способ полусухого прессования керамических изделий в сквозных пресс-формах и пресс для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ полусухого прессования керамических изделий в сквозных пресс-формах, включающий засыпку в пресс-форму формуемой смеси, сжатие ее с переменной скоростью вдоль оси пресс-формы и последующее выталкивание в сторону засыпки, отличающийся тем, что одновременно со сжатием осуществляют возвратно-поступательное перемещение формуемой смеси вдоль оси пресс-формы.

2. Пресс для полусухого прессования керамических изделий в сквозных пресс-формах, включающий станину с закрепленным на ней приводным кривошипно-шатунным механизмом и по крайней мере одну сквозную пресс-форму с расположенными вдоль ее оси двумя прессующими элементами, один из которых выполнен в виде поршня и связан кривошипом с кривошипно-шатунным механизмом, отличающийся тем, что второй прессующий элемент выполнен в виде поршня и снабжен кривошипом с угловым и радиусным смещением относительно кривошипа первого прессующего элемента, а сквозная пресс-форма установлена так, что ее ось является касательной к одной из окружностей, расположенных между траекториями кривошипов.

3. Пресс по п.2, отличающийся тем, что угол между перпендикуляром к радиусу меньшего кривошипа и линией, соединяющей центры кривошипов, находится в пределах 30 60^oС, а расстояние A между этими центрами определяется из соотношения A=(0,5 2)B, где B минимальное расстояние между поршнями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к получению керамических изделий на прессах для полусухого прессования в сквозных пресс-формах.

Наиболее близким к изобретению является формовочное устройство для прессования искусственных камней, содержащее станину с закрепленным на ней приводным кривошипно-шатунным механизмом и сквозные пресс-формы. Вдоль оси каждой из пресс-форм расположены два прессующих элемента, один из которых выполнен в виде поршня и связан с кривошипно-шатунным механизмом, а другой в виде пульсирующей плиты. Устройство осуществляет полусухое прессование формуемой смеси в сквозных пресс-формах путем сжатия смеси с переменной скоростью вдоль оси пресс-формы.

Недостатком известного технического решения является невозможность получения равномерного сжатия формуемой смеси из-за того, что прессующие элементы действуют на смесь по-разному, а именно: со стороны поршня прикладывается статическое, а со стороны пульсирующей плиты динамическое усилие. В результате смесь со стороны поршня и со стороны плиты прессуется по-разному и имеет не одинаковую плотность. К тому же, вследствие перемещения формуемой смеси в сквозной пресс-форме в одном направлении ее плотность зависит от расстояния до прессующих элементов, а вдоль стенок пресс-формы смесь уплотняется в большей степени со стороны поршня, проталкивающего ее сквозь пресс-форму, из-за трения смеси о стенки последней.

Задача изобретения повышение равномерности прессования, иными словами, качества прессования.

Задача решается за счет того, что способ полусухого прессования керамических изделий в сквозных пресс-формах включает сжатие смеси с переменной скоростью вдоль оси пресс-формы с одновременным возвратно-поступательным перемешиванием смеси вдоль оси пресс-формы. Осуществление способа прессования обуславливается применением пресса, включающего станину, приводной кривошипно-шатунный механизм, сквозную пресс-форму и прессующие элементы в виде поршней, в котором кривошипно-шатунный механизм снабжен вторым кривошипом, смещенным относительно первого по углу и радиусу и связанным шатуном со вторым прессующим элементом, выполненным так же, как и первый в виде поршня, причем сквозная пресс-форма установлена cвоей осью по касательной к одной из окружностей, расположенных между траекториями кривошипов.

На фиг.1 изображена общая схема пресса при полностью поднятом нижнем поршне, когда выполняются операции выгрузки готового изделия, а затем загрузки новой порции смеси; на фиг.2 то же, при полностью опущенном нижнем поршне (т.е. конец первой фазы прессования); на фиг.3 то же, при минимальном расстоянии В между поршнями (окончание прессования изделия).

Пресс содержит станину 1 с закрепленным на ней приводным кривошипно-шатунным механизмом 2 и сквозную пресс-форму 3. Вдоль оси пресс-формы, т.е. соосно ей расположены прессующие элементы, выполненные в виде поршней 4 и 5, соединенных шатунами 6 и 7 с кривошипно-шатунным механизмом 2. Последний снабжен двумя кривошипами 8 и 9, центры которых смещены относительно друг друга по углу и радиусу, причем кривошип 9 установлен на кривошипе 8, что позволяет "разнести" плоскости вращения связанных с ними шатунов. Отметим, что поршень 4 соединен шатуном 6 с кривошипом 8, а поршень 5 шатуном 7 с кривошипом 9.

На одном из поршней, например 5, предусмотрен упругий компенсатор 10, который выполнен из резины и служит для компенсации возможных отклонений по твердости и дисперсности частиц смеси.

Пресс оснащен дозатором 11 формуемой смеси, представляющим собой в рабочем положении бункер без дна, когда происходит загрузка смеси в пресс-форму 3. В исходном положении (пунктир на фиг.1) этот бункер снизу закрыт плитой и установлен с возможностью скольжения по ней.

Ось 12 сквозной пресс-формы 3 (точнее, ее осевая линия) располагается по касательной к одной из окружностей, находящихся между траекториями 13 и 14 вращения кривошипов 9 и 8, однако, эта осевая линия (фиг.1) может быть касательной к траектории 13 кривошипа 9.

Работа пресса для осуществления предлагаемого способа происходит следующим образом.

Когда поршень 4 занимает крайнее верхнее положение (фиг.1), поршень 5 поднимается настолько, чтобы не препятствовать выдвижению бункера-дозатора 11 с очередной подлежащей прессованию дозой смеси из исходного положения в рабочее (на фиг.1 исходное положение изображено пунктирной линией, рабочее сплошной). При рабочем положении дозатора 11 и в момент опускания поршня 4 смесь засыпается в сквозную пресс-форму 3. Передняя стенка дозатора имеет меньшую, чем у остальных, высоту, вследствие чего по окончании загрузки пресс-формы порцией смеси, он беспрепятственно возвращается в исходное положение, несмотря на опускание в это время поршня 5 ниже верхней кромки дозатора 11. Величина порции смеси при засыпке в пресс-форму определяется продолжительностью возврата дозатора в исходное положение, которая подбирается так, чтобы обеспечить равномерное заполнение пресс-формы до ее краев.

При вращении кривошипно-шатунного механизма 2 происходит сжатие смеси с переменной скоростью, определяемой кинематикой этого механизма и одновременное перемещение формуемой смеси вниз вдоль оси 12 внутри пресс-формы вследствие различных скоростей перемещения поршней 4 и 5, так как кривошипы 8 и 9 смещены друг относительно друга по углу и радису. При этом поршень 5 движется с большей скоростью, чем поршень 4, и следовательно, прилегающая к нему часть смеси уплотняется в большей степени из-за трения ее о стенки неподвижной пресс-формы.

В это же время воздух, вытесняемый из смеси, имеет возможность выхода со стороны менее уплотняемой части смеси, прилегающей к поршню 4.

После прохождения зоны нижних мертвых точек (фиг.2) поршни 4 и 5 меняют направления движения на противоположное, причем поршень 4 движется вверх сначала с большей скоростью и в большей степени уплотняет смесь, прилегающую к нему вследствие трения ее о стенки неподвижной пресс-формы, а вытесняемый воздух удаляется через слой смеси, прилегающий к поршню 5, где давление меньше. Так происходит до положения (фиг.3), когда расстояние В между поршнями 5 и 6 становится минимальным. Затем это расстояние начинает увеличиваться, так как скорость поршня 5 будет расти, а скорость поршня 4 уменьшаться. Процесс сжатия смеси заканчивается в момент, при котором скорость поршня 5 превысит скорость поршня 4 на определенную величину. Следует отметить, что при этом происходит дополнительное отсасывание воздуха из полости пресс-формы, что способствует повышению качества изделия.

В конце цикла прессования поршень 4 занимает крайнее верхнее положение, при котором снова выдвигается дозатор 11 с новой порцией смеси (перемещается слева направо фиг.1). При этом дозатор своей передней стенкой удаляет готовое изделие (штрихпунктирную линию на фиг.1), а над пресс-формой устанавливается новая порция смеси. Далее описанный выше цикл повторяется.

Наилучшие результаты при использовании данного изобретения (способа и устройства) будут достигнуты, если в кривошипно-шатунном механизме угол между перпендикуляром 15 к радиусу 16 меньшего кривошипа 8 и линией 17, соединяющей центры кривошипов, выполнен будет в пределах от 30 до 60^о (угол на фиг.2), а расстояние А между центрами кривошипов составит (0,5-2,0) В, где В минимальное расстояние между поршнями.

Способ и пресс для полусухого прессования керамических изделий в сквозных пресс-формах позволяет повысить равномерность, и следовательно, качество прессования керамических изделий за счет приложения к формуемой смеси с обеих сторон равных и однохарактерных усилий прессующих элементов, а также более полного удаления воздуха из смеси в процессе ее прессования.