УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЫПУЧЕГО ТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2016 года по МПК B05C19/04 B05C19/06 B28B11/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к устройству для управляемого распределения сыпучего твердого материала, например, в гранулированном или порошкообразном виде, а также к способу функционирования этого устройства.

Конкретнее данное изобретение относится к устройству для распределения сыпучего и, смотря по обстоятельствам, цветного материала по поверхности продукта, например, с целью получения на этой поверхности декоративного эффекта.

Еще более конкретно данное изобретение относится к устройству для распределения материала по поверхности керамической подложки, например слоя сыпучего керамического порошка, частично уплотненной керамической плитки, полностью уплотненной керамической плитки, сухой керамический плитки или сухой керамической плитки, уже частично декорированной жидкими красителями.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области керамики уже известны некоторые способы декорирования, благодаря которым могут создать определенный графический эффект, например рисунок, узорчатую структуру, цветные пятна или оттенок, при помощи управляемого распределения керамической подложки из цветного материала в сыпучем твердом состоянии, в том числе, например, измельченных смесей, измельченных глазурей, мелких твердых частиц, фритт и т.д.

Это управляемое распределение могут осуществить при помощи таких общеизвестных специальных устройств, как печатающие головки, которые содержат бункер для распределяемого материала и множество вибрационных элементов, расположенных сбоку друг от друга так, чтобы определить наклонную накопительную плоскость, выполненную с возможностью приема снизу материала, выходящего из нижнего отверстия бункера. Накопительная плоскость нормально установлена на небольшом расстоянии под выходным отверстием и наклонена на меньший угол, чем угол трения, создаваемый материалом на накопительной плоскости. Таким образом, если вибрационные элементы неактивны, накопительная плоскость способна препятствовать потоку материала и остановить поток материала, выходящего из бункера. Если вибрационный элемент начинает колебаться, материал постепенно перемещается по нему до тех пор, пока материал не упадет с кромки вибрационного элемента, в то время как на вибрационном элементе накапливается новый материал, выходящий из бункера.

Конкретнее, каждый вибрационный элемент, как правило, содержит гибкую пластину, подходящую для определения части накопительной плоскости. Вслед за соответствующим электрическим возбуждающим сигналом тело из пьезоэлектрического материала входит в режим колебаний, одновременно приводя в колебание весь вибрационный элемент, чтобы часть материала, накопленного на гибкой пластине, упала на расположенную под ней керамическую подложку.

Электрический возбуждающий сигнал подают в тело из пьезоэлектрического материала по соответствующему электрическому проводу независимо от других сигналов, поэтому каждый вибрационный элемент могут привести в колебание и управлять им отдельно, таким образом, делая возможным очень точное распределение по поверхности нижерасположенной декорируемой подложки.

Электрическими возбуждающими сигналами управляют при помощи соответствующего автоматизированного управляющего устройства, сконфигурированного так, что оно может регулировать расход материала, падающего с каждого вибрационного элемента и, таким образом, количество, распределяемое на каждой единице декорируемой поверхности, модулируя частоту и/или амплитуду соответственного электрического сигнала возбуждения.

Вышеописанное решение описано в документе WO 2009/118611 A1, поданном от имени заявителя.

Недостаток этого решения состоит в том, что материал, расположенный на накопительной плоскости, проявляет тенденцию к прилипанию к поверхности гибких пластин, образуя нечто вроде корки, которая не удаляется, даже если гибкая пластина приведена в колебание. Это явление сильнее проявляется на тех гибких пластинах, которые используют во время рабочего хода в меньшей степени. Причиной его в основном является влага, содержащаяся в материале. Контактируя с холодной поверхностью пластины, она проявляется тенденцию к конденсации, увлажняя накопленный материал, который уплотняется и увеличивает степень своей адгезии. Это явление неприемлемо, так как образование корки материала, остающегося сцепленным с гибкой пластиной, уменьшает выходное сечение бункера и постепенно изменяет динамические характеристики гибкой пластины. Следовательно, при тех же электрических характеристиках возбуждающего сигнала покрытая коркой гибкая пластина не способна разгрузить количество материала, установленного во время калибровки, вызывая, таким образом, ошибки распределения, что ставит под угрозу или по меньшей мере отрицательно влияет на правильное распределение материала по поверхности декорируемого продукта. Известны и другие способы и средства, позволяющие достичь равномерного распределения порошкообразного материала по поверхности.

Документ US 2004/0101619 A1 раскрывает способ, при котором частицы порошка включают множество каплей жидкости под управлением вычислительного устройства.

В документе FR 1575436 A описывается аппарат для обработки порошкового материала и создания потока материала, падающего на приемную поверхность под прямым углом через пучок стержней, расположенных в горизонтальной плоскости параллельно и на некотором расстоянии друг от друга.

Пучок подвергают колебаниям и материал могут удобным образом электростатически заряжать и/или нагревать, чтобы упорядочить распределение порошка.

Кроме того, конструкцию, содержащую этот пучок, могут нагревать, чтобы предотвратить прилипание к ней порошка.

Для области керамики, в которой существенное значение имеет сохранение требуемой влажности порошка, нагревание всей конструкции не подходит.

Нагревание всей конструкции или основной ее части может привести к неравномерному изменению влажности порошковой массы, что может отрицательно повлиять на следующие этапы керамической технологии.

О регулировании расхода материала, падающего с вибрационного элемента, известный уровень техники ничего не сообщает.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Исходя из вышеизложенного, целью данного изобретения является, устранить или по меньшей мере частично устранить вышеупомянутый недостаток известного уровня техники. Еще одна цель заключается в том, чтобы достичь вышеуказанной цели при помощи несложного, рационального и сравнительно недорогого решения.

Эти и другие цели достигаются благодаря признакам данного изобретения, описанным в независимых пунктах. Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные и/или особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения.

В частности в одном из вариантов осуществления изобретения описывается устройство для распределения сыпучего твердого материала, содержащее множество вибрационных элементов, расположенных сбоку друг от друга так, чтобы поддерживать снизу материал, каждый из которых соединен с пьезоэлектрическим устройством, предназначенным для преобразования электрического возбуждающего сигнала в механические колебания, которые могут вызвать падение материала с вибрационного элемента, и нагревательные средства для нагревания вибрационных элементов.

Благодаря этому решению могут предпочтительным образом нагревать вибрационные элементы так, чтобы вызвать локальное испарение влаги, содержащейся в материале, таким образом, предотвращая образование нежелательной корки.

Нагревательные средства действуют только на нижний слой материала, контактирующий с вибрационными элементами, нежелательных же изменений влажности массы материала избегают, так что материал может сохранить свою обычную и желательную влажность, подходящую для следующих этапов.

В одном из вариантов осуществления изобретения нагревательные средства могут содержать один или несколько нагревательных элементов, т.е. элементов, которые поодиночке выполнены с возможностью излучения определенного количества тепла, которое затем передают в вибрационные элементы. Каждый из нагревательных элементов, например, может иметь электрическое сопротивление.

Этот вариант осуществления изобретения отличается тем преимуществом, что он дает несколько особенно простых и надежных решений, подходящих для нагревания вибрационных элементов.

В одном из этих решений нагревательные средства содержат нагревательный элемент, сконструированный так, что он в одиночку может нагреть все множество вибрационных элементов. Таким образом, предпочтительным образом снижают производственные расходы.

В еще одном решении нагревательные средства содержат множество нагревательных элементов, каждый из которых сконструирован так, что он может нагревать соответствующий вибрационный элемент. Таким образом, совершенствуют регулирование и эффективность нагревания каждого вибрационного элемента.

В одном из вариантов осуществления изобретения вышеописанные нагревательные средства могут быть сконструированы так, чтобы нагревать вибрационные элементы прямо или посредственно, например, нагревая структуру теплопроводящего материала, выполненную в качестве опоры для вибрационных элементов.

Преимущество первого решения состоит в более высоком тепловом коэффициенте полезного действия, в то время как преимущество второго решения заключается в том, что оно проще в конструктивном отношении.

В еще одном отличающемся варианте осуществления изобретения распределительное устройство, кроме того, может содержать средство для очистки вибрационного элемента.

Таким образом, если на вибрационных элементах образуется нежелательная корка распределяемого материала, это средство для очистки могут активировать так, чтобы удалить корку.

Кроме того, средство для очистки могут активировать и применить, чтобы удалить частицы распределяемого материала, которые могут быть введены и застрять между двумя смежными вибрационными элементами, чтобы предотвратить передачу вибрации одного из этих элементов на другой элемент, приводящую к нежелательному или неправильному распределению материала.

В одном из вариантов осуществления изобретения средство для очистки может содержать по меньшей мере воздуходувное устройство, выполненное с возможностью подачи воздушного потока на вибрационные элементы.

Этот вариант осуществления изобретения отличается тем преимуществом, что он дает особенно простое решение в отношении очистки вибрационных элементов от остатков распределяемого материала.

В еще одном отличающемся варианте осуществления изобретения вибрационные элементы могут снабдить неприлипающим покрытием, т.е. покрытием, имеющим низкий коэффициент трения относительно распределяемого материала, например фторированными этиленпропиленовыми смесями или политетрафторэтиленом.

Благодаря этим решениям предпочтительным образом повышают гладкость вибрационных элементов, уменьшая вероятность того, что распределяемый материал прилипнет к ним.

В еще одном отличающемся варианте осуществления изобретения каждый вибрационный элемент выполнен так, что он имеет уменьшенную толщину у своих боковых сторон, обращенных к прилегающим вибрационным элементам.

Это решение отличается тем преимуществом, что уменьшается поверхность каждого вибрационного элемента, обращенная к смежным вибрационным элементам, что снижает риск того, что, как пояснено выше, частицы распределяемого материала могут застрять между двумя вибрационными элементами и снизить их эффективность.

Кроме того, данное изобретение раскрывает способ функционирования устройства для распределения сыпучего твердого материала, содержащего множество вибрационных элементов, расположенных сбоку друг от друга так, чтобы поддерживать снизу материал, каждый из которых соединен с пьезоэлектрическим устройством, выполненным с возможностью преобразования электрического возбуждающего сигнала в механические колебания, которые могут вызвать падение материала с вибрационного элемента, отличающийся тем, что этот способ функционирования включает этап нагревания вибрационных элементов.

Этот способ обеспечивает преимущество, упомянутое выше в отношении устройства, т.е. он вызывает локальное испарение влаги, содержащейся в распределяемом материале, предотвращая, таким образом, нежелательные корки.

В одном из вариантов осуществления изобретения этап нагревания включает нагревание вибрационных элементов до температуры от 30 до 50°C.

Это решение отличается тем преимуществом, что оно дает хорошие результаты в отношении эффективности и умеренного расхода энергии.

В еще одном отличающемся варианте осуществления изобретения способ включает этап очистки вибрационных элементов.

Этот этап очистки могут осуществлять периодически или по команде, поскольку это необходимо. Этот этап дает то преимущество, что становится возможным удаление любой корки из образовавшихся на вибрационных элементах отложений материала и/или частиц материала, которые могут застрять между смежными вибрационными элементами.

Чтобы не мешать правильному распределению материала во время изготовления, этап очистки предпочтительно осуществляют тогда, когда вибрационные элементы неактивны, т.е. тогда, когда распределительное устройство остановлено.

В еще одном отличающемся варианте осуществления этап очистки включает подачу потока воздуха на вибрационные элементы.

Как сказано выше, этот вариант осуществления изобретения отличается тем преимуществом, что он дает особенно простое решение в отношении очистки вибрационных элементов от остатков распределяемого материала.

В еще одном варианте осуществления изобретения к воздушному потоку могут добавить сухой порошковый материал, чтобы предпочтительным образом увеличить эффективность механической очистки вибрационных элементов при помощи воздушного потока.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные свойства и преимущества данного изобретения станут очевидными благодаря следующему описанию, которое дано в качестве неограничивающего примера, и при помощи прилагаемых чертежей.

Фиг. 1 представляет собой вид сбоку аппарата для распределения сыпучих твердых материалов по поверхности, обрабатываемой при помощи этих материалов.

Фиг. 2 представляет собой увеличенный перспективный вид детали устройства для управляемого распределения сыпучего твердого материала, относящегося к аппарату фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой фиг. 2 в применении к первому альтернативному варианту осуществления альтернативного нагревательного устройства.

Фиг. 4 представляет собой фиг. 2 в применении ко второму альтернативному варианту осуществления альтернативного нагревательного устройства.

Фиг. 6 представляет собой сечение фиг. 2 по линии VI-VI, показанное в увеличенном масштабе.

Фиг. 7 представляет собой фиг. 6 в применении к первому альтернативному варианту осуществления вибрационных элементов.

Фиг. 8 представляет собой фиг. 6 в применении ко второму альтернативному варианту осуществления вибрационных элементов.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 схематично изображено воздуходувное устройство, например аппарат 300 для контролируемого распределения сыпучих твердых материалов, например, в гранулированном и/или порошкообразном виде, по поверхностям, обрабатываемым при помощи таких материалов. Аппарат 300 могут использовать в области керамики для распределения одного или нескольких сыпучих, смотря по обстоятельствам, цветных материалов по поверхности керамической подложки, например, с целью получения на ней декоративного эффекта. Керамическая подложка может представлять собой слой керамического порошка, частично уплотненную керамическую плитку, сухую керамическую плитку, а также сухую керамическую плитку, уже частично декорированную другими жидкими красителями. Сыпучие твердые материалы, распределяемые при помощи аппарата 300, могут представлять собой измельченные смеси, измельченную глазурь, мелкие твердые частицы, фритт и т.д.

Схематично аппарат 300 содержит опорную плоскость 400 для обрабатываемой керамической подложки 8, и по меньшей мере устройство 100 для контролируемого распределения одного из вышеперечисленных сыпучих твердых материалов P. Устройство 100 расположено над опорной плоскостью 400, так что распределяемый при его помощи материал P могут уложить на расположенную внизу керамическую подложку S.

Аппарат 300 могут оснастить подходящим средством для перемещения, которое, вообще говоря, выполнено для того, чтобы сделать возможным относительные и скоординированные перемещения между опорной плоскостью 400 и расположенным над ней распределительным устройством 100, чтобы не только распределять материал P по всей керамической подложке S, но и выполнять рисунки или декоративные мотивы. В этом отношении в некоторых вариантах осуществления данного изобретения опорная плоскость 400 выполнена с возможностью перемещения, например, определенной подвижной конвейерной лентой, а распределительное устройство 100 смонтировано на неподвижной конструкции. В других вариантах осуществления изобретения опорная плоскость 400 закреплена, а распределительное устройство смонтировано на средстве для перемещения, например на тележке или антропоморфном роботе, благодаря которому средство для перемещения может перемещаться относительно неподвижной опорной плоскости 400. В еще одном варианте осуществления изобретения могут предусмотреть как подвижную опорную плоскость 400, так и средство для перемещения распределительного устройства 100.

Распределительное устройство 100 содержит бункер 105, выполненный для заполнения его распределяемым материалом P. В основном бункер 105 простирается по горизонтальной продольной оси A, относительно которой он имеет постоянное сечение, по существу трапецеидальное, которое книзу сужается. Наверху бункер 105 имеет широкое входное отверстие 110, через которое внутрь бункера 105 загружают материал P, в то время как в нижней части бункера 105 имеется более узкое выходное отверстие 115, которое проходит по всей продольной протяженности, и через которое благодаря силе тяжести материал P выходит в направлении вниз. В некоторых вариантах осуществления в горизонтальной проекции выходное отверстие 115 могут подразделить на ряд отдельных проходных отверстий (на чертеже не показаны), расположенных друг за другом в направлении продольной оси A. Проходные отверстия могут определить при помощи ряда вертикальных перегородок, прикрепленных к бункеру 105 под выходным отверстием 115.

Кроме того, распределительное устройство 100 содержит накопительную плоскость, в целом обозначенную ссылочным знаком 200, которая жестко связана с бункером 105 и расположена на небольшом расстоянии от выходного отверстия 115. Это расстояние может составлять, например, от 0,2 до 1 см. Накопительная плоскость 200 ориентирована параллельно продольной оси A бункера 105 и имеет такие размеры, что в горизонтальной проекции она может охватывать всю площадь выходного отверстия 115. Таким образом, накопительная плоскость 200 выполнена с возможностью приема снизу материала P, выходящего из выходного отверстия 115, вплоть до полной остановки опускания материала P. Иначе говоря, положение и размеры накопительной плоскости 200 относительно бункера 105, таковы, что нормально она предназначена для накопления некоторого количества материала P, блокирующего выходное отверстие 115. Накопительная плоскость 200 может быть слегка наклонена относительно вертикали, так что накопленный материал P проявляет тенденцию к перемещению в направлении разгрузочной кромки 205 накопительной плоскости 200, которая расположена за выходным отверстием 115. Однако чтобы обеспечить возможность остановки потока материала P, выходящего из выходного отверстия 115, угол наклона накопительной плоскости 200 меньше угла трения, создаваемого накопленным материалом P на самой накопительной плоскости 200. Например, угол наклона накопительной плоскости 200 может составлять менее 20°.

Более конкретно, накопительная плоскость 200 определена множеством отдельных гибких пластин 210, в общем, прямоугольной формы, которые расположены в одной плоскости, параллельно и последовательно примыкают сбоку друг к другу в направлении продольной оси A бункера 105 (см. фиг. 2). Гибкие пластины 210 предпочтительно изготовлены в виде тонких металлических пластин, например, из стали. В боковом направлении промежуток между каждой гибкой пластиной 210 и смежной пластиной достаточно небольшой, чтобы предотвратить застревание между пластинами материала P, накопленного на накопительной плоскости 200. Гибкие пластины 210 прикреплены к общей опорной конструкции 215 так, что они выступают из нее. Опорная конструкция 215 может содержать, например, зажимы, выполненные с возможностью зажимания конца каждой гибкой пластины 210, в то же время оставляя другой конец свободным, чтобы он мог колебаться в вертикальном направлении. В показанном на чертежах примере зажимы содержат два захвата, каждый из которых выполнен в виде плоского стержня, преимущественно простирающегося в направлении продольной оси A, т.е. верхний захват 216 и нижний захват 217, между которыми расположены и зажаты гибкие пластины 210. В исходных положениях свободные концы всех гибких пластин 210 выровнены относительно друг друга так, чтобы определить разгрузочную кромку 205 накопительной плоскости 200.

Как показано на фиг. 6, гибкие пластины 210 могут иметь совершенно плоскую и прямоугольную форму. В других вариантах осуществления изобретения гибкие пластины 210, по меньшей мере их свободные концы, могут иметь слегка вогнутую форму. Вогнутость может быть обращена вверх, чтобы концентрировать материал P в центре каждой гибкой пластины 210, или она может быть обращена вниз, чтобы концентрировать материал P вдоль боковых частей каждой гибкой пластины 210 или между гибкой пластиной 210 и смежной гибкой пластиной.

С внутренней стороны к каждой гибкой пластине 210 прикреплено соответствующее тело, изготовленное из пьезоэлектрического материала 220. Тело из пьезоэлектрического материала 220 могут выполнить, например, в виде сравнительно тонкой пластины, приклеенной под соответствующей гибкой пластиной 210. Полученный в результате вибрационный узел 235 могут смонтировать с выступанием на опорной конструкции 215, например, зажав его вместе с гибкой пластиной 210, с которой он непосредственно соединен. С каждым телом из пьезоэлектрического материала соединен соответствующий электрический кабель 225. Электрический кабель 225 могут соединить с телом из пьезоэлектрического материала 220 при помощи сварного шва 230. Конечно, сварной шов 230 может не существовать, его могут заменить электрическим соединителем другого типа, например резиновым контактом. При помощи соответствующего электрического кабеля 225 каждое тело из пьезоэлектрического материала 220 может принимать электрические возбуждающие сигналы, типично сигналы переменного тока или сигналы напряжения прямоугольной или синусоидальной формы. Тело из пьезоэлектрического материала 220 предназначено для того, чтобы в ответ на электрические возбуждающие сигналы совершать соответствующие механические колебания, которые в результате передаются также на соответствующую гибкую пластину 210. На практике электрические возбуждающие сигналы, подаваемые в тело из пьезоэлектрического материала 220, возбуждают механические колебания всего вибрационного узла 235, который в целом содержит само тело из пьезоэлектрического материала 220, сварной шов 230, поскольку он имеется, который соединяет тело из пьезоэлектрического материала 220 с электрическим кабелем 225, и соответствующую гибкую пластину 210.

Вследствие колебания вибрационного узла 235 материал, накопленный на соответствующей гибкой пластине 210, постепенно перемещается к разгрузочной кромке 205 накопительной плоскости 200, с которой он падает благодаря силе тяжести в направлении вниз и, таким образом, сгружается на поверхность нижерасположенной керамической подложки 3. Так как материал P падает с разгрузочной кромки 205, из выходного отверстия 115 бункера 115 выходит другой материал P, чтобы обеспечить постоянный и непрерывный поток разгружаемого материала P. Если электрический возбуждающий сигнал прерывают, вибрационный узел 235 возвращается в состояние покоя, что останавливает перемещение материала P по гибкой пластине 210 и, следовательно, его распределение.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7, на каждой гибкой пластине 210 имеется покрытие из неприлипающего материала 211. Это покрытие покрывает по меньшей мере верхнюю поверхность 211 каждой гибкой пластины 210, т.е. ту поверхность, которая является частью определения накопительной плоскости 200. Тем не менее, каждая гибкая пластина 210 может быть покрыта неприлипающим кроющим материалом 211 полностью. По сравнению с материалом P неприлипающий кроющий материал 211, в общем, имеет более низкий коэффициент трения, чем коэффициент трения гибкой пластины 210, чтобы повысить гладкость накопительной плоскости 200 и, таким образом, способствовать разгрузке материала P, если гибкая пластина 210 приведена в колебание. В частности покрытие 211 могут осуществить, применив смесь на основе фторированного этиленпропилена или политетрафторэтилена. Покрытие 211 наносят и плотно соединяют с гибкими пластинами 210, применяя известные методы. Разумеется, неприлипающий покровный материал 211 могут нанести на гибкие пластины 210 любой формы и размера, следовательно, на гибкие пластины 210, имеющие не такую форму, которая показана на фиг. 7.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 8, каждая гибкая пластина 210 имеет такую форму, что она имеет уменьшенную толщину у боковых сторон 212, обращенных к смежным гибким пластинам 210, в результате соответствующим образом уменьшают поверхность боковых сторон. Таким образом, частицы материала P, которые могут быть случайно зажаты между двумя смежными гибкими пластинами 210, будут удаляться вниз быстрее, предпочтительным образом снижая риск того, что они могут застрять и, таким образом, отрицательно повлиять на надежное функционирование отдельных гибких пластин 210. В проиллюстрированном примере это уменьшение толщины получают, придавая определенную форму боковым сторонами 212 каждой гибкой пластины 210, так что они имеют зенковку 213, простирающуюся в продольном направлении. Зенковка 213 имеет закругленный профиль поперечного сечения, а ее вогнутость обращена наружу и вниз. Таким образом, каждая гибкая пластина 210 имеет по существу трапецеидальный профиль, большее основание которого обращено кверху, чтобы определить накопительную плоскость 200. Хотя на чертежах это явным образом не показано, гибкие пластины 210 этого варианта осуществления также могут быть покрыты неприлипающим покровным материалом 211, как описано выше.

С точки зрения приведения в действие электрическим сигналом распределительное устройство 100 могут соединить с генератором 500 напряжения, который при помощи своего электрического кабеля 225 электрически соединен с телом из пьезоэлектрического материала 220 каждого вибрационного узла 235. Генератор 500 напряжения сконфигурирован так, что он может генерировать и подавать соответствующие электрические возбуждающие сигналы в каждое тело из пьезоэлектрического материала 220, так что каждый вибрационный узел 235 распределительного устройства 100 могут привести в колебание независимо от других вибрационных узлов. Типично возбуждающие сигналы представляют собой сигналы напряжения синусоидальной или прямоугольной формы. Кроме того, распределительное устройство 100 содержит нагревательные средства для нагревания во время функционирования гибких пластин 210, чтобы вызвать локальное испарение влаги, содержащейся в материале P, накопившемся на пластинах 210, в основном чтобы предотвратить образование нежелательных корок.

Нагревательные средства предпочтительно способны нагреть гибкие пластины 210 до температуры от 30 до 50°C. Нагревательные средства могут содержать один или несколько нагревательных элементов, т.е. элементов, способных генерировать и излучать тепло, которое затем подают на гибкие пластины 210.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 1 и 2, нагревательные средства содержат, например, нагревательный элемент 240, сконфигурированный так, что он может сам нагреть все гибкие пластины 210 распределительного устройства 100. Нагревательный элемент 240 содержит один или несколько резистивных нагревательных элементов (на чертеже не показаны), посредством электрического соединения 241 соединенных с генератором 255 тока. Таким образом, генератор 255 тока может генерировать электрический ток, проходящий по нагревательным элементам, создавая при этом тепло. Резистивные нагревательные элементы заключены в наружный корпус 242 нагревательного элемента 240, изготовленный из теплопроводного материала. Наружный корпус 242 имеет форму плоского стержня, простирающегося преимущественно в направлении продольной оси A бункера 105, и он введен в непосредственный контакт со всеми гибкими пластинами 210, будучи расположен между верхним захватом 216 опорной конструкции 215 и закрепленными концами гибких пластин 210. Таким образом, тепло, излучающееся от наружного корпуса 242 нагревательного элемента 240, передают прямо на гибкие пластины 210.

В варианте, показанном на фиг. 3, нагревательные средства содержат нагревательный элемент 240, совершенно аналогичный вышеописанному. В этом случае нагревательный элемент также сконфигурирован так, что он может сам нагревать гибкие пластины 210 распределительного устройства 100, но непрямо. В частности, наружный корпус 242 нагревательного элемента 240 находится не в непосредственном контакте с гибкими пластинами 210, а в непосредственном контакте с верхним захватом 216 опорной конструкции 215. Таким образом, тепло, излучающееся от наружного корпуса 242 нагревательного элемента 240, передают на опорную конструкцию 215, а от опорной конструкции 215 - косвенно на гибкие пластины 210. Конечно, в этом варианте осуществления из теплопроводного материала изготовлен по меньшей мере верхний захват 216 опорной конструкции 215.

В варианте, показанном на фиг. 4, нагревательные средства содержат множество нагревательных элементов 245, каждый из которых способен нагреть соответствующую гибкую пластину 210. Каждый нагревательный элемент 245 содержит по меньшей мере один резистивный нагревательный элемент (на чертеже не показан), вмонтированный в наружный теплопроводный материал. Электрическое сопротивление каждого нагревательного элемента 245 подключено к генератору 255 тока при помощи обычного электрического соединения (на чертеже не показано), так что питание на каждый нагревательный элемент 245 могут подавать независимо от других нагревательных элементов 245. В показанном примере наружный корпус 246 имеет форму блока, расположенного так, что он находится в непосредственном контакте с соответствующей гибкой пластиной 210, будучи расположен между верхним захватом 216 опорной конструкции 215 и закрепленным концом гибкой пластины 210. Наружный корпус 246 каждого нагревательного элемента 245 также расположен на некотором расстоянии от наружного корпуса 246 всех других нагревательных элементов. Таким образом, тепло, излучающееся от наружного корпуса 246 каждого нагревательного элемента 245, передают по существу только на соответствующую гибкую пластину 210.

Из сказанного ясно, что специалист в данной области может сконструировать нагревательные средства многими разными и отличающимися способами, не проявляя, что касается вышеизложенного, какой-либо изобретательской деятельности и, следовательно, не отходя от общей концепции, лежащей в основе предложенного решения.

Распределительное устройство 100 содержит средство для очистки гибких пластин 210, которое может быть активировано вручную или автоматически, периодически или только по команде, например, чтобы удалить частицы материала P, образовавшие корку на гибких пластинах 210 и/или застрявшие в промежутках между гибкими пластинами 210. В проиллюстрированном примере средство для чистки содержит устройства, включая одну или несколько воздуходувок 260 (известного типа), каждая из которых может создавать и с высокой скоростью подавать воздушный поток на гибкие пластины 210, чтобы механическим способом удалить образовавший корку и/или застрявший материал P. Каждая воздуходувное устройство 260, например, может содержать подающий трубопровод 261, выполненный с возможностью соединения распределительного сопла 262 с резервуаром 263, содержащим сжатый воздух, и клапан 264, предпочтительно с электрическим управлением, который установлен вдоль подающего трубопровода 261 и предназначен для избирательного предотвращения или деблокировки выхода воздуха. Кроме того, каждая воздуходувное устройство 260 может быть соединена со средством для добавления сухого порошкообразного материала в воздушный поток, подаваемый на гибкие пластины 210, чтобы увеличить эффект механической очистки, производимой воздушным потоком. Сухой порошок, например, может представлять собой песок. Средство для добавления сухого материала в воздушный поток может содержать бункер 270 для сухого порошкообразного материала и трубопровод 271, выполненный с возможностью соединения бункера 270 с подающим трубопроводом 261. Таким образом, если клапан 264 открыт, воздух, который течет в подающем трубопроводе 261, увлекает сухой порошкообразный материал в направлении распределительного сопла 262, из которого выходит, по существу, воздух, смешанный с сухим порошкообразным материалом. Сухой порошкообразный материал, перемещенный воздушным потоком, непрерывно заменяется новым сухим порошкообразным материалом, падающим из бункера 270 по трубопроводу 271.

С распределительным устройством 100 могут соединить электронный блок 600 управления, предназначенный для генерирования и передачи сигналов управления в генератор 500 напряжения. Эти сигналы управления могут активировать, прерывать и регулировать электрические возбуждающие сигналы, подаваемые в каждое тело из пьезоэлектрического материала 220 распределительного устройства 100. Электронный блок 600 управления также могут сконфигурировать так, чтобы генерировать и предавать сигналы управления в устройство, выполненное с возможностью создания относительного перемещения между опорной плоскостью 400 и распределительным устройством 100, чтобы координировать их на основе распределения материала P, которое должно быть получено на керамической подложке 3.

Кроме того, электронный блок 600 управления сконфигурируют так, чтобы генерировать и передавать сигналы управления в генератор 255 тока. Эти сигналы управления могут активировать, прерывать и регулировать электрическое питание нагревательных элементов гибких пластин 210, т.е. нагревательных элементов, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления обозначенных ссылочными знаками 240, 245. Во время функционирования распределительного устройства 100, т.е. когда распределительное устройство 100 применяют производительно для распределения сыпучего материала P на керамической подложке 3, электронный блок 600 управления может поддерживать постоянное активное состояние нагревательных элементов 240, 245, или он может активировать нагревательные элементы 240, 245 только в течение ограниченного временного интервала, который могут периодически повторять. В случае варианта осуществления, показанного на фиг. 4, электронный блок 600 управления также может выборочно активировать только один или несколько нагревательных элементов 245, например, чтобы нагревать только те гибкие пластины 210, которые используют для разгрузки материала P в меньшей степени.

Кроме того, электронный блок 600 управления соединен с вентильным устройством 264 каждого воздуходувного устройства 260 и сконфигурирован так, что он может генерировать и передавать сигналы управления, способные выборочно открывать и закрывать клапан 264, чтобы сделать возможным (или невозможным) подачу воздушного потока, предпочтительно горячего воздушного потока, содержащего сухой порошок, в направлении гибких пластин 210, чтобы очистить их. В частности электронный блок 600 управления может активировать подачу воздушного потока автоматически или вручную по команде. В обоих случаях электронный блок 600 управления предназначен для активации подачи воздуха только в том случае, если распределительное устройство 100 не работает, т.е. если его не применяют для распределения сыпучего материала P на керамической подложке 3.

Чтобы осуществлять эти функции, электронный 600 блок управления может содержать центральный процессор, соединенный с запоминающим устройством 605 и интерфейсной шиной, которая может предназначаться для передачи сигналов управления, сгенерированных центральным процессором, в генератор 500 напряжения, а также различные средства для перемещения. Запоминающее устройство 605 может содержать системы хранения данных разного типа, в том числе оптические, магнитные, твердотельные и другие энергонезависимые запоминающие устройства. Центральный процессор предназначен для выполнения команд одной или нескольких управляющих программ (программного обеспечения), сохраненных в запоминающем устройстве 605. В частности, управляющие программы составлены так, чтобы осуществлять все нижеописанные способы калибровки, контроля и управления, делая возможным выполнение центральным процессором всех этапов этих способов.

В заключение необходимо пояснить, что аппарат 300 может содержать множество управляющих устройств 100 вышеописанного типа, каждое из которых могут настроить на распределение разного материала P, например, имеющего разный цвет, чтобы создать более сложные отделки.

Распределительные устройства 100 этого множества могут расположить сбоку друг от друга или так, что продольные оси A соответствующих бункеров 105 расположены по одной линии, или одно за другим в направлении, перпендикулярном продольным осям A, смотря по обстоятельствам, с небольшим смещением относительно друг друга, чтобы получить такие графические композиции, которые включают порошки разных типов. В этом случае множество распределительных устройств 100 также могут смонтировать жестко относительно подвижной опорной плоскости 400, или их могут смонтировать на средстве для перемещения, чтобы перемещать это множество распределительных устройств относительно неподвижной опорной плоскости 400, или могут применить оба решения.

Ясно, что специалист в данной области с целью промышленного применения может осуществить различные модификации аппарата 300 и распределительного устройства 100, не выходя за объем изобретения, формула которого приведена ниже.

ССЫЛОЧНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

100 распределительное устройство

105 накопительный бункер

110 входное отверстие

115 выходное отверстие

200 накопительная плоскость

205 разгрузочная кромка

210 гибкая пластина

211 покрытие

212 боковая сторона

213 зенковка

215 опорная конструкция

216 верхний захват

217 нижний захват

220 тело из пьезоэлектрического материала

225 электрический кабель

230 сварной шов

235 вибрационный узел

240 нагревательный элемент

241 электрическое соединение

242 наружный корпус нагревательного элемента

245 нагревательный элемент

246 наружный корпус нагревательного элемента

255 генератор тока

260 воздуходувное устройство

261 подающий трубопровод

262 распределительное сопло

263 резервуар

264 клапан

265 нагревательный элемент

270 бункер

271 трубопровод

300 аппарат

400 опорная плоскость

500 генератор напряжения

600 электронный блок управления

605 запоминающее устройство

A продольная ось бункера

S керамическая подложка

P материал

Изобретение относится к устройству для распределения сыпучего твердого материала, например в гранулированном или порошкообразном виде и может быть использовано для распределения цветного материала по поверхности продукта, например, для получения декоративного эффекта. Устройство (100) для распределения сыпучего твердого материала содержит множество расположенных в одной плоскости вибрационных элементов (210), установленных сбоку друг от друга так, чтобы снизу поддерживать материал (P). Каждый из вибрационных элементов соединен с пьезоэлектрическим устройством (220), выполненным с возможностью преобразования электрического возбуждающего сигнала в механические колебания, которые могут вызвать падение материала (P) с вибрационного элемента (210). Устройство (100) содержит нагревательные средства (240) для нагревания вибрационных элементов (210), которые контактируют с материалом (Р). Нагревательные средства (240) содержат по меньшей мере один нагревательный элемент, выполненный с возможностью излучения тепла. Нагревательный элемент контактирует с вибрационными элементами (210) прямо или косвенно через конструкцию (215) из теплопроводного материала, поддерживающего вибрирующие элементы (210). Способ функционирования устройства содержит этап нагревания плоскости вибрационных элементов (210), контактирующих с материалом (Р), посредством нагревательных средств (240). Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности равномерного распределения порошкообразного материала по поверхности, снижение производственных расходов и упрощение конструкции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство (100) для распределения сыпучего твердого материала (Р), содержащее множество расположенных в одной плоскости вибрационных элементов (210), установленных сбоку друг от друга так, чтобы поддерживать снизу материал (Р), вытекающий в вертикальном направлении из бункера (105), каждый из которых соединен с пьезоэлектрическим устройством (220), выполненным с возможностью преобразования электрического возбуждающего сигнала в механические колебания, которые могут вызвать падение материала (Р) с вибрационного элемента (210), отличающееся тем, что оно содержит нагревательные средства (240, 245) для нагревания вибрационных элементов (210), которые контактируют с материалом (Р), причем нагревательные средства содержат по меньшей мере один нагревательный элемент (240, 245), выполненный с возможностью излучения тепла и контактирующий с вибрационными элементами (210) прямо или косвенно через конструкцию (215) из теплопроводного материала, поддерживающую вибрирующие элементы (210).

2. Устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что каждый нагревательный элемент содержит электрическое сопротивление.

3. Устройство (100) по п. 2, отличающееся тем, что нагревательный элемент (240) сконфигурирован так, чтобы нагревать все множество вибрационных элементов (210).

4. Устройство (100) по п. 2, отличающееся тем, что нагревательные средства содержат множество нагревательных элементов (245), каждый из которых сконфигурирован так, чтобы нагревать соответствующий вибрационный элемент (210).

5. Устройство (100) по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что оно содержит средства (260) для очистки вибрационных элементов (210).

6. Устройство (100) по п. 5, отличающееся тем, что средства для очистки содержат по меньшей мере воздуходувное устройство (260), выполненное с возможностью подачи воздушного потока на вибрационные элементы (210).

7. Устройство (100) по п. 6, отличающееся тем, что воздуходувное устройство (260) связано со средствами (270, 271) для добавления в воздушный поток сухого порошкообразного материала.

8. Устройство (100) по любому из пп. 1-4, 6, 7, отличающееся тем, что вибрационные элементы (210) снабжены покрытием (211) из неприлипающего материала.

9. Устройство (100) по любому из пп. 1-4, 6, 7, отличающееся тем, что каждый вибрационный элемент (210) выполнен так, что он имеет уменьшенную толщину на боковых сторонах (212), обращенных к смежным вибрационным элементам (210).

10. Способ функционирования устройства (100) для распределения сыпучего твердого материала (Р), причем устройство (100) содержит множество расположенных в одной плоскости вибрационных элементов (210), расположенных сбоку друг от друга так, чтобы поддерживать снизу материал (Р), каждый из которых связан с пьезоэлектрическим устройством (220), выполненным с возможностью преобразования электрического возбуждающего сигнала в механические колебания, которые могут вызвать падение материала (Р) с вибрационного элемента (210), отличающийся тем, что указанный способ функционирования содержит этап нагревания плоскости вибрационных элементов (210), контактирующих с материалом (Р), посредством нагревательных средств (240, 245), причем нагревательные средства содержат по меньшей мере один нагревательный элемент (240, 245), выполненный с возможностью излучения тепла и контактирующий с вибрационными элементами (210) прямо или косвенно через конструкцию (215) из теплопроводного материала, поддерживающую вибрирующие элементы (210).

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что этап нагревания содержит нагревание вибрационных элементов (210) до температуры от 30 до 50°C.

12. Способ по любому из пп. 10, 11, отличающийся тем, что он содержит этап очистки вибрационных элементов (210).

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что этап очистки содержит подачу воздушного потока на вибрационные элементы (210).

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в воздушный поток добавляют сухой порошкообразный материал.