CN102333626A - 用于支承陶瓷产品的单元 - Google Patents

Abstract

描述一种用于对陶瓷产品(1)、尤其是在多孔模具中由粉浆浇铸制成的陶瓷产品(1)进行支承的支承单元；该支承单元(100)包括第一元件(2)，该第一元件用于抓持和支承产品(1)；第二元件(3)，该第二元件用于支承产品(1)的第一基部(1a)，并且设计成至少部分地支承产品(1)的重量；以及元件(4)，这些元件(4)定位并作用在第二元件(3)上，用以沿垂直轴线(Z)弹性地反作用。

Description

用于支承陶瓷产品的单元

技术领域

本发明涉及用于支承陶瓷产品、尤其是陶瓷卫生洁具的单元。

背景技术

众所周知，陶瓷卫生洁具(诸如抽水马桶、净身盆、脸盆、落地式水槽、洗手盆、洗涤盆、喷淋盘、冲洗水箱等等)是通过将流体混合料(商业行话叫做“滑料(slip)”，由水悬浮液状的陶瓷主料组成的)浇注在可分成两个或多个部分的、具有多孔结构的定制模具中制成的。

该模具赋予卫生洁具物件所需的形状，并在一定长的时间之后(必须抽出一部分水)将该物件以固体形状从该模具中抽出，此时的物件称为“生坯(greenware)”(仍然具有重量百分比在16％至20％之间的含水量)，因而仍然易于塑性变形。

卫生洁具物件与空气接触(对“生坯”进行预干燥的步骤)会在物件中带来大约两个主要变化，第一个变化是将物件带至中间“半干(leatherhard)”状态(其中，初始含水量减少30％到50％)，第二个变化是将物件带至完全精加工的“干燥(whitehard)”状态(其中，含水量几乎为零)：在这两个状态中，卫生洁具物件不再经受高度塑性变形。

在这三个不同状态中的一个或多个状态中，卫生洁具物件通常经受多个精加工过程，例如修坯、钻孔、开槽、倒圆角等等。

因此，一旦陶瓷产品已脱模，也就是说从模具中移出，不管这些陶瓷产品已在多孔树脂模具(高压下)还是在石膏模具(低压下)中进行浇铸，这些陶瓷产品都须保持于固定、稳定的位置，以能够完成制造工艺中的后续步骤，既包括干燥又包括精加工。

当前所使用的支承系统以所谓的“刚性”方式构造，也就是说它们无法适应产品在从一个状态变为另一状态时、具体是从“生坯”变成“半干”状态时的线性和重量变化(产生具有水平和垂直分量的运动)。

实际上，当产品干燥时，产品的含水量减小产生重量损失并且使其原始尺寸显著收缩2％至4％。

当前的技术状态中对产品的基部和例如侧部进行支承的支脚和辅助结构基本上是静态支承件，这样，它们无法令人满意地适应产品经受的沉降。

这意味着必须密切地监控产品的状态，并且根据产品中变化来调整支承结构：这都根据并且取决于个人对于制造过程中具体阶段的经验。

显而易见，如果并未调整支承结构或者当需要时替换部件，则产生的张力和/或变形应力会使产品产生不可弥补的缺陷或甚至破损。

这些问题的通常示例是在本行业被称为“一体式”马桶中所知的设备，即，被制成单件的抽水马桶(就是带有附加座圈的盆体)，且该抽水马桶的冲洗水箱部分地从盆体的背部突出。

此种类型的卫生洁具设备太不稳定，以至在脱模之后无法进行操纵：其重心不允许在没有附加装置(道具)的情况下实现所需的平衡位置，以在诸如修坯之类的脱模后操作过程中支承卫生洁具的侧部和背部。

如上所述，这包括恒定地监控生产工艺，并且当产品从一个状态变到另一状态的过程中将道具重新定位。这些操作费时并且会干扰精加工过程且包含高的废品率。

发明目的

因此，本发明具有通过提供如下单元来克服上述缺点的目标：该单元用于支承陶瓷产品，并且在产品从一个状态变为另一个状态时，相对于产品的尺寸变化而自动地调整，而不会使产品变形或破损。

本发明的另一目标是提供如下支承件：该支承件构成为允许其所支承的产品正确且平衡地通风以及操纵和修坯。

本发明的又一目标是提供多功能的支承单元，该支承单元除了支承不同类型的陶瓷产品以外，还可既用在高压高产量的浇铸设备中又用在低压标准产量的浇铸设备中。

根据本发明，通过支承单元、尤其是包括在所附权利要求中的一项或多项中阐述的技术特征的支承单元来实现这些目标。

附图说明

参照以上目的，在所附权利要求书中清楚地描述本发明的技术特征，且参照附图从以下详细说明书中会显现出其优点，附图仅以示例而非限制本发明概念范围的方式示出本发明的较佳实施例，且附图中：

-图1是根据本发明的用于支承陶瓷产品的单元的分解立体图，为了更好地显示其它部件而将某些部件切除；

-图2是以示出处于已组装状态的图1所示支承单元的侧视图，切除一些部件并且以剖视图示出其它部件；

-图3是从上方观察到的以上列举的附图中所示单元的平面图；

-图4是沿图3的线IV-IV的剖视图；

-图5是图2所示单元的后视图；

-图6以示意侧视图示出本发明支承单元的另一实施例，为了更好地示出某些细节以剖视图示出一些部件。

具体实施方式

参见附图，尤其是图1，在全文中标为100的本发明的单元用于支承陶瓷产品1，尤其是通过在例如多孔类型的模具中进行粉浆浇铸而制成的陶瓷产品1。

单元100须至少从将产品1从模具(未示出)中移除的步骤到在空气中对产品1进行干燥(还称作干燥至“半干”状态)的步骤结束的过程中支承产品1，在该干燥步骤中，产品从“生坯”状态变换成“半干”状态，流失相当大量的水分并经受尺寸收缩。

具体地说但并不对发明概念的范围进行限制，本发明的支承件可用于陶瓷卫生洁具，且在本文所说明的实施例中使用的示例在本行业被称为“一体式”马桶，也就是被制成单件的抽水马桶(就是带有附加座圈的盆体)，且该抽水马桶的冲洗水箱部分地从盆体的背部突出。

显而易见，所披露的发明可用于其它种类的卫生设备，例如不带有冲洗水箱的抽水马桶、净身盆、脸盆、落地式水槽、洗手盆、洗涤盆、喷淋盘等等)，而不会对发明概念的范围有所限制。

仍参见图1，支承单元100包括以下主要部件：

-第一元件2，该第一元件用于抓持和支承产品1；

-第二元件3，该第二元件用于支承产品1的第一基部1a(在所说明的情形中是载荷基部)并且设计成至少部分地支承产品1的重量；

-元件4，元件4定位并作用在第二元件3上，用以沿垂直轴线Z弹性地反作用。

更确切地说，在所图示的非限制性实施例中，第一元件2用于抓持产品1并从浇铸工位移动产品1，并将产品1放置于第二元件3上。

显而易见，在所图示的示例中，第一元件与第二元件3物理地隔开。

在一个等同实施例中，可将两个元件2和3制成单件，而不会对本发明的范围有所限制。

除了两个元件2和3以外，在第一抓持和支承元件2上还存在第一支承表面5。该第一表面5支承产品1的第二部分1b(在该情形中是突出的冲洗水箱的基部)。

该第一支承表面5通过元件6来进行操作，该元件6用于至少沿第一水平轴线X对第一支承表面5自身进行调整。

更确切地说，用于调整第一支承表面5的元件6还可沿第二水平轴线Y作用，且较佳地如下文更详细描述，调整元件6可沿位于第一和第二正交水平轴线X和Y之间的两条或多条水平轴线操作。

现在请看第二支承元件3，该第二支承元件3在较高水平处包括第二支承顶部7，该第二支承顶部7用于对产品1的由第一元件2的第一表面5所支承的第二部分1b的端部段进行支承。该第二支承顶部7可装备有调整装置8，该调整装置8用于相对于平台3a调整高度，该平台3a用于支承产品的第一部分1a，使得该产品能基本上保持在与第一表面5相同的平面中。

更仔细地观察技术细节，该第二元件3包括载荷承载框架21。

该框架21装配有：

-平台3a，该平台3a用于支承产品1的第一基部1a；且该平台3a设有弹性反作用元件4，该反作用元件4置于平台3a和固定的或者可踩踏表面P之间并且连接于框架21；

-第一多个垂直柱状物22，这些垂直柱状物22装配有用于容纳设在第一元件2上的稳定联接销24的支架23；

-第二多个垂直柱状物25，这些垂直柱状物25容纳可调整装置8，该可调整装置8用于对位于与第一支承表面5相同平面中的板7进行支承。

如图2所示，每个弹性反作用元件4(在该具体非限制性示例中存在三个反作用元件)可包括中空管状本体27和相对销28，该中空管状本体27用于容纳弹簧4m，而该相对销28插在弹簧4m中。

每个销28在其一端处与上述平台3a相关联，而在另一端处与固定的或可踩踏表面P相接触。

可调整装置29置于每个销28和管状本体27之间，并用于对销28的向下运动进行控制，由此根据既取决于所支承产品的类型又取决于产品的初始重量的可预设参数对弹簧4m进行压缩。

由于此种结构，每个弹性反作用元件4可独立于其它反作用元件进行设定。

现在请看第二多个垂直柱状物25，这些垂直柱状物25在形状上呈管状并且是中空的，以容纳对用于第二表面5的支承板7(构成上述第二支承顶部)进行支承的可调整装置8。

可调整装置8包括相应柱体26，这些柱体在柱状物25中滑动(参见图2和5)，并且可使用保持螺栓26b而锁在所需要的位置。

每个柱体26具有支承顶部7的半球形端部件26t(参见图2)。

如图1、3和4所示，第一元件2包括U形或叉形基部框架16，该基部框架16安装有：

-联接装置17，该联接装置17用于连接于自动机械单元18(由于该自动机械单元具有已知类型并且并不严格地落在本发明范围内，因而在附图中图示为方块)，用以使第一元件2运动，且该联接装置位于U形框架的敞开端处；

-柱体19，该柱体19用于使叉形框架16的臂滑动和定心，并且安装在上述叉形框架的闭合端处，以使两个臂能在自动机械单元18的作用下彼此相向和远离运动(参见图3中的箭头F16)；

-联接装置20，该联接装置20位于基部框架的端部处，以稳定地联接于第二元件3；

-第一表面5，该第一表面5用于支承产品1的第二部分1b；

-元件6，这些元件6定位在框架16和第一表面5之间，用以沿位于第一和第二正交水平轴线X和Y之间的两个或多个水平轴线对第一支承表面5进行调整；

-第二支承表面9，该第二支承表面9定形成与产品1的第三部分1c相匹配，而在这种情况下，该第三部分1c是马桶盆体的正面凸起外部。

更详细地说并且从上述列表的第一项开始，用于联接于自动机械单元18的联接装置17通过垂直板17c实施，所述垂直板17c在第二元件3的载荷承载框架21的支架23中还装备有上述联接销24。

另一方面，在叉形框架16的背部存在基座20a，这些基座20a用于联接到位于第二元件3的框架21的底部处的相应垂直定心销20b：这样，在对产品1进行干燥和精加工的步骤期间，第一元件2精确地定位于并且刚性地保持在闭合构造中。

第一支承表面5(再次参见图1到图5)包括两个相同的对称半部5a、5b，且每个半部包括多个隔开横杆10，用以与产品1的第二部分1b相接触。

每个横杆10较佳地设有弹性顺应的低摩擦材料M(橡胶或海绵)，用以与产品1相接触。

每个半部5a、5b由多个销11支承(在该情形中每个半部由三个销支承)，这些销11连接于框架16并且在顶端处装配有相应的接触球衬套12，该接触球衬套12容纳在对半部5a、5b进行支承的水平梁4所制成的插槽13中。

如图3和4中清楚地示出，每个插槽13的周缘尺寸大于球衬套12的直径，使得每个半部5a、5b能沿位于前述第一和第二正交水平轴线X和Y之间的两个或多个水平轴线进行有限运动(参见箭头X和Y以及代表半部5a、5b的虚线)。

此外，插入式弹性部件15位于每个半部5a、5b的诸销11之一(在该具体情形中，位于框架16后端附近的一个销)和相应的支承梁10之间，且该插入式弹性部件16设计成当被干燥的产品1运动离开时使相应的半部5a、5b能返回至预定位置。

将形状设计成与产品1的第三部分1c匹配的上述第二支承表面9具有两个彼此面向的刚性半支架9a、9b，以形成用于联接到产品1的第三部分1c的底部型面。

从上文对框架16的描述中显而易见，第一表面5和第二表面9分成两个半部，使框架16能在将产品定位、抓持以及输送至第二元件3所处的干燥区域的过程中类似于叉子那样打开和关闭。

如上所述，可根据构造需求和产品类型以若干不同方式来体现本发明的单元。

例如，图6示出另一可能的实施例100′，该实施例构成为支承喷淋盘，其中第一元件2′类似于上文所述包括半部以获得支承表面5′，而该支承表面5′在该情形中支承待干燥产品1′的(在该情形中是单个的)第一基部1a′。

该表面装配有(类似于上文所述的)元件6′，这些元件6′定位在框架16′和表面5′之间，用以沿位于第一和第二正交水平轴线X和Y之间的两个或多个水平轴线对表面5′进行调整或补偿：这样，产品1的收缩由表面5′所“跟随”。

在其它方面，第一元件2′由多个销11′支承，这些销11′连接于框架16′并且在顶端处装配有相应的接触球衬套12′，该接触球衬套12′容纳在对形成表面5′的不同部件进行支承的水平梁4′所制成的插槽13′中。

如图6中清楚地示出，每个插槽13′的周缘尺寸大于球衬套12′的直径，使得表面5′的部分或若干部分能沿位于前述第一和第二正交水平轴线X和Y之间的两个或多个水平轴线进行有限运动。

在该情形中，本发明也考虑在其中诸销11′之一和相应的支承梁10′之间设置插入式弹性部件15′，该插入式弹性部件15′设计成当被干燥的产品1′运动离开时使表面5′的相应部分返回至预定位置。

此外，在框架16′的前部和背部处，第一元件2′可装配有两个或多个基座20a′，这些基座20a′用于联接到位于第二元件3′的框架21′的底部处的相应垂直定心销20b′：这样，在对产品1′进行干燥和精加工的步骤期间，第一元件2′精确地定位并且刚性地保持在稳定构造中。

这并不意味着第一元件2′无法被直接放置在可踩踏表面P上，在该情形下，该可踩踏表面P自身构成第二支承元件。

可借助非限制性示例以下文所描述的方式来使用上文所体现的单元100。

与第一元件2相关联的自动机械单元18使上述第一元件2移动远离框架16的叉形部(参见箭头F16)，以接纳仍处于浇铸工位并且已拆除模具部件的产品1。

自动机械单元18以“毂套方式”使第二元件2围绕产品1放置，然后使框架16的叉形部一起更接近地运动，使得形成第一表面5和第二表面9的半部更接近地运动并与产品1的相应第二部分1b和第三部分1c相接触。

然后，自动机械单元18拾取第一元件2和产品1，并且由于装配到支架中的销和联接于定心销的座部而将该第一元件和产品精确地放置在第二元件3上。

当定位第一元件2时，产品1的第一基部1a抵靠在平台3a上，并且由此抵靠在支承整个结构的弹性反作用元件4上。

根据产品1的重量来给定预加载的弹簧4m，从而产品1的定位还参照支承冲洗水箱端部的板7以及第一元件2在第二元件3上的位置。

此时，产品1稳定地定位在单元100上，并且能暴露于空气以生坯状态进行干燥。

由于大量的水分流失而引起的重量损失由平台弹簧(该弹簧使产品沿垂直轴线Z上升)所补偿，以使由第一元件的两个上表面所支承的产品保持在正确位置中。

除了重量损失以外，干燥过程还引起整个产品收缩，且由于既如上所述沿垂直轴线Z自由运动、又沿轴线X和Y自由运动对产品收缩进行补偿，沿轴线X和Y自由运动由第一表面调整产品收缩的运动所允许。

显而易见，如果元件2和3形成单个结构，则只要从浇铸工位拾取产品，该产品的所有部件会被定位并被完全支承。

图6所示的实施例以非常类似的方式工作。不同于第一实施例，产品能抵靠在第一元件2′的表面5′上，而该第一元件还可依次放置在第二元件3′或者直接放置在支承表面或可踩踏表面P上。

如上所述制成的支承单元完全实现前述目标，这是由于存在彼此相互作用的两个自调整元件，以提供以下优点：

-由于预加载弹簧而沿垂直轴线自动调整会补偿重量损失和收缩，并且能够将ΔZ控制成使产品的高度总是参照上表面，因此防止产品由于滑动而受应力；

-沿水平轴线的调整使得第一表面能“跟随”并适应由产品收缩而产生的运动，而不会在产品干燥时使产品的各部件受应力；

-梁的弹性可变形或顺从表面防止产品在干燥前变形并且同时避免粘附；

-所有三维调整以适应产品重量和尺寸的变化基本上是“自动的”并且并不需要由个人密切监控；

-整个表面、尤其是接触表面设计成允许对产品的所有部件进行均匀通风，以使过程结束时的不均匀性风险最低；

-支承结构还允许某些精加工操作在“生坯”状态还有“半干”状态安全地执行，同时产品被紧紧地保持就位。

因此，与传统的解决方案相比，根据本发明的单元稳定地且固定地定位和放置产品，并且加快干燥过程。

此外，根据本发明的解决方案可适用于所有类型的浇铸工艺、尤其是高压浇铸，其中浇铸非常快速并且支承须避免对于人类干预的需求，以根据浇铸产品的状态变化来监控和调整支承。

上述发明易于进行工业应用且可以若干方式来变化和改适而不脱离本发明概念的范围。而且，本发明的所有细节方面都可用技术上等同的元素来替代。

Claims (16)

1.一种用于对陶瓷产品(1)、尤其是由粉浆浇铸制成的陶瓷产品(1)进行支承的单元，其特征在于，所述单元至少包括：

-第一元件(2)，所述第一元件用于抓持和支承所述产品(1)；

-第二元件(3)，所述第二元件用于支承所述产品(1)的第一基部(1a)，并且设计成支承所述产品(1)的重量；

-反作用元件(4)，所述反作用元件(4)定位并作用在所述第二元件(3)上，用以沿垂直轴线(Z)弹性地反作用。

2.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第一抓持和支承元件(2)具有：至少一个表面(5)，所述表面(5)用于支承所述产品(1)的第二部分(1b)；以及元件(6)，所述元件(6)设置成用于至少沿第一水平轴线(X)来调整所述第一支承表面(5)，并且在所述支承表面(5)上操作。

3.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第一抓持和支承元件(2)具有：至少一个表面(5)，所述表面(5)用于支承所述产品(1)的第二部分(1b)；以及元件(6)，所述元件(6)设置成用于至少沿第二水平轴线(Y)来调整所述第一支承表面(5)，并且在所述支承表面(5)上操作。

4.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第一抓持和支承元件(2)具有：至少一个表面(5)，所述表面(5)用于支承所述产品(1)的第二部分(1b)；以及元件(6)，所述元件(6)在所述支承表面(5)上操作，并且设置成用于沿位于第一和第二正交水平轴线(X、Y)之间的两根或多根水平轴线调整所述第一支承表面(5)。

5.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第二支承元件(3)或平台在较高水平处包括支承顶部(7)，所述支承顶部(7)用于支承所述产品(1)的第二部分(1b)的端部段，并且与所述第一元件(2)的表面(5)位于相同的平面中；其次，所述支承顶部(7)装配有调整装置(8)，所述调整装置(8)用于相对于所述平台(3)在高度上调整所述支承顶部(7)。

6.如权利要求4所述的支承单元，其特征在于，所述第一抓持元件(2)包括第二支承表面(9)，所述第二支承表面成形为与所述产品(1)的第三部分(1c)相匹配。

7.如权利要求4所述的支承单元，其特征在于，所述第一支承表面(5)包括两个相同的对称半部(5a、5b)，且每个半部包括多个隔开的横杆(10)，用以与所述产品(1)的第二部分(1b)相接触；每根横杆(10)设有弹性顺应的低摩擦材料(M)，用以与所述产品(1)相接触。

8.如权利要求7所述的支承单元，其特征在于，所述第一表面(5)的每个半部(5a、5b)由多个销(11)支承，所述多个销(11)在顶端处装配有相应的接触球衬套(12)，所述接触球衬套(12)容纳在支承所述半部(5a、5b)的水平梁(14)上所制成的插槽(13)中；且每个插槽(13)的尺寸设计成允许每个半部(5a、5b)沿位于第一和第二正交水平轴线(X、Y)之间的两根或多根水平轴线进行有限运动。

9.如权利要求8所述的支承单元，其特征在于，插入式弹性部件(15)存在于每个半部(5a、5b)的至少一个销(11)和相应的支承梁(10)之间，且所述插入式弹性部件(15)设计成当所述产品(1)移动离开时使相应半部(5a、5b)返回至预定位置。

10.如权利要求6所述的支承单元，其特征在于，所述第一元件(2)的第二表面(9)具有两个彼此面向的刚性半支架(9a、9b)，以形成用于联接到所述产品(1)的第三部分(1c)的底部型面。

11.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第一元件(2)包括U形基部框架(16)，所述基部框架(16)安装有：

-联接装置(17)，所述联接装置(17)用于联接到使所述第一元件(2)运动的自动机械单元(18)，所述联接装置(17)位于所述U形基部框架的开端处；

-柱体(19)，所述柱体(19)用于使所述U形框架(16)的臂滑动和定中心，并且安装在上述U形框架的闭合端处，以使两个臂能在所述自动机械单元(18)的作用下彼此相向和远离运动；

-联接装置(20)，所述联接装置(20)位于装配有所述联接装置(17)的端部处，以稳定地联接于所述第二元件(3)；

-第一表面(5)，所述第一表面(5)用于支承所述产品(1)的第二部分(1b)；

-元件(6)，所述元件(6)定位在所述框架(16)和所述第一表面(5)之间，用以沿位于第一和第二正交水平轴线(X、Y)之间的两根或多根水平轴线对所述第一支承表面(5)进行调整；

-第二支承表面(9)，所述第二支承表面成形为与所述产品(1)的第三部分(1c)相匹配。

12.如权利要求1所述的支承单元，其特征在于，所述第二元件(3)包括载荷承载框架(21)，所述载荷承载框架(21)安装有：

-平台(3a)，所述平台(3a)用于支承所述产品(1)的第一基部(1a)，并且设有弹性反作用元件(4)，所述反作用元件(4)置于所述平台(3a)自身和固定或可踩踏表面(P)之间并且连接于所述框架(21)；

-第一多个垂直柱状物(22)，所述垂直柱状物(22)装配有用于容纳设在所述第一元件(2)上的稳定联接销(24)的支架(23)；

-第二多个垂直柱状物(25)，所述垂直柱状物容纳可调整装置(8)，所述可调整装置(8)用于支承板(7)，所述板(7)用于定位并部分地支承所述产品(1)的第二部分(1b)。

13.如权利要求12所述的支承单元，其特征在于，每个弹性反作用元件(4)包括至少一个弹簧(4m)，所述弹簧(4m)置于所述平台(3a)和所述固定或可踩踏表面(P)之间。

14.如权利要求12所述的支承单元，其特征在于，所述每个弹性反作用元件(4)包括中空管状本体(27)和相对销(28)，所述中空管状本体(27)用于容纳弹簧(4m)，而所述相对销(28)插在所述弹簧(4m)中；所述销(28)在其一端处与所述平台(3a)相关联，而在另一端处与所述固定或可踩踏表面(P)相接触。

15.如权利要求14所述的支承单元，其特征在于，可调整装置(29)置于所述销(28)和所述管状本体(27)之间，且所述可调整装置(29)用于控制所述销(28)的向下运动，由此根据预设定参数来压缩弹簧(4m)。

16.一种用于对陶瓷产品、尤其是由粉浆浇铸制成的陶瓷产品(1′)进行支承的单元，其特征在于，所述单元至少包括：

-第一元件(2′)，所述第一元件用于抓持和支承所述产品(1′)的第一基部(1a′)；

-第二元件(3′、P)，所述第二元件用于支承其上具有所述产品(1′)的所述第一元件(2′)；

元件(6′)，所述元件(6′)定位在所述第一抓持和支承表面(2′)上并且在所述第一抓持和支承表面(2′)上操作，用以沿位于第一和第二正交水平轴线(X、Y)之间的两根或多根水平轴线进行调整。

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