CN101223026A - 压实产品的方法和用于实施该方法的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种使用压实设备(1)来压实产品(2)的方法，例如压实用于形成阳极的浆料，该压实设备包括至少一个用来容纳产品(2)的模具(3)，以及能把振动传送到产品(2)的振动发生器(5)。本发明的方法在于通过使产品受到振动来压紧包含在模具(3)中的产品(2)。根据本发明，振动的频率被确定，以便在振动压紧相位期间随着振动发生器(5)所消耗的能量而确保最佳的压紧。

Description

压实产品的方法和用于实施该方法的设备
本发明涉及压实产品的方法以及用于实施该方法的设备。
在压实设备的领域中，例如特别是振动压紧机的领域，用于形成阳极块的机器已特别被公众所知，该阳极块通过形成它的浆料的压缩和振动压紧来模制，该浆料形成这些阳极块。
浆料被注入到位于振动台之上的模具内。模具通过放置在浆料上的压块在其上部被封闭。振动台通过弹性元件放置在地面上。垂直振动由两个带有不平衡轴的系统通过在整个振动压紧周期内以固定速度同步旋转并且反相位而产生。不平衡轴被电动机驱动进入旋转状态，该电动机由频率变换器提供动力。
压紧该浆料引起浆料的弹性的变化，并因此甚至引起压块和整个机器的振动性能的变化。
表现密度是定义阳极的性质的标准之一。众所周知，给定的机器的结构和给定的浆料的性质对应于提供最优效果的不平衡轴的旋转速度，该最优效果以生产的阳极的表现密度来表示。
对于多数机器，不平衡轴的旋转速度被直观地确定，或通过阳极的回顾性分析来确定，该阳极根据经验设计而制得。考虑到浆料的性质变化，该速度实际上未被最优化。
本发明的目的是弥补这些缺点，同时提供通过振动压紧来压实产品的方法，传送到产品的该振动压紧的振动的频率被控制以便获得产品的最佳压紧。
本发明的另一个目标是提供用于实施该方法的设备。
本发明的其他目标和优点将呈现于下述描述中，单独通过例子给出，而且不限于所述的例子。
本发明首先涉及通过压实设备压实产品的方法，例如特别是压实用于形成阳极的浆料，该压实设备具有至少一个用来容纳产品的模具，以及能把振动传送到产品的振动发生器，其中包含在模具中的产品通过使它们受到振动而被压紧，其特征在于：在振动压紧相位期间确定振动的频率，该频率相对于振动发生器所消耗的能量确保最佳的压紧。
本发明也涉及用于实施该压实方法的压实设备，该设备具有至少一个用来容纳产品的模具，以及不平衡振动发生器，该不平衡振动发生器配备有电机装置，所述发生器能把振动传送到产品，其特征在于：该设备具有用于测量振动发生器所消耗的能量的装置，以及用于控制不平衡速度的逻辑处理单元，其中逻辑处理单元包括用于读取测得的消耗的能量的装置。
在阅读下述附有附图的描述时，本发明可被更好地理解，在这些附图中：
-图1是根据本发明的压实方法来实施的设备的示意图，
-图2是对于三个不同的振动压紧机的结构，显示根据不平衡轴的旋转速度获得的产品的表现密度的曲线图，
-图3是按照本发明，根据一个实施例显示产品的压实方法的重复操作的图表。
本发明涉及压实产品的方法，特别是通过振动压紧来实现带有不平衡轴的振动系统。
图2根据压实设备的不平衡轴的旋转速度，用三条曲线图示出通过振动压紧方法获得的产品的表现密度。
每条曲线对应于不同的压实设备的结构，或者仍然对应于不同浆料的性质。不管使用的浆料的性质或者还是使用的压实设备，可看到每条曲线都经过最大值，也就是最佳表现密度，该最佳表现密度对应于不平衡轴的旋转速度，并因此对应于给定的振动频率。
本发明建立在假定之上，该假定规定：在振动压紧相位期间产品吸收的能量很大，那么在相同的压实设备上，源自相同的浆料的性质的表现密度就更好。因此，在振动压紧相位期间找到引起能量的最高消耗的振动的频率就相当于找到将会提供产品的更好的表现密度的振动的频率。
本发明因此首先涉及通过以这些特征为基础的压实设备1来压实产品2的方法，例如特别是压实用于形成阳极的浆料。
压实设备具有至少一个用来容纳产品2的模具3，以及能把振动传送到产品2的振动发生器5。
包含在模具3中的产品2通过使它们受到振动而被压紧。
根据按照本发明的方法，相对于振动发生器5所消耗的能量确保最佳压紧的振动的频率在振动压紧相位期间被确定。
振动压紧相位是指一个时基，它小于用于确保产品的最终压缩状态所需的持续时间。
根据本发明的方法使得能够恒定地寻找并调节振动频率，该振动频率用于确保整个压实过程中产品的最佳压紧。
如图1所示，可以设置压实设备1，该压实设备特别还装有压块4，该压块能够压缩包含在模具3中的产品2。产品于是通过使其另外承受压缩载荷而被压紧。
模具3具有底壁和侧壁。不平衡振动发生器5，可以呈振动台8的形式。振动台8包括多个不平衡轴，这些轴由电机装置驱动，特别是由电动装置驱动。根据一个变型，垂直振动由两个不平衡轴通过同步旋转和反相位产生。
振动台8通过弹性元件7，特别是通过可膨胀元件放置在地面上。
根据一个实施例，通过重复操作而确保最佳压紧的振动的频率被确定，并且对于每次重复，以及对于固定的振动频率，在振动压紧相位期间测量振动发生器5所消耗的能量。
振动发生器于是可以被控制，以便在振动压紧相位期间消耗的能量是最大的。
根据一个变型，在压实设备1无载荷运行时，也就是在模具3内没有任何产品时，在给定的固定频率下在振动压紧相位期间消耗的能量可对应于在给定的固定频率下振动发生器5所消耗的总能量，特别是电能，该能量从振动发生器5在所述给定的固定频率下消耗的能量中被减去。
可以预先进行对发生器5在设备无载荷运行时所消耗的能量的测量，特别是在设备的初始化阶段时，例如在第一次起动时。测量值可被存储在逻辑处理单元的存储器内，该逻辑处理单元使得能够控制振动发生器5。
根据在图1上图示出的实施例，振动发生器5装有不平衡部，该不平衡部由电机传动装置驱动进入旋转状态。根据该实施例，不平衡部6的旋转速度于是可被控制以便确保产品的最佳压紧。
有利地，如图3的图表上所示，对于每次重复，循环测量40、70在确定的测量周期Pn上在固定的振动压紧相位期间振动发生器5所消耗的能量，所述测量周期基本上大于振动的周期。
根据一个实施例，连续重复操作，并且对于每次重复：
-用一个正或负的增量修改60振动的频率，
-测量70在确定的测量周期Pn上振动发生器所消耗的能量，
-比较80在测量周期Pn上测得的能量Eb和在测量周期Pn-1上测得的能量Ea，并且在测得Ea＞Eb的能量下降的情况下，
-取反90增量的符号。
在带有不平衡部的设备的情况下，可以通过用一个增量Iv，特别是用固定的绝对值的增量修改激励马达Spv的设定值来修改振动的频率。增量Iv的值可在1转/分钟和5转/分钟之间依经验调节。
测量周期Pn相对于振动周期，特别是相对于压块和激励周期必须是相当大的。根据一个变型，测量周期Pn约为0.2～0.5sec。
该增量，特别是频率或速度增量Iv，可以是变量，根据振动发生器对连续测量的两个周期Pn-1、Pn所消耗的能量的差值Eb-Ea的绝对值来确定。
有利地，第一次能量的测量40可以在建立确定的最小振动的频率之后进行，特别是在建立确定的不平衡轴的最小旋转速度的频率之后。建立确定的最小振动频率可通过时间延迟30来获得，该时间延迟使得特别能够建立最小的发动机转速。
此外，振动发生器5可被控制在最小振动频率和最大振动频率之间，并且特别是在装有不平衡部的设备的情况下，该振动发生器可被控制在不平衡部的下限旋转速度和上限旋转速度之间。
在不平衡振动发生器5情况下，该不平衡振动发生器可装有电动马达，该马达由频率变换器控制。根据本方法，振动发生器5所消耗的能量通过求瞬时功率测量值的积分而测得，该瞬时功率测量值由频率变换器提供。
本发明也涉及用于实施压实方法的压实设备。压实设备1具有至少一个用来容纳产品2的模具3，以及能把振动传送到产品的振动发生器5。
根据本发明，该设备具有用于测量振动发生器5所消耗的能量的装置，以及用于控制所述振动发生器5的振动频率的逻辑处理单元，其中逻辑处理单元包括用于读取测得的消耗的能量的装置。
根据一个变型，压实设备还具有能够在模具3内压缩产品2的压制模型4。
振动发生器5可以是装有不平衡部6的振动发生器，该不平衡部带有电机传动装置。逻辑处理单元于是能够使得控制不平衡部的速度。
当然，本领域技术人员可理解的其他实施例在不脱离本发明的框架下是可被构想出来的，与以下权利要求所定义的一样。

Claims (11)

1.一种通过压实设备(1)压实产品(2)的方法，例如特别是压实用于形成阳极的浆料，该压实设备具有至少一个用来容纳产品(2)的模具(3)，以及能把振动传送到产品(2)的振动发生器(5)，其中，通过使产品受到振动来压紧包含在模具(3)中的产品(2)，其特征在于：在振动压紧相位期间，根据振动发生器(5)所消耗的能量，确定振动的频率，确保最佳的压紧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：提供了另外装有压制模型(4)的压实设备，该压制模型能够压缩包含在模具(3)内的产品(2)，并且该产品还通过使其承受压缩载荷而被压紧。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：重复确定确保最佳压紧的振动的频率，并且对于每次重复来说，对于固定的振动频率，在振动压紧相位期间测量振动发生器(5)所消耗的能量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：振动发生器(5)被控制使得在振动压紧相位期间消耗的能量是最大的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：振动发生器(5)装有不平衡部(6)，该不平衡部被电机传动装置驱动进入旋转状态，其中不平衡部(6)的旋转速度被控制使得确保产品的最佳压紧。
6.根据权利要求3所述的方法，其中：对于每次重复，循环测量(40、70)振动发生器(5)对于固定的振动频率在确定的测量周期Pn上所消耗的能量，所述测量周期基本上大于振动的周期。
7.根据权利要求6所述的方法，其中：连续重复进行操作，并且对于每次重复：
-用一个正或负的增量修改(60)振动的频率，
-测量(70)在确定的测量周期Pn上振动发生器所消耗的能量，
-比较(80)在测量周期Pn上测得的能量(Eb)和在先前的测量周期Pn-1上测得的能量(Ea)，并且在测得(Ea＞Eb)的能量下降的情况下，
-取反(90)增量的符号。
8.根据权利要求7所述的方法，其中：该增量是变量，根据振动发生器对两个连续的测量周期(Pn-1、Pn)所消耗的能量的差值(Eb-Ea)的绝对值来确定。
9.根据权利要求6所述的方法，其中：在建立确定的最小振动频率之后进行第一次能量的测量(40)。
10.根据权利要求5所述的方法，其中：振动发生器(5)装有由频率变换器控制的电动马达，并且其中通过求瞬时功率测量值的积分来测量振动发生器(5)所消耗的能量，该瞬时功率测量值由频率变换器提供。
11.一种用于实施根据权利要求1所述的压实方法的压实设备，包括：至少一个用来容纳产品(2)的模具(3)，以及带有不平衡部(6)的振动发生器(5)，该振动发生器配备有电机传动装置，其中所述发生器能把振动传送到产品(2)，其特征在于：该设备具有用于测量振动发生器(5)所消耗的能量的装置，以及用于控制不平衡部(6)的速度的逻辑处理单元，其中该逻辑处理单元包含用于读取测得的消耗的能量的装置。
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