Роторный пресс для формования керамических изделий Советский патент 1993 года по МПК B28B3/00 

Изобретение относится к формованию изделий из керамических материалов, а точнее к прессам роторного типа для полусухого прессования изделий.

Известно устройство для формования керамических изделий. Устройство для формования изделия из дисперсных смесей содержит смонтированный на станине стол, который вращается вокруг центральной колонны с помощью привода. Изделия формуются двусторонним прессованием верхними и нижними пуансонами. Устройство выполнено с неподвижными верхней и нижней спиральными направляющими. На верхнюю неподвижную спиральную направляющую оперты упорные стержни, жестко связанные с нижними головками верхних пуансонов. В нижней неподвижной направляющей по ее оси образована прорезь, в которой размещены нажимные головки нижних пуансонов. Нижние пуансоны со- вместно с верхними пуансонами прессуют жесткую дисперсную смесь, поданную в матрицу, и вытесняют отформованное изделие на поверхность стола, причем нажимные головки нижних пуансонов скользят по нижней неподвижной спиральной направляющей, профиль которой обеспечивает требуемое осевое смещение их. Размеры изделий по периметру определяются размерами матрицы, а размеры по толщине - измерением положения нижней неподвижной направляющей.

VI

Ч) О

Јь О hO

СА)

К недостаткам данной конструкции относится:

1) отсутствие автоматической регулировки наполнения пресс-форм смесью в процессе работы устройства в зависимости от давления, в процессе.прессования. Каждой массе соответствует свой максимум прессового превышение которого вызывает образование трещин в изделии. От давления, развиваемого в процессе прессования, зависит сопротивление готового изделия сжатию;

2) нет возможности полного удаления воздуха из прессуемой массы в процессе прессования, поскольку предварительное прессование происходит непрерывно в процессе перемещения стержней по спиральным направляющим, а окончательное прессование происходит непрерывно за один оборот эксцентрика. Наличие одного промежутка между ступенями прессования (предварительным и окончательным) не. обеспечивает полного удаления воздуха из прессуемой массы. Остатки воздуха снижают качество изделий,

Из известных роторных прессов наиболее близким по технической сущности является роторный пресс для прессования керамических изделий (1), который содержит нижнюю и верхнюю станины, связанные колоннами, установленный на центральной колонне ротор с подушками и пуансонами, пресс-формы, верхний и нижний кулаки переменного профиля, средство для удержания верхних подушек, привод вращения ротора, механизм дозирования для регулировки наполнения пресс-форм смесью. ,

Недостаток известной конструкции пресса заключается в том, что регулировку наполнения пресс-формы смесью невозможно выполнять в процессе работы пресса, поскольку состав смеси и влажность могут меняться в процессе работы. Каждой массе соответствует свой максимум прессового давления, превышение которого вызывает образование трещин в кирпиче, уменьшение давления снижает качество и прочность изделия.

Кроме того, для удаления воздуха из прессуемой массы существует один промежуток времени между двумя ступенями прессования, которого недостаточно для полного удаления воздуха от массы.

Целью настоящего изобретения является повышение качества изделия.

Поставленная цель достигается тем, что роторный пресс для формования керамических изделий, содержащий нижнюю и верх- нюю станины, связанные колоннами,

установленный на центральной колонне ротор с подушками и пуансонами, пресс-формы, верхний и нижний кулаки переменного профиля, средство для удержания верхних

5 подушек, привод вращения ротора и механизм дозирования для регулировки наполнения пресс-форм смесью, согласно изобретению снабжен траверсами, кинематически связанными со средством удер0 жания верхних подушек и тягами, соединяющими упомянутые траверсы с механизмом дозирования, выполненным в виде корпуса, расположенного в подшипниках на центральной колонне пресса соосно с

5 ротором, привода, установленного на верхней станине и связанного с корпусом механизма дозирования через гайку и винт, а механизм дозирования снабжен гидроцилиндром, электрически связанным с его

0 приводом, при этом в зоне всех ступеней прессования переменный профиль нижнего кулака имеет постоянный угол подъема, а профиль верхнего кулака выполнен с переменным углом подъема. Кроме того, за по5 следней ступенью прессования профиль верхнего и нижнего кулаков имеют горизонтальные участки, а на последней ступени прессования профиль верхнего кулака установлен шарнирно и контактирует с вер0 хними подушками и гидроцилиндром механизма дозирования. Такое конструктивное выполнение роторного пресса обеспечит повышение качества формуемых изделий.

35 Это достигается за счет автоматической регулировки давления прессования в процессе работы пресса на последней ступени прессования путем изменения уровня наполнения пресс-форм смесью. Уровень на40 полнения пресс-форм регулируется изменением положения нижних подушек с закрепленными на них пуансонами, находящихся в постоянном контакте с траверсами механизма дозирования, привод которого

45 получает включение от преобразователя давления в зависимости от изменения давления в гидроцилиндре последней ступени прессования, отрегулированного на номинальное давление прессования, Повышение

50 и уменьшение давления прессования зависит от величины наполнения пресс-форм смесью.

Необходимое количество изделия достигается путем многократного удаления

55 остатков воздуха из прессуемой массы и перераспределения (снятия) внутренних напряжений в изделии путем перемещения в пресс-форме прессуемой массы между ступенями прессования. Это происходит за счет увеличения количества ступеней прессования (три и более) и изменением конструкции верхнего и нижнего кулаков таким образом, что в промежутках между ступенями прессования изделие принудительно перемещается относительно пресс-форм без давления,прессования, создавая благоприятные условия для удаления воздуха из прессуемой массы.

А также благодаря введению на кулаках последней ступени прессования участка релаксации, где изделие находится под посто- янным номинальным давлением без деформации, что создает условие для полного исчезновения остаточной деформации изделия. Это достигается созданием на верхнем и нижнем кулаках горизонтального участка за последней ступенью прессования.

Кроме того, увеличивается срок службы пресс-форм за счет того, что давление на стенки пресс-форм на всех ступенях прессования распределяется по высоте боковых стенок.

На фиг. 1 изображен роторный пресс в разрезе; на фиг. 2 - в увеличенном масштабе механизм дозирования с приводом; на фиг. 3 - схематично развертка ротора с подушками, кулаками и механизмом дозирования..

Роторный пресс для формования керамических изделий, например, кирпичей, состоит из нижней 1 и верхней 2 станин, соединенных центральной 3 и боковыми 4 колоннами. На центральной колонне 3 на подшипниках качения установлен ротор 5 с зубчатым колесом 6. В пазах ротора 5 соос- но расположены верхние 7 и нижние 8 подушки с закрепленными в них пуансонами 9 и 10 и средство для удержания верхних подушек, выполненное в виде подпружиненных штанг 11, несущих на одном конце ролик 12, контактирующий с кулаком 13, установленном в нижней станине. Сооснос подушками в роторе закреплены пресс-формы 14. На нижней 1 и верхней 2 станинах также закреплены кулаки 15,16 переменного профиля, с которыми контактируют ролики 17, 18 верхних и нижних подушек 7, 8. Верхний концевой кулак 16 имеет участок 19, установленный шарнирно в верхней станине. В зоне всех ступеней прессования переменный профиль нижнего кулака имеет постоянный угол подъема, а профиль верхнего кулака выполнен с переменным углом подъема. Кроме того, за последней ступенью прессования профиль верхнего и нижнего кулаков имеют горизонтальные участки.

Ротор 5 приводится во вращение приводом 20, установленным на верхней станине

через вал-шестерню 21 и зубчатое колесо 6. На центральной колонне 3 в подшипниках соосно с ротором 5 расположен механизм дозирования для регулировки наполнения 5 пресс-форм смесью, выполненный в виде корпуса 22 и привода 23, установленного на верхней станине и связанного с корпусом механизма дозирования через гайку 24 и винт 25, Механизм дозирования снабжен

0 -гидроцилиндром 26, электрически связанным с его приводом 23. Участок 19 верхнего кулака 16 контактирует с верхними подушками 7 и гидроцилиндром 16 механизма дозирования. К корпусу 22 механизма

5 дозирования тягами 27 крепится траверсы 28, установленные на штангах 17удержания верхних подушек. На верхней станине 2 расположен механизм 29 контроля наполнения пресс-форм, который соединяется с винтом

0 26 механизма дозирования.

Устройство работает следующим образом.

Пресс-форма 14 наполняется смесью из бункера на позиции загрузки (зона I, фиг. 3).

5 Работа пресса осуществляется при непрерывном вращении ротора. Вращение от привода 20 через вал-шестерню 21 и зубчатое колесо 6 передается на ротор 5. Напол- ненная смесь пресс-форма 14 закрывается

0 верхним пуансоном 9 (зона II) при подходе к первой ступени предварительного прессования (зона III), На участке первой ступени прессования угол подъема верхнего и нижнего кулаков равны, поэтому происходит

5 двустороннее прессование. После первой ступени прессования начинается участок снятия внутренних напряжений и удаления воздуха (зона IV). На этом участке верхний и нижний пуансоны перемещаются синхрон0 но вверх. Прессуемая масса без деформации перемещается относительно пресс-формы вверх. Вторая ступень предварительного прессования (зона V), и следующий за ней участок снятия напряжений и удаления воз5 духа (зона VI), аналогичны зонам 111 и IV. Третья ступень окончательного прессования имеет участок прессования (зона VII) и участок релаксации (зона VIII) на котором угол подъема кулаков а 0.

0 Затем происходит подъем верхнего пуансона 9, выталкивание изделия нижним пуансоном 10 и снятие изделия с пресса (зона IX). На участке наполнения нижняя подушка 8, двигаясь по кулаку, опускается вниз, за5 сасывает смесь, и опираясь на траверсу 28, механизма дозирования зависает над нижним кулаком. Уровень траверсы, а значит и глубина наполнения зависит от состава и влажности смеси. Опускание или подьема траверс происходит с помощью привода 23

механизма дозирования через винт 25, гайку 21, тяги 27.

Сигнал на включение двигателя поступает от гидроцилиндра 26 через преобразователь измерений (на чертеже не показан), в зависимости от давления в гидроцилиндре 26, отрегулированного на номинальное давление прессования, возникающее в процессе сжатия смеси. Каждой массе соответствует свой максимум давления. От давления, возникающего в процессе прессования зависит сопротивление готового изделия сжатия. Увеличение или уменьшение давления в гидроцилиндре заставляет

изменять величину сигнала преобразователя измерений, соответственно уменьшать или увеличивать глубину наполнения пресс- форм 14 смесью. После прохождения участка наполнения ролик подушек плавно входит в контакт с нижним кулаком и начинает движение вверх. В это время верхний пуансон 9 с опережением закрывает матрицу, В таком положении пресс-форма 14 подходит к первой ступени предварительного прессования и процесс повторяется. Величина наполнения пресс-форм контролируется механизмом 29 контроля перемещения траверс 28 на приборах, установленных на

пульте управления пресса.

Использование: формование изделий из керамических материалов, Сущность изобретения: роторный пресс состоит из нижней и верхней станин, соединенных центральной и боковыми колоннами. На центральной колонне установлен ротор. В пазах ротора соосно расположены верхние и нижние подушки с закрепленными в них пуансонами. Соосно с подушками в роторе закреплены пресс-формы. Наполненная смесью пресс-форма закрывается верхним пуансоном при подходе к первой ступени предварительного прессования. На участке первой ступени прессования угол подъема верхнего и нижнего кулаков равны, поэтому происходит двустороннее прессование. Затем начинается участок снятия внутренних напряжений и удаление воздуха, потом вторая ступень предварительного прессования с последующим снятием напряжений и удалением воздуха. Третья ступень окончательного прессования имеет участок прессования и участок релаксации, на котором угол подъема кулаков равен нулю. Затем происходит подъем верхнего пуансона и снятие изделия с пресса. 3 ил.

Формула изобретения Роторный пресс для формования керамических изделий, содержащий нижнюю и верхнюю станины, связанные колоннами, установленный на центральной колонне ротор с подушками и пуансонами, пресс-формы, верхний и нижний кулаки переменного профиля, средство для удержания верхних подушек, привод вращения ротора и механизм дозирования для регулировки наполнения пресс-форм смесью, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения качества изделий, пресс снабжен траверсами, кинематически связанными со средством удер- жания верхних подушек и тягами, соединяющими траверсы с механизмом дозирования, выполненным в виде корпуса, расположенного в подшипниках на центральной колонне пресса соосно с ротором, и привода, установленного на верхней станине и связанного с корпусом механизма дозирования через гайку и винт, а механизм дозирования снабжен гидроцилиндром, электрически связанным с его приводом, при этом в зоне всех ступеней прессования переменный профиль нижнего кулака имеет постоянный угол подьема, а профиль верхнего кулака выполнен с переменным углом подьема, кроме того, за последней ступенью прессования профиль верхнего и нижнего кулаков имеют горизонтальные участки, а на последней ступени прессования профиль верхнего кулака установлен шарнирно и контактирует с верхними подушками и гидроцилиндром механизма дозирования.