CN105636754B - 用于形成陶瓷片材的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于形成陶瓷片材的设备，包括：传送带(2)，其具有刚性邻接平台(11)，所述刚性邻接平台位于所述传送带的上分支(2')下方并且与其相邻；进给装置（5），其用于进给陶瓷粉末材料(6a)从而将陶瓷粉末材料层(6)释放到所述上分支(2')上；第一压辊(10)，其水平轴(10a)与所述传送带(2)的延伸方向(X)垂直并且设置在所述传送带(2)的上方；驱动装置（27），其用于所述第一压辊(10)，确定所述第一压辊围绕其轴(10a)的旋转；至少一个第二压辊(20)，其水平轴(20a)与所述传送带(2)的延伸方向(X)垂直并且设置在所述刚性邻接平台(11)的下方且设置成以相对的反向方向与所述第一压辊(10)积极地相互作用，以便压缩所述陶瓷粉末材料层(6)；支撑和移动装置（13），其用于所述第一压辊(10)，该支撑和移动装置直接连接至所述至少一个第二压辊(20)并且与所述至少一个第二压辊(20)可操作地相互作用，从而使所述第一压辊(10)竖直移动并且从上面施加竖直挤压力，同时从下面施加竖直的反作用力于所述邻接平台(11)和所述陶瓷粉末材料层(6)上。

Description

用于形成陶瓷片材的设备

技术领域

本发明涉及通过压实陶瓷粉末材料（为了简单起见，下文称为“粉末”）形成大尺寸生片材的设备，特别地，该大尺寸生片材为边尺寸比正常瓷砖的边尺寸大得多的片材。接着，由此获得的生片材必须进行烧制以便将想要的成品陶瓷片材用于铺地或墙体覆盖。

背景技术

如本领域技术人员所熟知，通过特殊的压力机以传统的方法获得准备用于烧制的正常生瓷砖，该压力机能够将陶瓷粉末压实在模槽中，该模槽的边尺寸与想要获得的瓷砖的边尺寸相同。这些压力机的结构非常坚固，因为其必须承受产生的压缩力，压缩力等于必须施加在每个腔中的粉末上以便获得想要的压实效果的比压（每单位表面积的力）乘以封闭在同时挤压的（一个或多个）模槽中的表面。

因此，想要获得的砖的表面积越大，压力机必须施加的结果压力就越大，为该目的，压力机配备有液压驱动气缸和气动气缸以及活塞设备。

这些压力机是相当复杂、昂贵的机器，其挤压周期涉及各种步骤，除了需要粉末脱气和抽吸设备以及适当的安全装置之外，其生产仍需要足够的时间和条件。

已知提供连续的预压实设备的成形系统包括传送带，厚层均匀的粉末层加载在该传送带上并且穿过通过辊磨机，以获得粉末层的第一压缩和脱气物。然后，由此预先压实的层沿纵向划分成一系列半成品，该半成品的边尺寸大致为想要获得的瓷砖的边尺寸。接着，这些半成品从上述带卸载从而定位在常规压力机的相应腔内，该压力机设有上和下半模以完成压实，然后完成其成形，从而获得生瓷砖以进行烧制。

尽管给出了良好的效果，这样的系统，由于涉及预压实步骤的确切事实，意味着整体尺寸更大并且生产周期更长，以及和传统的成形系统相比，购买和操作成本增加。

已知有这样的系统，其用于形成大尺寸的生陶瓷片材，即，边尺寸（例如，1 m x3m）明显大于正常瓷砖的边尺寸，但相比后者，厚度减小（例如，3毫米）。该系统还设有传送带，以及在下游的挤压装置，在该传送带设备上设置有用于装载粉末以便形成厚度均匀的层的装置，挤压装置大致由下半模组成，下半模可在两个方向移动，使得一旦传送带停止，下半模可以抵住上述传送带的下部分支挤压上述层的对应的表面部分，在该下分支上方，设有平坦的相对表面充当上半模。

由于该系统专门设计用于生产大尺寸片材，所以该下半模必须施加非常大的力。此外，为了使粉末能够脱气，该挤压以若干步骤进行，在降低和抬升下半模的一些初步步骤之后进行最终的挤压。这显然对生产周期的持续时间和成本有显著影响。在任何情况下，以该系统不可能得到厚度类似于正常瓷砖的厚度的片材。事实上，只有厚度小（例如3 mm）的片材才有可能获得可以接受的脱气。

发明内容

在该背景下，本发明的基础的技术任务是提出一种用于形成克服了现有技术的上述缺点陶瓷片材的设备。

特别地，本发明的目的在于提供一种设备，该设备可能获得这样的生陶瓷片材：边尺寸较大，并且，如果需要，厚度类似于常规瓷砖的厚度。

本发明的进一步的目的在于提供用于形成陶瓷片材的设备，该设备允许将相对大的压力施加在待压实的陶瓷粉末材料上，同时降低由压缩元件施加的起作用的力。

另一目的在于实现上述类型的设备，该设备的制造和操作成本明显低于已知系统的制造和操作成本。

通过包括一项或多项权利要求中所公布的技术特征的用于形成陶瓷片材的设备基本上实现规定的技术任务，特定的目标及其它。

从用于形成陶瓷片材的设备的优选但并非排它的实施例的大致且非限制描述中，本发明的另外的特征和优势将变得更明白。

附图说明

以下结合示意性和非限制的附图进行阐述，其中：

-图1-3为在各种操作阶段的根据本发明的用于形成陶瓷片材的设备的侧视图，其中移除一些部件以使该图易于理解；

-图4表示图2所示的设备的放大图；

-图5展示了根据本发明的设备的正视图。

具体实施方式

在附图中，1代表用于根据本发明的形成陶瓷片材的设备。

设备1包括水平传送带2，其行进方向由箭头X指示。

该传送带2包括上分支2'和下分支2"并且在两个滑轮31和32之间缠绕，该两个滑轮位于传送带的各末端21和22,。

通过与两个滑轮31或32之一相关联的驱动齿轮电机4而移动的传送带2的前进使得适合用于获得瓷砖的陶瓷粉末材料6a可能通过合适的进给装置5沉积在其上分支2'上，从而形成厚度均匀的陶瓷粉末材料层6。在该具体情况下，进给装置5包括料斗7。然而，值得注意的是，装载料斗可以是一个以上，连续地布置。层6的长度取决于想要获得的生片材8的长度。提供相关联的侧面限制和围堵设备以从侧面限制层6，在该具体情况下为两个侧部9（为了简单起见，仅在图5显示），以能够精确容纳压辊10的方式选定两个侧部9的距离。

在传送带2的上水平分支2'设有刚性结构，该刚性结构限定水平刚性邻接平台11，该水平刚性邻接平台11与上分支2'的下表面相邻。

该设备1进一步包括第一压辊10和至少一个第二压辊20，该第一压辊10位于所述传送带2的上分支2'的上方，该至少一个第二压辊20设置在所述刚性邻接平台11的下面。

该压辊10可围绕其水平轴10a旋转并且垂直于所述传送带2的前进方向X。有利地，所述第二压辊20可绕其水平轴20a旋转并且垂直于所述传送带2的延伸方向X。优选地，如附图可见，存在多个第二压辊20， 所有的第二压辊排成一直线并且沿与传送带2的延伸方向X垂直的水平轴彼此平行。

所述第一压辊10和第二压辊20在相对的反方向以主动方式相互作用，以压缩陶瓷粉末材料层6并产生生的陶瓷材料片材8，下文会更详细地解释操作。

该压辊10嵌入辊轴12上，所述辊轴12由支撑和移动装置13可旋转地支撑在两端。

所述第一压辊10的支撑和移动装置13直接连接至该第二压辊20并且与所述第二第二辊20可操作地相互作用，从而不仅竖直地移动所述第一压辊，还从上方施加竖直的挤压力，并同时从下面施加竖直反作用在邻接平台上，并因此施加在陶瓷粉末材料层6上。

详细地，该支撑和移动装置13包括至少一个框架14以及至少一个线性执行器15，该至少一个框架14用于支撑和容纳所述第一压辊10和第二压辊20，该至少一个线性执行器15连接至所述第二压辊20，并且直接作用在框架14上

该框架14包括两个平行的竖直框部16，该框部16位于传送带2的相对侧，与所述第一压辊10的旋转轴10a正交。

该压辊10经由旋转辊轴12和其它束缚部由所述框部16直接支撑，通过线性执行器15的作用而竖直移动。

优选地，存在至少两个线性执行器15，各用于传送带2的每一侧，每个线性执行器连接至并且作用在各自的框部16上。

在另一方面，所述第二压辊20通过支撑装置17彼此支撑和相关联，该支撑装置17包括两个平行的竖直板18，所述竖直板18位于所述传送带2的相反侧上，与所述第二压辊2的旋转轴20a正交。每块板18容纳在框架14的各自的框部16中。

每个线性执行器15的第一端15a连接至所述支撑装置17，特别地连接至各自的板18，并且第二端15b连接至各自的框部16。

有利地，每个线性执行器15以操作时向下延伸并且使其第二端15b远离所述邻接表面11的方式竖直地设置在所述板18和所述框部16之间。

所述线性执行器15可以为液压或气动类，其优选包括在气缸中滑动的活塞，该活塞由具有液压泵的液压单元驱动。

如图1-4可见，每个竖直支撑板18通过至少一对滑动块19（优先两对）连接至各自的框部16， 该滑动块19使所述框部16和各自的板18之间能够进行滑动和相对平移。

支撑和轴向地限定所述第二压辊20的成对的板18束缚至所述支撑框架14并且在所有的操作阶段保持固定的竖直高度。类似地，如之前所述，在陶瓷粉末材料压缩期间，对于所有的操作阶段，连接至所述板18的第二压辊20维持其高度，从而保持与邻接平台11持续接触，抵住所述邻接平台从下面起作用。

该设备1进一步包括调节系统（未展示），该调节系统用于在所述设备未操作时调节所述竖直支撑板18的高度。由此，该系统还可能调节所述第二压辊20的竖直位置。

在启动每个线性执行器15后，活塞离开气缸并且向下延伸，其牵引各自的框部16，所述第一压辊10的各端安装在各自的框部16上，该第一压辊10因此竖直向下平移直到搁置在待压实的陶瓷粉末材料层6上并且抵住该陶瓷粉末材料层施加一定的压力。

该第一压辊10可在非操作位置（图1, 3）和操作位置（图2）之间竖直移动，在该非操作位置，所述第一压辊被抬升，并且远离所述陶瓷粉末材料层6，因此不施加任何压缩动作在陶瓷粉末材料层上，在该操作位置，所述第一压辊10与下面的陶瓷粉末材料层6接触从而在该陶瓷粉末材料层6上施加压缩动作。

在所述非操作位置，所述线性执行器15在搁置构造，因此完全收缩，并且该框部16在抬升位置（图1和3）。相反，在所述操作位置，所述线性执行器15是可操作的并且因此完全延伸且向下拉长，并且该框部处于下降位置（图2）。

在操作状态，所述线性执行器15施加在所述框部16上并因此施加在所述第一压辊10上因此自上而下延伸所述陶瓷粉末材料层6的拉伸动作伴有同时的推动反作用，该推动反作用由该执行器施加在所述第二压辊20上，因此将压力自上而下施加在邻接平台11上，从而增加在陶瓷粉末材料层6上的压缩效果。

以这种方式，在与所述第一压辊10相切的点将精确的压缩施加在所述陶瓷粉末材料层6上。通过使所述第一压辊10和所述第二压辊20沿整个传送带2平移直至其行进沉积在该带2上的层6的整个长度，从而压缩和挤压整个陶瓷粉末材料层6。

该压辊10和20的运动是这样的旋转-平移运动：沿平行于所述传送带12的前进方向X的方向，对所述第一压辊10来说是主动的，而对所述第二压辊20是被动地，该第二压辊20安装成空置的，由所述第一辊10的旋转-平移运动牵引。

实际上，与旋转辊轴12相关联，所述第一压辊10具有驱动装置27，比如驱动所述辊轴12的齿轮电机：当所述第一辊10与所述搁置表面分开时，该第一辊10仅进行旋转；但当所述第一辊10与陶瓷粉末材料层6接触时，该第一辊10在该陶瓷粉末材料层上滚动，压缩该陶瓷粉末材料层并水平平移。

该框架14包括结构元件23，该结构元件23可在与该带2的延伸方向X平行的两个方向水平移动。该结构元件23支承所述板18、框部16、线性执行器15和在这些元件之间的其它连接结构元件，以及两个突出臂24（图5），该突出臂24沿机械滑动件25在框架14的固定部26上滑动。没有清楚地描述和/或说明的由结构元件23、压辊10和20以及其它结构部分组成的结构可以以紧凑的方式水平移动。

使用时，从图1所示的状态开始，可以看出，该第一压辊10处于非操作位置，抬升并远离通过加载料斗7预先沉积在所述传送带2上分支2'上的陶瓷粉末材料层6。通过由料斗7直接将粉末材料逐渐释放在同时沿方向X以给定的时间间隔移动的传送带2上使陶瓷粉末材料层6沉积。

一旦获得所需长度的层，所述传送带2停止并且可以开始挤压所述材料，如图2所示，该传送带2是静止的并且在启动所述线性执行器15，引起框部16竖直向下平移后，该压辊22元件已经下降。在该阶段，线性执行器15的动作通过所述第一压辊10从上面并且通过所述第二压辊20从下面同时产生压力。单个压缩系统能够在邻接平台上（所述陶瓷粉末材料层6处于该邻接平台的上方）施加向下的力（第一压辊10）并且同时接受相对的反作用力（由邻接平台下方的相对的辊提供，与压缩提供的反作用力形成合力），使得起作用的各个力完美均衡。

沿所述第一压辊10的母线进行粉末的最大压缩，该第一压辊1 0的母线坐落在与陶瓷粉末材料层6相切的线上。

在该点，启动齿轮电机27，开始在待压实的粉末材料层6上旋转所述第一压辊10。

整体结构元件23以及压辊10和20沿传送带2在待挤压的层6的整个长度上水平平移。

但是，应该注意到，对于某些过程，该第一压辊10可以合宜地不进行机械化而是空置。在该情况下，应该有利地提供另一齿轮电机（未示出），其直接作用在结构元件上从而促进所述结构元件23的平移，并且因此促进与其相连的压辊10和20的平移。

在完成整个层6挤压时，通过及时启动所述线性执行器15，使其收缩，促进框部16和所述第一压辊10抬升，从而抬升该第一压辊10。该第一压辊10保持在非操作位置直到下一次加载粉末材料6，在结束下一次加载粉末材料6后，该第一压辊10可以开始新的挤压阶段。

由此获得的生片材8可以通过再次启动传送带2，将所述片材8卸载在外面的辊传送机28上，从而隔开所述生片材8，该辊传送机28坐落在传送带2的下游，处于与料斗7相反的末端处。

根据第一优选操作方式，该第一压辊10在完成挤压阶段（在附图中为从右至左）时抬升，等待加载新的陶瓷粉末材料床，以及由此卸载生的加压片材，之后，该第一压辊10再次下降并且从左至右沿相反方向开始挤压。因此，在所示的构造中，辊不需要始终在所述传送带2的同一末端重新定位以启动每次挤压，因为挤压循环以及压辊10和20和结构元件23的运动可以在任一方向进行。

相反，根据可替换的操作模式，该陶瓷粉末材料层6可以仅在一个方向进行压缩。在该情况下，必须具有重新定位系统（未示出），其能够使整个压缩机构始终再次位于传送带2的同一末端。

优选地，无论是单向还是双向压缩，可以总是存在所述重新定位系统，因为即使是在非挤压阶段中，例如，如果需要将该结构元件23及辊10和20沿所述带2移动至任何点，例如，为了维修或其它目的，所述重新定位系统可以有利地用于移动所述压辊10和20以及结构元件23。

有利地，该重新定位系统具有循环式滚珠螺杆组件，该滚珠螺杆组件具有离合机构并且由齿轮电机驱动（未示出），该齿轮电机可以优选与所述第一压辊的旋转完全同步或在挤压期间断开连接。

换句话说，由该齿轮电机驱动的系统可以与齿轮电机27（在齿轮电机的旋转辊轴12上起作用）协作，从而在压缩陶瓷粉末材料层6期间促进所述第一辊10和整个压缩机构（即，结构元件23）沿传送带2的延伸方向X平移，或在压缩期间不连接从而允许所述第一压辊10在压缩中单独起作用。

在两种情况下，该重新定位系统可以与压辊10和20以及支撑和移动装置13的双向运动协作，从而在非压缩阶段水平定位整个结构元件23；如上文所述，这可以在每次挤压循环结束后用于将结构元件23和压辊10和20始终放置在该带的同一末端，从而能够重复单向的挤压循环，并且将其放置在沿着所述带的任何想要的位置，例如，为了维修或其它目的。

该第一压辊10的表面10b可以是平滑的或也是成形的，从而获得，例如，表面具有浮雕或轮廓的陶瓷片材，该浮雕或轮廓还可以构成特定的图案。例如，该表面可以由钢或也可以由硫化橡胶制成。

将根据本发明的设备与已知系统进行对比。

众所周知，陶瓷混合物需要400- 500 Kg/cm²的挤压力；通过动态辊挤压系统，起作用的力显著降低，因为所得的压缩力仅局部地沿辊的相切带，并因此沿非常有限的宽度的一部分展开并释放在待压实的粉末材料层上。这确保在挤压粉末材料层期间，脱气没有任何问题。

此外，单独的压缩系统施加向下的力并且同时接受相对的反向力，使得起作用的力完美地平衡。因此，可能使用这样的两个液压驱动线性执行器或气动线性执行器：其功率明显小于用于形成大尺寸生片材的常规压力机中所用的设备类型所需的功率，尽管如此仍能在待挤压的层上获得相当大的压力。与现有技术的系统相比，一个显著的区别是在本发明的设备中，该邻接平台可以非常薄，因为其仅须支撑其自身重量并且不会承受来自挤压的向下推力，因为第二压辊通过其反向推力产生夹心效果，这平衡了起作用的力。

在挤压阶段中，陶瓷粉末床在挤压表面上保持静止，因此不经受由不同的挤制系统引起的任何类型的拉伸。

最后，应该注意，通过根据本发明的设备，由根据本发明的设备生产的生片材的最大长度可以为任何长度（理论上是无限的，只要提供长度足够的传送带，并且压辊进行足够的水平运动）。实际上，可仅仅通过移动、传送和使用获得的陶瓷片材而赋予该最大长度。

Claims (13)

1.一种用于形成陶瓷片材的设备，包括：

-传送带(2)，其具有刚性邻接平台(11)，所述刚性邻接平台位于所述传送带的上分支(2')下方并且与其相邻；

-进给装置(5)，其用于进给陶瓷粉末材料(6a)从而将陶瓷粉末材料层(6)释放到所述上分支(2')上；

-第一压辊(10)，其第一水平轴(10a)与所述传送带(2)的延伸方向(X)垂直并且设置在所述传送带(2)的上方；

-驱动装置(27)，其用于所述第一压辊(10)，确定所述第一压辊围绕其第一水平轴(10a)的旋转；其特征在于，所述设备包括：

-至少一个第二压辊(20)，其第二水平轴(20a)与所述传送带(2)的延伸方向(X)垂直并且设置在所述刚性邻接平台(11)的下方且设置成以相对的反向方向与所述第一压辊(10)积极地相互作用，以便压缩所述陶瓷粉末材料层(6)；

-支撑和移动装置(13)，其用于所述第一压辊(10)，该支撑和移动装置直接连接至所述至少一个第二压辊(20)并且与所述至少一个第二压辊(20)可操作地相互作用，从而使所述第一压辊(10)竖直移动并且从上面施加竖直挤压力，同时从下面施加竖直的反作用力于所述邻接平台(11)和所述陶瓷粉末材料层(6)上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支撑和移动装置(13)包括至少一个框架(14)和至少一个线性执行器(15)，所述至少一个框架(14)用于支撑和容纳所述第一压辊(10)和所述至少一个第二压辊(20)，所述至少一个线性执行器(15)连接至所述至少一个第二压辊(20)并且作用于所述框架(14)上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备包括多个水平的第二压辊(20)，该多个水平的第二压辊与所述传送带(2)的延伸方向(X)垂直，且其各自的第二水平轴(20a)彼此平行对齐。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述第一压辊(10)能够在非操作位置和操作位置之间竖直移动，在所述非操作位置，所述第一压辊被抬升并且远离所述陶瓷粉末材料层，并且不在所述陶瓷粉末材料层上施加任何压缩动作，在所述操作位置，所述第一压辊(10)下降并且与下面的陶瓷粉末材料层(6)接触从而在所述陶瓷粉末材料层(6)上施加压缩动作。

5.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述框架(14)包括两个平行的竖直框部(16)，该两个框部(16)位于所述传送带(2)的相对两侧，与所述第一压辊(10)的旋转的第一水平轴(10a)正交，支撑所述第一压辊(10)并且在所述线性执行器(15)启动后竖直滑动。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二压辊(20)由支撑装置(17)支撑并且通过所述支撑装置(17)彼此相关联，所述线性执行器(15)连接至所述支撑装置(17)。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述支撑装置(17)包括两个平行的竖直板(18)，该两个竖直板(18)位于所述传送带(2)的相对两侧，与所述第二压辊(20)的旋转的第二水平轴(20a)正交；每个所述竖直板(18)容纳在所述框架(14)的各自的框部(16)中。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，每个竖直支撑板(18)通过至少一对滑动块(19)、以及通过各自的线性执行器(15)，连接至各自的框部(16)，所述滑动块使得所述框部(16)和各自的竖直支撑板(18)之间能够进行相对平移，并且所述线性执行器启动后会引起所述框部(16)和所述第一压辊(10)的竖直平移。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，每个竖直支撑板(18)通过两对滑动块(19)、以及通过各自的线性执行器(15)，连接至各自的框部(16)，所述滑动块使得所述框部(16)和各自的竖直支撑板(18)之间能够进行相对平移，并且所述线性执行器启动后会引起所述框部(16)和所述第一压辊(10)的竖直平移。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，当所述设备不操作时，能够通过调节所述竖直支撑板(18)的高度来调节所述第二压辊(20)的竖直位置；在所述陶瓷粉末材料层(6)的压缩期间，所述第二压辊(20)始终保持与所述邻接平台(11)接触。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于所述第一压辊(10)的所述驱动装置(27)包括齿轮电机，所述齿轮电机作用于所述第一压辊(10)的旋转辊轴(12)上，从而当所述第一压辊(10)处于非操作位置、远离所述邻接平台(11)时，使所述第一压辊(10)旋转，并且当第一压辊处于下降的操作位置时，所述第一压辊(10)与所述陶瓷粉末材料层接触，进行水平的旋转平移。

12.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二压辊(20)安装成空置状态，并且对第一压辊(10)自上方施加的向下的压缩力作出反应，从下面施加向上的力于所述邻接平台(11)上，借助所述线性执行器(15)的启动，通过所述框部(16)向下牵引所述第一压辊。

13.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，该设备包括重新定位系统，所述重新定位系统由齿轮电机驱动，所述齿轮电机能够选择性地与所述第一压辊(10)的驱动装置(27)同步工作，以便于在所述陶瓷粉末材料层(6)压缩期间协作所述第一压辊(10)和所述第二压辊(20)沿所述传送带(2)的延伸方向(X)平移或在压缩期间断开连接；所述重新定位系统进一步能够在非压缩阶段中启动以便将所述第一压辊(10)、所述第二压辊(20)和所述支撑和移动装置(13)定位在沿着所述传送带(2)的任何点。