CN103635296B - 用于形成压紧制品的装置、系统和方法和由其形成的压紧制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于通过压紧粉末或颗粒形成压紧制品的方法和系统(10)，系统包括下列装置：粉末卸料组合件(12)；无腔压紧组合件(20)，其包括：尺寸与压紧制品相同或大于压紧制品的底板(22)、分离一部分粉末的限制工具和顶部冲床(24)；和运输粉末和/或压紧制品的输送机(14)。

Description

用于形成压紧制品的装置、系统和方法和由其形成的压紧 制品

技术领域

本发明涉及用于压紧粉末——尤其涉及由包含飘尘的组合物成形地面和墙面瓷砖——的装置、系统和方法。

背景技术

陶瓷粉通常通过将基于喷雾干燥的粘土的粉末沉积于在其中粉末被压紧成压缩形状的腔中而形成砖和其他压紧制品。这在本领域中已知为干法形成(dry forming)。通过许多不同的方法包括输送机、单批料斗(single batch hopper)和多批料斗，将粉末沉积于腔中。

通常使用的装料料斗是振动漏斗形状的传送容器，其将喷雾干燥的颗粒直接地沉积至腔中，或沉积至单批次测量容积的传送托盘上。在每次沉积中，料斗中的喷雾干燥的颗粒被摇落至靠近料斗出口门的料斗底部。当发生沉积时，打开料斗并且将预定量的材料传送到将粉末传送至腔中的供料器托盘。

由于在狭窄的漏斗形传送容器中形成粉末桥(powder bridge)导致难以保持连续均匀的粉末沉积，狭窄的漏斗形输送容器导致粉末的平滑流动中的短暂且不规则的中断。这在将粉末沉积至限制的容积——诸如压紧腔或批量传送容器——中的系统中是可接受的，因为腔中的粉末可以被处理从而均匀地分散。

一旦将粉末沉积在压紧腔中，其被压紧以形成成形的制品。压紧制品通过底板从腔中被排出，并且被推倒至翻坯机(take-off table)上以行进到干燥机和装饰单元。在装饰后，制品可以被直接移至窑中进行焙烧，或其可以被再次压紧从而将设计印至制品的表面中并且然后移动至窑中进行焙烧。

在压紧瓷砖过程中经常发生的问题是分层(lamination)。通常由于在压紧过程中在粉末层之间截留的空气发生分层。这些分层导致在焙烧过程中的问题。普遍地，截留的空气会导致陶瓷基体中的不连续，其弱化最终强度并且可以改变烧成制品的形状。避免这些分层的一种方式是以增加的力多次重复地缓慢压紧制品。每次压紧和释放制品时，更多的空气被从制品中排出，并且实现更大的压实。这种缓慢的过程消除了最终制品中的分层，但其减小了生产量并且降低了生产线的效率。

在腔中压紧制品存在的另一问题是当它们从压紧腔中提起或推出时，当制品离开模具壁时在制品中已经形成的残余横向压力被释放。这种横向松弛会容易地导致制品边缘上的裂缝，尤其对于具有有限可塑性的组合物诸如含有大量飘尘——例如多达90％——的组合物。与基于飘尘的组合物不同，基于喷雾干燥的粘土的粉末的组合物具有足够的弹性来承受这些力。

在此过程中粘土粉末和飘尘粉末之间的行为存在显著的差异。本发明能够使基于飘尘的组合物压紧成地面砖和墙面砖以及其他制品。含有多达90％飘尘的组合物主要由具有圆形形状和少棱角的非晶的、非塑性矿物质构成。这允许飘尘粒子自由移动经过彼此，而不会碰撞(catch)或结合在一起——这降低生坯强度。材料的生坯强度定义为当在高压压紧形成后被处理或操作时保持其本身在一起的能力。因为这些光滑的粒子形态，在制备用于焙烧中被压紧的飘尘制品具有低得多的生坯强度。标准的基于喷雾干燥的粘土的组合物在被干燥前可以承受大约4-8kg/cm²的负荷(断裂试验的模量)。含有多达90％飘尘的组合物具有大约1.5-2kg cm²的典型生坯强度。有许多添加剂可以用来增加飘尘制品的生坯强度。这些包括水、粘土和高效减水剂(superplasticizer)诸如在PCT WO 05/033040A1“由飘尘制造制品(Manufacture of Articles from Flyash)”中描述的那些。

在常规的压力机器中，如图1和图2中所示的机器，将制品6在腔2中用压板1和3压紧，然后由底板水平台4提升至工作区域的表面，在此推臂5将其移动至输送机上以将制品运输至干燥机和装饰单元或运输至窑进行焙烧。常规的基于喷雾干燥的粘土的组合物在压紧后具有足够的生坯强度来承受这些操作。然而，由含有多达90％飘尘的组合物制成的制品通常太脆，即使在使用强化添加剂后。这导致无法接受的大量的损坏的砖，主要是由于内部毛细裂纹的形成，其仅在焙烧后可见。

如图2中所示，常规的砖压紧方法包括下列步骤：在步骤110，用粉末装载腔；在步骤120，用压板、等压底板水平台4压紧粉末；在步骤130，提起顶部冲床；步骤140，升高压紧制品6；并且在步骤150，通过推臂5将制品6推至输送机7上至装饰或干燥区域。

CN2631726Y公开了一种瓷砖的形成装置；该形成装置包括机器框架、利用腔成型(cavity molding)来压紧粉末制品的冲压设备、排出设备、导向设备、调节柱塞、用于排出设备运动的液压控制系统和朝向输送机的供料设备。该实用新型可生产具有不同厚度的瓷砖。

为了生产更大的陶瓷薄板，CN2631726Y公开了瓷砖成型的传输装置，该实用新型提供了瓷砖成型设备中的输送机设备，其由压力机器、上冲床、输送机或传送带、带轮和料斗构成。供料输送带在上冲床和底部模具(腔)之间通过。输送带和带轮结合成循环输送机或系统或往复式输送系统。并且US 5521132公开了由90wt.％、92.5wt.％和95wt.％的原煤飘尘制成的陶瓷材料(棒)，但其没有公开如何将粉末压紧成半干棒。

US5935885公开了用60wt.％-100wt.％的飘尘形成玻璃-瓷砖的方法。飘尘被氧化。氧化的玻璃形成材料被玻璃化以形成玻璃熔体。然后将该玻璃熔体形成为砖。

所有这些公开内容通过引用并入本文。

综上所述，在标准瓷砖制造过程中使用飘尘存在的关键性挑战之一在于压紧的基于飘尘的组合物的生坯强度不足以承受当将砖移动至输送带上从而被运输用于随后处理时所涉及的物理应力。

需要创造定制设计的压紧和模具组合件来克服传统瓷砖压紧和模具组合件的局限性，传统瓷砖压紧和模具组合件不适合于使用含有25％-90％或甚至更高的飘尘的组合物来制造瓷砖。

测试了目前可用的压紧和模具组合件，并且得出结论使用商业上可用的方法并没有克服下列的问题。

A)粉末的装料，

B)分层，

C)当从腔中排出时边缘的裂纹，

D)由于低于正常生坯强度而在制品中形成的毛细裂纹，

E)由于低于正常生坯强度而导致高百分比的破损，

F)压紧制品的有限尺寸，

G)每分钟减少的压紧行程数。

随后已经设计、制造和构造了工业规模的定制方案，其克服了与上述问题相关的所有问题。

发明内容

本发明的目的提供能够将含有高百分比——例如多达90％——的飘尘的可选陶瓷组合物成形和压紧成高质量且质量稳定的瓷砖——尤其是用于墙面和地面的瓷砖——的装置、系统和方法。

本发明的另一目的是连续地生产砖以增加生产率，并且生产具有不同尺寸和厚度的砖。

本发明的装置、系统和方法克服了所有上述挑战。新的方法、装置和系统还可以用于常规的粘土材料，节省了能量并且增加了生产率。

本发明是创新的集合，将这些创新连在一起产生了完整集成的系统。主要创新如下述等等：

A)基于往复梳的振动供料器。

B)透气式传送带，其沿装置的长度行进，并且携带松散的粉末从振动供料器的出口、通过压实机、装饰机、定制的无腔压紧模具和翻坯机。

C)置于传送带上方的压实带。

D)一排独立的装饰设备，将干的装饰品装载至预先压实的组合物的表面上。

E)顶部框架腔模具组合件。

F)底板，其尺寸大于压紧制品的尺寸。

G)固定在底板表面上的柔性栅格。

H)模具下方的空间，其允许带形成连续的环路。

根据第一个方面，本发明涉及用于通过压紧粉末或颗粒形成压紧制品的系统，该系统包括下列装置：

粉末卸料组合件；

无腔压紧组合件，其包括：

底板，该底板的尺寸与压紧制品相同或大于压紧制品，

用于分离一部分粉末的限制工具，和

顶部冲床；和

用于运输粉末的输送机。

在本文的上下文中，措辞“无腔(no-cavity)压紧组合件”是指其中压紧动作在与剩余生产线相同的平面上进行的压紧组合件。换句话说，压紧在没有基于齿状腔的限制壁的空间中进行。

得益于其尺寸与压紧制品相同或大于压紧制品的底板，有可能实现将压紧制品均匀地压紧而没有不一致的非等压边界。

根据本发明的一个实施方案，该系统还包括可以将粉末部分地压实并且除气的致密化组合件；和优选地在压紧前将装饰材料添加在粉末上的装饰单元。

这允许以比在未压实的材料上可能的更精细的细节施加松散的装饰釉料，并且允许避免在现有技术中为此目的而提供的前一压紧步骤。

根据本发明的一个实施方案，该系统还包括固定在等压底板顶部上的位于输送机下方的柔性栅格。

这允许当压紧砖时增加的空气释放。

根据本发明的一个实施方案，底板是等压板。这允许均匀的压紧动作而没有压紧制品的不一致的非等压边界。

根据本发明的一个实施方案，输送机是透气式传送带。

与此特征相关的优势是可以从压紧的砖释放空气，由此避免压紧的砖内的不利分层，同时允许更快的压紧循环，没有必需的2-3阶段的压紧和除气方法。

根据本发明的一个实施方案，致密化组合件包括具有不同直径的辊和压实带。

在压实期间，期望的是允许空气从底部(通过透气式主带)和顶部通过透气式压实带二者放出。不同尺寸的辊有助于调节压实带的速度以及其与粉末接触的角度。期望的是将两个带的速度相匹配并且通过设定的角度逐渐地使它们合在一起以形成光滑的压实表面，而在粉末中没有擦伤或扰动。

根据本发明的一个实施方案，粉末或颗粒包括：飘尘粉末、粘土粉末、颗粒状飘尘、颗粒状粘土及其组合或混合物。

这是有利的，因为这些物质通常是来自工业的废产物，并且因此有利的是以使用此装置和系统的有用的方式将它们从环境中去除。

根据本发明的一个实施方案，粉末或颗粒还包含用于改性粉末、颗粒和/或压紧制品的性质的其他成分。

这可以用来允许更大范围的共混材料在该系统中使用。不同的成分对压紧砖赋予不同的特性，诸如增加的生坯强度和在焙烧后降低的吸水率。

根据本发明的一个实施方案，粉末卸料组合件包括:

可以破碎粉末并且将其均匀地沉积在移动的输送机上的振动供料工具和多个往复梳。

这允许将传送的粉末分散以形成均匀和一致的材料层用于随后的压实和装饰以及压紧。破碎振动供料工具团块，否则团块可能被沉积在主带上。

根据本发明的一个实施方案，将往复梳布置成平行的层，后面的层上的往复梳的齿面向相反方向，其中往复梳摆动的速度和幅度是可调整的，包括往复梳之间的高度以及输送机的移动速度。

这是有利的，以便调整振动供料工具符合传送材料的特性。一些材料将需要更大的碎裂以均匀地施加到带上，而其他的材料将需要较少的碎裂。重要的是能够调整这些往复梳。

根据本发明的一个实施方案，辊中的两个是双辊，并且压实带可以以这样的方式布置，使得传送带和压实带之间的空间逐渐地减小，直至达到期望的距离，该期望的距离由辊的导辊在致密化区域的端部处的高度设定。

这是重要的，因为压实带和主带之间的距离设定在装饰前材料被致密化的量。

根据本发明的一个实施方案，致密化组合件将粉末的密度增加3％-30％以形成致密化区域。

已经发现这是用于随后装饰和压紧的最佳致密化范围。可以使用其他致密化量，但这些范围是最佳的。

根据本发明的一个实施方案，密度增加10％-15％。

已经发现这是最佳范围，尤其对于煤灰源的材料。

根据本发明的一个实施方案，将釉料装饰材料施加至输送机上的部分致密化的粉末的移动连续床上以形成装饰区域。

这是有利的，因为砖不必像在常规已知的方法中那样不得不被移动至单独的装饰区域。就在压紧前进行装饰。

根据本发明的一个实施方案，压紧区域的底板是可移动的，并且在过程中被提升至合适位置，但其在传送带移动过程中下落从而允许传送带在返回装置前方的途中在等压板下方通过。

这是允许主带在压紧区域下方向后通过(pass back)并形成连续环路的方式。

根据本发明的一个实施方案，限制工具是任何形状——诸如圆形、或正方形、或三角形等或不规则形状——的刀刃腔框架，并且其分离粉末的连续层的待压紧部分，并且对压紧制品提供横向支撑，并且其中限制工具搁在与输送机对齐的支撑物上以便避免损坏输送机。

这使得形成许多种形状的砖。

根据本发明的一个实施方案，顶部压板使用从大约150kg/cm²至大约500kg/cm²的压力将限制工具容纳的粉末压紧成高度压实的制品。

这是赋予最终产品中的足够生坯强度的最佳压力范围。

根据本发明的一个实施方案，顶部冲床可以包括设计或图样。

这允许装饰性或实用的设计能够被压紧到制品的表面中。

根据本发明的一个实施方案，限制工具可以是具有锋利的边缘以在压实后切割压紧的粉末的任何形状的腔框架。此限制工具的优点是不需要齿状固定壁的腔，由此允许更快的生产。

根据本发明的一个实施方案，在移除顶部冲床前从压紧制品移除刀刃腔框架。

顶部冲床将制品保持就位，同时刀刃被提起以消除制品将不与刀刃彻底分开的任何可能性。这也允许制品横向松弛，减小在压紧过程中制品内的压力，消除压紧制品中的任何内部应力。

根据本发明的一个实施方案，粉末是包含至多12％的水的干粉末。

这对于压紧砖内的生坯强度是最佳的。

根据本发明的一个实施方案，装饰材料是彩色釉料。

根据本发明的一个实施方案，粉末包含至多90％的飘尘。这是有利的，因为其允许使用高百分比的再循环材料。

在进一步的方面，本发明涉及通过压紧粉末连续形成压紧制品的系统，其包括以下装置：

输送机，用于运输粉末和/或压紧制品；

粉末卸料工具，用于将粉末卸料至输送机；

最初致密化工具，用于部分地致密化粉末；

限制工具，用于限制一部分致密化的粉末；和

压紧工具，用于压紧被限制部分的粉末。

在进一步的方面，本发明涉及形成砖的方法，包括：

将粉末沉积在移动的输送机上；

通过压实工具部分地致密化粉末；

通过限制工具限制一部分粉末；以及

压紧被限制的粉末。

在优选的实施方案中，压紧被限制的粉末的步骤通过压紧工具以约150kg/cm²至大约500kg/cm²的力进行。

根据本发明的一个实施方案，该方法还包括通过装饰单元装饰致密化的粉末。

根据本发明的一个实施方案，将粉末以连续的方式或不连续的方式沉积。

以此方式，材料可以以连续的方式放置至带上用于批量生产，或者如果需要改变模板或装饰材料，其可以被不连续地施加。

根据本发明的一个实施方案，输送机包括透气式带。

这允许压实材料而不使空气截留在压实的材料中。

根据本发明的一个实施方案，压实工具包括透气式带。

这允许快速地压紧制品，同时仍然允许空气从压紧制品放出以避免分层。

根据本发明的一个实施方案，压实工具包括具有不同直径的三个辊。

这允许调节致密化的速度和角度，以避免材料表面的碎裂并且进行光滑的压实。

根据本发明的一个实施方案，压紧工具包括顶部冲床和底板，并且限制工具是具有刀刃的腔框架。

刀刃的优点是在成品上形成整齐的边缘，不需要底部腔，因此允许在带本身上进行压紧。

根据本发明的一个实施方案，装饰致密化的粉末包括通过使用装饰单元将釉粉末沉积在移动的输送机上的致密化的粉末顶部上。

根据另一个方面，本发明涉及通过压紧粉末连续形成压紧制品的系统，包括：输送机，用于运输粉末和/或压紧制品；粉末卸料工具，用于将粉末卸料至输送机；最初致密化工具，用于部分地致密化粉末；限制工具，用于限制一部分致密化的粉末；和压紧工具，用于压紧被限制部分的粉末。

根据另一个方面，本发明涉及连续压紧砖的方法，包括下列的步骤：

将待压紧的粉末经由移动的输送机运输至压紧区域中；

使刀刃形状的腔框架下降至所述粉末中以限制一部分所述粉末；

使压板下降至所述刀刃腔框架的边界内从而将其压实成压紧制品；

提升所述刀刃腔框架离开所述压紧制品；

提升所述压板离开所述压紧制品；以及

使压紧制品沿所述输送机移动，同时使新鲜的粉末连续地移动至压紧区域中。

根据本发明的一个实施方案，腔框架可以形成为任何轮廓形状，包括椭圆形、平行四边形、心形、星形等。

这是有利的，因为可以容易地并且可互换地采用此系统制造多种形状。

根据本发明的一个实施方案，所述板具有被蚀刻至其表面中的图样以便转移到压紧制品。

这允许装饰性或实用的设计被压紧到制品的表面中。

根据本发明，可通过本发明的系统和方法获得的压紧的粉末制品包括高含量的飘尘。

优选地，通过本方法制成的压紧的粉末制品包括多达90％的飘尘，但此系统和方法也可以与传统的基于粘土的颗粒状粉末一起工作以实现增加的效率。

根据本发明的一个实施方案，粉末是包括至多12％的水的干粉末。

根据本发明的另一个方面，连续压紧粉末的系统包括：

用于将粉末卸料的工具；

用于运输粉末的工具；

用于部分地致密化运输的粉末的工具；

用于限制运输工具上的一部分致密化的粉末的工具；和

用于压紧限制部分的粉末的工具。

根据一个实施方案，该系统还包括用于从压紧区域移除压紧制品的工具。

根据本发明的一个实施方案，该系统还包括装饰单元以在压紧前装饰致密化的粉末。

根据本发明的一个实施方案，粉末卸料组合件包括往复梳以均匀地将粉末卸料。

根据本发明的一个实施方案，该系统还包括用于收集废粉末的再循环工具。

通过本发明，压紧的粉末或制品可被从压紧区域运输，无需制品本身上的提升、排出、推动或牵拉，并且其中通过使传送带前进而将制品移动至接收带或装置，对压紧制品本身施加最小的物理操作或物理应变。

本发明还可用于任何类型的陶瓷或瓷质砖生产或任何其他目的的粉末压紧的领域。

附图说明

在结合附图考虑了下面的详细描述之后，前述的和其他的目的、优势和特征以及实现它们的方式对于本领域技术人员将变得明显，附图图解了优选的和示例性的实施方案，其中：

图1示出了用于压紧粉末的现有技术系统；

图2示出了用于形成砖的现有技术方法；

图3示出了根据本发明的一个实施方案的压紧系统的概观；

图4示意性地示出了根据本申请的一个实施方案的粉末卸料组合件，其示出了交替相对的往复梳；

图5示出了根据本申请的一个实施方案的压实带组合件；

图6示意性地示出了根据本申请的一个实施方案的压紧区域；

图7示出了根据本申请的实施方案的压紧制品的方法的步骤，突出显示了在压板的上面和下面的带、底板(例如，等压板)、顶部压板和限制刀刃腔框架的布置。

发明详述

根据本发明，用于通过压紧粉末或颗粒形成压紧制品的系统10包括：

粉末卸料组合件12；

无腔压紧组合件20，其包括：

底板22，其尺寸与压紧制品基本相同或大于压紧制品，

分离一部分粉末的限制工具，

顶部冲床24；和

运输粉末的输送机14。

1.定制设计振动供料器/粉末卸料组合件/振动供料工具

在本发明的优选实施方案中，粉末卸料组合件12包括振动供料器诸如料斗，其被填充颗粒状飘尘或其他陶瓷组合物。供料器的出口装有往复梳46，通过其粉末状和颗粒状材料均一地落到带或任何其他类型的输送机14上。这些往复梳彼此平行地移动以防止颗粒状飘尘混合物的聚集。

往复梳的独特方面在于它们可以被充分地调整：它们的移动速度、往复梳之间的水平距离和梳板46-1、46-2之间的垂直距离，在图4中可见。这允许任何颗粒或粉末——甚至具有非常不同的结块和流动特征的那些——顺利地和均匀地沉积在输送机14上。材料层连续地沉积至移动的传送带上以形成长的、不中断的厚度多达4cm的松散粉末层。事实上可以获得任何尺寸的砖28，因为宽度仅由粉末卸料组合件12和输送机14的宽度限制。

此供料器解决了材料不均匀分布的问题。

2.压实组合件/初步压实工具

优选地，在沉积至输送机14诸如传送带上后，良好分散的颗粒层在组合件下被轻微地压实并且被部分地除气，该组合件将颗粒层的高度减少3％-30％。压实组合件16的高度可以被调整以改变粉末中的压实程度。压实组合件16的速度与输送机14的速度相匹配以避免粉末表面上的擦伤。这种轻微的压实用于去除暂时的粉末桥和空隙，该粉末桥和空隙可能在重力沉积至传送带上的过程中已经形成。这也将粉末部分地致密化和除气，使其适合于施加随后的干燥装饰，赋予粉末初步的粘结性。

此压实组合件16的优选实施方案包括辊34和副带36。在此组合件中，粉末被轻微地或部分地压实在输送机14和副带36之间，副带36由辊34控制。在本发明的实施方案中，辊34中的两个是具有相同直径的双辊，而第三个具有较大的直径，在另一个实施方案中，所有三个辊34可以具有不同的直径。布置副带36使得输送机14和副带36之间的距离逐渐减小。当输送机14上的粉末在副带36下方移动时，粉末轻微地被压实和除气。最终压实的量由副带36上最后的辊(最大的一个)的高度设定。在该最后的辊34后，副带36返回至压实工作台的前方，产生连续的循环。在本发明的实施方案中，副带36以与输送机14相同的速度行进。并且在本发明的一个实施方案中，副带36也可以是透气的，进一步允许空气在制品压紧过程中从粉末或颗粒放出以避免压紧制品中不期望的分层。

根据本发明的一个实施方案，粉末的压实可以通过任何产生压实的平坦表面的工具实现，诸如传统的由平坦的固定尺寸的板构成的顶部压板，其将粉末压紧到期望的致密度。这样的优点在于该系统可以与现有的压实设备一起使用。

3.装饰工具/单元

此轻微压实的颗粒层被传送带或任何其他类型的输送机14移动至多个装饰单元18下的位置从而以定制和随机的图样沉积彩色釉料38。装饰单元18的细节在工业上和对于本领域技术人员来说是常见的。

4.无腔压紧组合件/顶部腔模具组合件

然后将可能被装饰的颗粒层在带上运输到定制的压紧组合件20。这是专门设计的压紧模具组合件，其在压紧过程中不使用腔来容纳颗粒。装饰或未装饰的组合物层在传送带上被压紧以形成压紧制品使得压紧制品上的随后的应力最小化。

在压紧过程中，已经通过了装饰区域的一段粉末层被定向在压紧区域中。压紧区域包含底板22(例如，等压板)，并且可以包含柔性栅格23以允许空气从传送带的底部放出，上部的砖形成顶部冲床24，其施加高压，同时颗粒被限制工具容纳在指定区域内，限制工具诸如刀刃形状的限制腔框架26可以以任何形状或方式形成，诸如圆形、正方形或任何不规则形状，这取决于待压紧的砖的形状。并且具有刀刃的腔框架可以通过任何合适的材料诸如金属或合金的带状物形成。

围绕上部的顶部冲床24——不依赖板——是此刀刃形状的限制腔框架26，其在顶部冲床24之前下降并且进入到粉末层中以分离一部分或一段粉末，类似于曲奇切割刀。此刀刃限制腔框架26可以具有任何形状或尺寸，并且限制带上的一部分粉末，在压紧区域中，将其与周围的粉末隔离。刀刃不会切入输送机或带中或损坏输送机或带，因为其搁在可调节的外部挡块上，该外部挡块支撑其重量和压紧形成过程中的任何额外压力。顶部冲床24的尺寸和形状与刀刃限制腔框架26相同，并且其进入腔框架内以压紧粉末。

位于压紧区域中输送机14下方的底板22是油和橡胶力分布和平衡板，其去除压紧制品的全部尺寸在压力下所经历的压紧力的变化。这是独特的，因为在工业中普遍使用的标准等压冲床位于腔的底部并且由钢板围成边界，使得其不可能在等压板上方完全地压紧制品。等压底板22的面积相等或大于在高压下的面积，导致增加的准确度和形成压力的均匀分布。

在底板22的顶部可以固定有柔性栅格23，有助于更多的空气在压紧过程中经过带的底部。

在带移动的同时，底板22轻微地升高以允许传送带在其下方通过。在压紧过程中，此底板下降至合适位置，夹住返回的传送带，并且形成顶部冲床24的连续底部支撑物。

在压紧过程中，上部的顶部冲床24下降到刀刃腔框架内以压紧限制的粉末并且形成压紧制品。传送的压力为从大约150至大约500kg/cm²。在压紧过程中，输送机14被紧压在形成的砖下方的底板22上。带式输送机14接受两种压缩：一个区域在底板22上方和飘尘下方，以及另一个区域在底板22下方其和底部支撑物(25)之间。

顶部冲床24可以蚀刻有浮雕图样，其被转移到压紧砖上作为正像。使用蚀刻的压板和施加的装饰性釉料38的组合，在压紧的粉末40的表面上可以产生任何图样或装饰。以此方式，可以在该系统制造的砖28上形成大量的装饰性效果，这增加了其市场价值。

在施加压力和形成制品后，首先提升刀刃限制腔框架26以使砖的侧面自由并且允许材料松弛，同时仍处于来自顶部冲床24的压力下。然后，提升顶部冲床24并且使工件在输送机14上自由。然后移动底板22以允许输送机14再次行进。

5.运输工具/输送机

输送机14诸如传送带是由增强的合成材料诸如尼龙或聚酯制成的透气式带。该带携带松散的粉末通过压实组合件16、装饰单元18和压紧组合件20。该带可以是任何宽度以适应压力机器可以处理的任何宽度。该带是连续的，并且沿整个加工工作台通过所有携带粉末40的制备区域行进至压紧区域并超出至翻坯机。该带将压紧的砖28运输至接收装置47，该接收装置47可以将其传送至干燥机、或存储架或至烧窑。在离开压紧区域和将压紧制品传送到第二干燥带或架的翻坯机后，该带在整个装置的下方返回从而在机器的起点处再次开始。

输送机14的重要属性在于其具有足够的孔隙率以允许空气在颗粒的压紧过程中在其下方放出。此孔隙率允许空气放出，否则空气将截留在制品内并且导致不利的分层。采用透气式带，有可能单次施加压力，而不是如在传统的腔压紧中多次快速压紧。这减少了每个压紧行程所需的时间，并且每个压紧行程生产一件制品，这增加了生产量。带的材料还必须具有足够的耐用性以承受压紧装置的反复压缩。为了增加空气释放，可以在带的下方和等压板的上方安装网状物。

存在多种方式来实现带中的透气性特性，诸如固体带材料中的小穿孔、将开放网状物材料的重叠层结合在一起或紧密编织的合成材料。

输送机14将物品向前移动到翻坯机(未显示)，在此物品被传输到干燥装置(未显示)。通过将完成的工件移动远离压紧区域，将新的粉末与压板对齐，并且可以形成新的砖。当形成的砖到达带组合件的端部时，其被自动地传输到接收装置47的另一条带从而被携带至干燥室或烧窑中。传送带在辊上方简单地向下行进，并且然后在压紧下返回以在机器的起点处再次开始。随着带从工作区域下降，形成的工件水平地延续并且以轻微的剥离方式与传送带分离。在压紧过程中的所有时间，砖都不需要支撑其自身全部重量，避免了使用目前可用的用于制造瓷砖的标准压紧系统的压紧制品所经历的标准物理处理或操作相关的应力。

在粉末沉积、压实、装饰和压紧的整个过程中，带仅在实际压紧的过程中短暂地停止。在所有其他时间，材料连续地移动，并且在制品刚被压紧后就制备新批次或部分的粉末。以此方式，连续的粉末流以每分钟10个或更多个制品的速度被沉积、压实、装饰和压紧。

带是透气的，其允许空气在制品的压紧过程中从粉末或颗粒放出，以避免压紧制品中不期望的分层，又实现较高数量的每分钟行程数。

根据本发明的一个实施方案，该装置/系统包括再循环容器30以在压紧的物品40通过顶部冲床24后收集废粉末40-3。

根据本发明的一个实施方案，用于压紧砖的方法包括：在步骤210，通过输送机14诸如传送带将新的粉末移动至压紧区域中；在步骤220，将一部分粉末限制在任何形状的具有刀刃的限制腔框架26内；在步骤230，通过按压顶部冲床24压紧限制腔框架26内的粉末；在步骤240，提升限制腔框架26离开物品40-2，同时保持顶部冲床24；以及在步骤250，提升顶部冲床24。

可以通过将带向前移动使压紧制品从压紧区域移除。

结果，通过本发明的系统和方法压紧的制品可以实际上具有任何尺寸，其不被装置或系统的容量限制。

本发明还涉及连续压紧粉末的系统10，其包括：

将粉末卸料的粉末卸料组合件12；

运输粉末的输送机14；

部分地致密化运输的粉末的压实组合件16；

限制移动的输送机14上的一部分致密化的粉末的限制组合件；和

压紧限制部分的粉末的无腔压紧组合件20。

优选地，此系统10包括装饰单元18，以在压紧前装饰致密化的粉末，和/或粉末卸料组合件包括往复梳以均匀地将粉末卸料。

尽管本发明已经被开发用于高百分比的飘尘以便利用高百分比的再循环材料，但粉末还可以包括常规的瓷砖原料。在此情况下，在常规生产线中实现了更高的生产量。此方法还允许制造比在基于腔的压力机器中可获得的更大的常规砖。

尽管在本文中已经借助于实施例以一些细节描述了特定的示例性实施方案和方法，但是由前述的公开内容对于本领域技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的前提下可以做出许多变化、改进和改变。例如，如本领域技术人员可以容易地预期的，本发明的装置、方法和系统还可以适合于连续地或不连续地压紧具有飘尘的其他组合物粉末，诸如25、30、35、40、45、50、55、65、75、80、85、90、92、94、96、98和100wt.％的飘尘，或根本没有任何飘尘。

因此，上述描述不应当被认为是限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (22)

1.用于通过压紧粉末或颗粒形成压紧制品的系统(10)，其包括下列装置：

粉末卸料组合件(12)；

无腔压紧组合件(20)，其包括：

尺寸与所述压紧制品相同或大于所述压紧制品的底板(22)，

分离一部分粉末的限制工具，和

顶部冲床(24)；和

运输所述粉末和/或所述压紧制品的输送机(14)，

其中所述输送机(14)是透气式传送带，和

其中压紧区域的底板(22)是可移动的，并且在压紧过程中下落至合适位置，夹住返回的传送带，并且形成所述顶部冲床(24)的连续底部支撑物，但其在所述传送带移动过程中提升从而允许所述传送带在返回至设备前方的途中在所述底板(22)下方通过。

2.权利要求1所述的系统(10)，还包括适于将所述粉末部分地压实和除气的压实组合件(16)。

3.权利要求1或2所述的系统(10)，还包括适于在压紧前在所述粉末上添加装饰材料的装饰单元(18)。

4.根据权利要求1或2所述的系统(10)，还包括固定至所述底板(22)上面的所述输送机(14)下面的柔性栅格(23)。

5.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述底板是等压板。

6.根据权利要求2所述的系统(10)，其中所述压实组合件(16)包括具有不同直径的辊(34)和副带(36)。

7.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述粉末或颗粒包括：飘尘粉末、粘土粉末、颗粒状飘尘、颗粒状粘土及其组合或其混合物。

8.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述粉末或颗粒还包括其他成分以改性所述粉末、颗粒和/或所述压紧制品的性质。

9.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述粉末卸料组合件(12)包括：

振动供料工具；和多个往复梳(46)，所述往复梳(46)适于破碎所述粉末并且将其均匀地沉积至所述移动的输送机(14)上。

10.权利要求9所述的系统(10)，其中将所述往复梳(46)布置成平行的层，后面的层上的所述往复梳(46)的齿面向相反方向，其中所述往复梳(46)摆动的速度和幅度是可调整的，包括所述往复梳之间的高度以及所述输送机(14)的移动速度。

11.权利要求6所述的系统(10)，其中所述辊(34)中的两个是双辊，并且所述副带(36)可以这样的方式布置使得所述传送带和所述副带之间的空间逐渐地减小，直至达到期望的距离，所述期望的距离由所述辊(34)的导辊在致密化区域的端部处的高度设定。

12.权利要求11所述的系统(10)，其中致密化组合件将所述粉末的密度增加3％-30％以形成致密化区域。

13.权利要求12所述的系统(10)，其中所述密度增加10％-15％。

14.权利要求3所述的系统(10)，其中将釉装饰材料施加至所述输送机(14)上的部分致密化的粉末的移动连续床以形成装饰区域。

15.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述限制工具是任何形状的刀刃限制腔框架(26)，所述形状包括圆形、或正方形、或三角形或不规则形状，并且所述限制工具分离待压紧的一部分连续的粉末层并且对压紧制品提供横向支撑，并且其中所述限制工具搁在与所述输送机(14)对齐的支撑物上以避免损坏所述输送机(14)。

16.权利要求1所述的系统(10)，其中所述顶部冲床(24)使用从150kg/cm²至500kg/cm²的压力将所述限制工具所容纳的粉末或致密化的粉末压紧成高度压实的制品。

17.权利要求15所述的系统(10)，其中所述顶部冲床(24)包括设计或图样。

18.权利要求1所述的系统(10)，其中所述限制工具可以是任何形状的腔框架，所述腔框架具有锋利的边缘以在压实后切割压紧的粉末。

19.权利要求15所述的系统(10)，其中在移除所述顶部冲床(24)前从所述压紧制品移除所述限制腔框架(26)。

20.根据权利要求1或2所述的系统(10)，其中所述粉末是包括至多12％的水的干粉末。

21.权利要求3所述的系统(10)，其中所述装饰材料是彩色釉料。

22.权利要求2所述的系统(10)，其中所述粉末包括至多90％的飘尘。