций и т.д.

Известно устройство для формования изделий, содержащее диафрагму с отверстиями и прикрепленные к перемычкам между отверстиями диафрагмы профилирующие штыри, причем толщина перемычек составляет 0,01 - 0,5 диаметра отверстий диафрагмы, которое принято за прототип.

Недостатки известного устройства состоят в следующем: в значительном сопротивлении прохождению массы через отверстия диафрагмы из-за их небольшого проходного сечения, трудоемкости изготовления, а следовательно, высокой стоимости, и сложности обслуживания, так как диафрагма и профилирующие штыри с целью обеспечения высокой эффективности устройства, как правило, выполнены как одно целое с диафрагмой, а следовательно, имеют значительный лабиринтный фактор прохождения массы.

Целью изобретения является уменьшение сопротивления прохождению массы, снижение себестоимости изготовления устройства, а также улучшение его эксплуатационного обслуживания.

Цель достигнута тем, что диафрагма устройства выполнена составной в виде системы чередующихся между собой пластин с профилирующими штырями в дистанционных проставок, смонтированных в единый пакет. При этом профилирующие штыри могут быть выполнены как за одно целое с пластинами, например, в виде гребенки или же прикреплены к ним.

На фиг.1, 2 и 3 дано устройство для формования изделий.

Устройство состоит из корпуса 1, диафрагмы 2 и монтажного с платы, например, кольца 3 (фиг.1, сечение А-А в плоскости симметрии устройства, совпадающей с направлением движения экструдируемой массы (указано стрелками). Отличительной частью устройства является диафрагма 2, которая выполнена составной, то есть состоящей из системы чередующихся между собой пластин 4 с профилирующими штырями 5 и дистанционных проставок 6, которые стянуты винтами 7 в единый пакет (фиг.2, сечение В-В устройства в плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно направлению движения экструдируемой массы). Диафрагма, профилирующие штыри, пластины и дистанционные проставки выполнены из металла (Ст.5).

Таким образом, после монтажа всех составных частей образуется формующее устройство, включающее в себя диафрагму с отверстиями равного прямоугольного сечения и систему профилирующих штырей, расположенных на равном расстоянии друг от друга, в перемычках между этими отверстиями и образующих на выходе из устройства совокупность элементов, формующих отверстия экструдируемого изделия (фиг.3, сечение C-C в плоскости устройства, проходящего через корпус 1 перпендикулярно направлению движения экструдируемой массы).

При этом в зависимости от соотношения длины и ширины сечения штырей в их профилирующей части может быть сформировано изделие как с квадратными, так и с прямоугольными отверстиями.

Устройство работает следующим образом.

Поток эластичной экструдируемой массы под действием внешнего давления сжимается в монтажном кольце 3 и поступает в отверстия диафрагмы 8, образуемые проставками 6 между пластинами 4, в которых формируются жгуты прямоугольного сечения, разделенные зазором, равным толщине пластин.

Затем жгуты попадают в зазоры между профилирующими штырями 5, за счет чего формируются несвязанные между собой и одинаковые по конструкции и размерам элементы. По мере дальнейшего продвижения этих элементов зазоры между ними заполняются массой и образуется многоканальное тело с развитой удельной геометрической поверхностью.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества перед известным:
- имеет меньшее гидравлическое сопротивление при одинаковом количестве на единицу площади и размерах профилирующих штырей, так как диафрагма состоит из в отличие от прототипа из непрерывных по одной из двух взаимоперпендикулярных направлений отверстий, т.е. имеет в указанном направлении меньше перемычек, оказывающих сопротивление пластичной массе;
- менее трудоемко в изготовлении, а следовательно, имеет меньшую стоимость, так как может быть собрано из стандартных однотипных деталей, изготовленных, например, литьем:
- конструкция проста в эксплуатации, так как легко разбирается и может быть очищена по частям от, например, засохшей массы, что крайне затрудняет эксплуатацию формующего устройства, изготовленного по прототипу;
- конструкция позволяет сравнительно нетрудоемким способом изготовить формующее устройство для формования сотовых керамических конструкций как с весьма малой, так и с весьма большой геометрической поверхностью (25 - 36 отв/см²). Это крайне трудоемко осуществить на известной конструкции.

Ознакомление с известными конструкциями формующих устройств для формования изделий сотового типа показало, что конструкция устройства с сотовой диафрагмой не известна вследствие вышеизложенного, поэтому можно утверждать, что предлагаемое формующее устройство обладает признаком новизна.

В предложенном устройстве диафрагма, выполненная составной, вносит качественные признаки в предлагаемую конструкцию формующего устройства в сравнении с прототипом, так как позволяет снизить его гидравлическое сопротивление, а также уменьшить себестоимость и улучшить эксплуатационные свойства устройства.

В качестве базы для сравнения выбрано формующее устройство, изготовленное по прототипу. Предлагаемое устройство в сравнении с ним позволяет при одном и том же количестве и размерах профилирующих штырей экструдировать массу на 2 - 3% меньшей влажности, чем для прототипа. Это указывает на то, что гидравлическое сопротивление предлагаемого устройства значительно меньше, чем у прототипа. Кроме того, себестоимость предлагаемого устройства для формования изделий при количестве штырей на единицу площади 25 - 36 отм/см² в 2,5 раза ниже, чем изготовленного по прототипу.

Однако при эксплуатации устройства - прототипа последнее при указанном количестве отверстий практически непригодно к работе, так как масса быстро сохнет при вынужденных остановках устройства. Вычистить его практически невозможно из-за сложности лабиринта отверстий и штырей, сопряженных между собой.

Предлагаемое устройство для формования изделий может быть очищено легко при демонтаже и вновь пущено в эксплуатацию.

Устройство опробовано во Всероссийском творческом производственном объединении "АНИМА" и показало, что от одного такого устройства для изготовления изделий сотового типа с большим количеством отверстий при внедрении может быть достигнут экономический эффект 80 - 120 тыс. рублей в год.

Использование: изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, например, в производстве носителей катализаторов, фильтров, термостойких огнеупорных конструкций и т.д. и позволяет уменьшить сопротивление прохождению массы, снизить себестоимость изготовления устройства, а также улучшить его эксплуатационные свойства. Сущность: устройство для формования изделий состоит из корпуса, диафрагмы, монтажного кольца. Отличительной частью устройства является диафрагма, которая выполнена составной, т. е. состоящей из системы чередующихся между собой пластин с профилирующими штырями и дистанционных проставок, которые стянуты винтами в единый пакет. Поток пластичной массы после монтажа всех составных частей, образующих формующее устройство, под действием внешнего давления сжимается в монтажном кольце и поступает в отверстия диафрагмы, образуемые проставками между пластинами, в которых формируются жгуты прямоугольного сечения, разделенные зазором, равным толщине пластин. Затем жгуты попадают в зазоры между профилирующими штырями, за счет чего формируются несвязанные между собой и одинаковые по конструкции и размерам элементы. По мере дальнейшего продвижения этих элементов зазоры между ними заполняются массой и образуется многоканальное тело с развитой удельной геометрической поверхностью. 3 ил.

Устройство для формования изделий, содержащее диафрагму, выполненную с отверстиями и штырями, отличающееся тем, что диафрагма выполнена составной в виде системы чередующихся между собой пластин и дистанционных проставок, смонтированных в единый пакет, причем профилирующие штыри закреплены на пластинах.