CN107107311A - 用于加工陶瓷制品的机械 - Google Patents

Abstract

一种用于加工陶瓷制品等的机械(1)，该机械具有支承框架(2)和与支承框架(2)相关联的至少一个加工装置(3)，并且该机械包括：与支承框架(2)相关联的至少一个马达元件(4)；能够绕相应的轴线以旋转的方式被操作以便于加工陶瓷制品的至少一个工具(5)；连接至马达元件(4)且以旋转的方式支承工具(5)的轴(10)；用于容纳轴(10)的本体(12)；工具(5)的冷却装置(18、19、22、23)，其中，冷却装置(18、19、22、23)包括：介于本体(12)与轴(10)之间并且用于容纳冷却空气的至少一个间隙(13)，该间隙(13)具有用于冷却空气的进入开口(14)和排出开口(15)，冷却装置(18、19、22、23)包括管状元件(16)，该管状元件(16)与排出开口(15)相关联并且能够朝向工具(5)传输冷却空气。

Description

用于加工陶瓷制品的机械

技术领域

本发明涉及一种加工陶瓷制品及其副产品的机械。

背景技术

这些主要用于建筑的加工制品可以由不同的陶瓷材料制成，根据不同的化学-物理特性和机械性能来选择这些材料。

大概说来，可以在比如砖或陶器等无釉的多孔粘土陶瓷材料、比如马略尔卡陶器等带釉的多孔粘土陶瓷材料、以及比如炻器和瓷器之类的致密粘土陶瓷材料之间进行区分。

在任何情况下，已知这些材料是用提供特定研磨工具的机械来加工的。

通常，这些工具是通过特殊马达移动的盘状元件。这些马达以大约2800rpm的转速来操作并且直接地连接至与相关主轴相关联的工具。

替代性地，马达可以通过变频器连接至工具，该变频器可以将主轴转速改变到最大约5000rpm。

该工具的旋转允许对输入材料进行不同类型的加工，比如磨削、粗加工、切割等。

由于工具在制品上的作用产生的强烈摩擦导致工具本身过热，以便通过适当的冷却系统来控制温度。

根据冷却过程，有两种类型的加工：干处理和湿处理。

当工具过热等级为使干燥冷却无效时，湿处理是必需的。

在干燥过程中，通过直接在工具上吹入空气来进行冷却。为了从工作区域去除废料，提供传统的抽吸系统就足够了。

在湿处理中，通过在工具上喷洒水或其他液体来进行冷却。

在这种情况下，水与废料结合，从而产生必须按照现行法律规定的标准处理的废污泥。

用于干式冷却的传统机械通常为每种工具提供差异化的冷却系统。具体地，冷却单元连接至每个工具的每个马达，该冷却单元利用马达本身的一部分工作来压缩冷却空气，以经由专用连接管送至工具。

在使用比如砂轮等常规工具的传统机械中，干燥冷却可能用于耐磨性较差的多孔粘土陶瓷材料的加工，产生了较低的工具过热。

如果以降低的速度进行，则干燥冷却也可以用于加工瓷器炻器，另一方面，这又减少了去除的材料，从而降低了生产率。

对于更耐磨的材料，如瓷器炻器高速加工的情况，必须使用湿处理，导致了待被处理和处置的废污泥的产生。

用于干式冷却的传统机械的第一个缺点与以下事实有关：在常规转速(大约2800rpm)下的非常耐磨的材料、比如使用致密粘土的材料(例如瓷器炻器)的机械加工涉及工具的过热和其他机械部件比如主轴的过热，这是不可能用干冷却控制的。因此，需要使用导致废污泥的产生的水或其他液体，废污泥的处理和处置涉及在时间和资源方面的相当大的支出。

此外，已知类型的机械提供了工具和以旋转的方式支承工具的机械部件的差别冷却，因此具有高的构造复杂性和维护复杂性。

已知机械的另一缺点与以下事实有关：由于每个工具都是使用由相应马达产生的一部分工作进行冷却的，所以马达本身的效率损失的产生导致了生产过程的能量消耗的增加。

已知机械的另一缺点与以下事实有关：直接地连接至马达或通过逆变器连接至马达的工具不能实现比5000rpm更高的速度。为了达到所需的生产量，这需要使用大量的工具，从而导致高能耗、高投资成本和大的整体尺寸。

发明内容

本发明的主要目标是提供一种允许以有效、易于制造和经济实惠的方式实现工具冷却的机械。

在该目标之下，本发明的一个目的是相对于已知类型的机械来对工具和以旋转的方式支承工具的机械部件的冷却进行简化。

本发明的另一目的是提供一种用于加工陶瓷制品的机械，其允许增加主轴转数，以便以比目前在陶瓷部件中使用的转速更高的转速实现最高效率的工具。

本发明的另一目的是提供一种允许在高耐磨陶瓷材料的加工中也可以使用干处理的机械。

本发明的另一目的是提供一种允许在制造过程中获得效率提高和能量节省的增加的机械。

本发明的另一目的是提供一种允许在简单、合理、简单、有效的使用和低成本解决方案的范围内克服现有技术的上述缺点的机械。

上述目的是通过具有权利要求1的特征的用于加工陶瓷制品等的本发明的机械实现的。

附图说明

通过附图中的指示性但非限制性的示例图示，本发明的其他特征和优点将从用于加工陶瓷制品等的机械的优选但非排他的实施方式的描述中变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的机械的正视图；

图2是根据本发明的机械的局部侧面剖视图；

图3是根据本发明的局部正视图。

具体实施方式

具体参考这样的图示，附图标记1总体上表示用于加工陶瓷制品等的机械。

用于加工陶瓷制品等的机械1具有支承框架2，支承框架2与至少一个加工装置3相关联，机械1包括马达元件4、工具5和马达轴10，其中，马达元件4与支承框架2相关联，工具5用于加工陶瓷制品，马达轴10连接至马达元件4并且以旋转的方式支承工具5。

机械1还包括用于将运动从马达元件4传递至工具5的运动传递装置8、9、11。

不排除工具5直接地连接至马达元件4的替代实施方式。

支承框架2包括基部结构6，基部结构6能够将加工装置3保持在预定工作位置中。

在图1所示的实施方式中，加工装置3固定至基部结构6，使得工具5能够在距地面一定高度处工作，该高度与待加工陶瓷材料的向前移动路线7重合。

工具5能够绕相应的轴线以旋转的方式操作并且以运动学方式连接至马达元件4。

运动传递装置8、9、11包括与马达元件4相关联的至少一个第一带轮8、与以旋转的方式支承工具5的轴10相关联的至少一个第二带轮9、以及将第一带轮8与第二带轮9互相连接的带元件11。

以这种方式，通过操作马达元件4，由马达元件4产生的旋转运动通过带元件11从第一带轮8传递至第二带轮9，并且因此，通过轴10从第二带轮9传递至工具5。

方便地，第二带轮9的直径比第一带轮8小，以使得工具5能够以比马达元件4的转速更高的转速旋转。

有利地，第二带轮9的直径的尺寸设定为使得工具5可以达到5000rpm至7000rpm之间的转速，即可以达到适当的速度以允许以非常耐磨的材料制成的工具以最有效的方式工作。

在本实施方式中，实际上，工具5是金刚石砂轮的类型。以这种方式，可以在不使用湿式冷却工艺的情况下加工高耐磨陶瓷材料，比如瓷器炻器。

事实上，这些类型的工具即使在高温下也能保持其硬度和耐磨特性，而不会影响加工工艺的质量。

如图2所示，加工装置3包括容纳轴10的容纳本体12。

在本实施方式中，本体12是能够容纳轴10的大致棱柱形的壳体。

具体地，在本体12与轴10之间限定间隙13，间隙13用于容纳冷却空气并且至少具有进入开口14和用于这种冷却空气的至少一个排出开口15。

具体地，冷却空气进入间隙13，以便包围并冷却在本体12内运动的机械部件——比如以旋转的方式支承轴10的主轴或轴承，从而保护它们免受因操作过程中受到的机械作用而产生的过度的疲劳过热的影响。

仍然参照图2，存在出口管状元件16，出口管状元件16与排出开口15相关联并且能够从间隙13朝向工具5输送空气。具体地，管状元件16包括与排出开口15相关联的第一末端和与能够增大空气的输出速度的喷嘴17相关联的第二末端。

更具体地，冷却空气的由喷嘴17限定的出口部分——该出口部分被定向成将排出的空气射流引向工具5——小于由管状元件16限定的过渡部分。

在附图中所示的实施方式中，机械1包括多个加工装置3，多个加工装置3沿着由箭头7所标识的待加工材料的向前移动路线7连续地布置。

根据本发明，机械1具有加工装置3的冷却装置18、19、22、23。

冷却装置18、19、22、23提供共用歧管18和压缩装置19，其中，共用歧管18具有能够从压缩装置19接收冷却空气的进入端口20和用于冷却空气的多个排出端口21。

在本实施方式中，压缩装置19由能够将加压空气送入共用歧管18的压缩机单元构成。不排除压缩装置19由涡轮机单元或涡轮压缩机单元等形成的替代实施方式。

排出端口21中的每个排出端口21连接至相应的加工装置3的进入开口14，以将冷却空气送入相应的间隙13中。

冷却装置18、19、22、23还包括入口传送元件22和多个出口传送元件23。

入口传送元件22与进入端口20相关联，以将共用歧管18连接至压缩装置19。

相反，出口传送元件23中的每个出口传送元件23能够将排出端口21中的一个排出端口21连接至相应的进入开口14，以将冷却空气从共用歧管18传输至加工装置3。

具体地，入口传送元件22具有比出口传送元件23大的截面。

传送元件22、23的部分的尺寸确保了向每个加工装置3提供足够的空气流。

不排除冷却装置18、19、22、23是油冷却装置的类型的替代实施方式。

本发明的操作如下。

压缩装置19通过入口传送元件22将压缩空气送至共用歧管18。

共用歧管18中的空气又通过出口传送元件23分配到加工装置3中，从而进入相应的间隙13。

随后，借助于管状元件16，通过喷嘴17将空气吹到工具5上。喷嘴17的出口截面小于管状元件16的出口截面，从而利用广泛已知的“文丘里效应”增加了空气的排出速度。

同时，马达元件4以大约2800rpm的转速旋转，而第一带轮8也随马达元件4旋转。通过带元件11，旋转运动被传递至第二带轮9，第二带轮9具有比第一带轮8更小的直径，并且将以更快的转速——大约5000rpm/7000rpm——旋转。通过轴10与第二带轮9相关联的工具5也将以与第二带轮9相同的转速旋转。

实际上已经发现所描述的发明如何实现所提出的目的，特别强调的是，机械能够有效地冷却工具，使用相同的空气来冷却工具和机械部件，比如以旋转的方式支承机械的主轴，从而导致显著的节能。

因此，使用这种类型的工具的机械可以通过在高耐磨陶瓷材料的加工中的干处理进行冷却。

最后，鉴于一台单独压缩机或涡轮机等就可以提供对每个工具和相应的加工装置的各机械部件的冷却，由于使用上述冷却装置，所以能够实现生产过程的效率提高和能量节省的增加。

由于使用了上述的运动传递装置，该机械允许在比操作该机械的马达的转速更高的速度下旋转工具。

为此，可以使用非常耐磨的材料(如金刚石砂轮)制成的工具，为了达到最高效率，工具需要比所用马达的转速2800rpm高的转速。

因此，与已知类型的机械相比，构成本发明的主体的传送装置使得能够显著地减少所使用的工具的数量，但是具有相同生产能力，从而降低了能量消耗、投资成本和机器的整体尺寸。

Claims (9)

1.一种用于加工陶瓷制品等的机械(1)，所述机械(1)具有支承框架(2)和与所述支承框架(2)相关联的至少一个加工装置(3)，并且所述机械(1)包括：

-至少一个马达元件(4)，所述至少一个马达元件(4)与所述支承框架(2)相关联；

-至少一个工具(5)，所述至少一个工具(5)能够绕相应的轴线以旋转的方式被操作以便于加工陶瓷制品；

-轴(10)，所述轴(10)连接至所述马达元件(4)且以旋转的方式支承所述工具(5)；

-本体(12)，所述本体(12)用于容纳所述轴(10)；

-所述工具(5)的冷却装置(18、19、22、23)；

其特征在于，所述冷却装置(18、19、22、23)包括：

-至少一个间隙(13)，所述至少一个间隙(13)介于所述本体(12)与所述轴(10)之间并且用于容纳冷却空气，

所述间隙(13)具有用于所述冷却空气的进入开口(14)和排出开口(15)，所述冷却装置(18、19、22、23)包括管状元件(16)，所述管状元件(16)与所述排出开口(15)相关联并且能够朝向所述工具(5)传输所述冷却空气。

2.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述管状元件(16)包括与所述排出开口(15)相关联的第一末端和与喷嘴(17)相关联的第二末端，所述喷嘴(17)能够增大所述空气的输出速度。

3.根据前述权利要求中一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述机械(1)包括多个所述加工装置(3)。

4.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述加工装置(3)的所述冷却装置(18、19、22、23)具有至少一个共用歧管(18)，所述共用歧管(18)具有能够从压缩装置(19)接收所述冷却空气的进入端口(20)和用于所述冷却空气的多个排出端口(21)，所述多个排出端口(21)中的每个排出端口连接至相应的加工装置(3)的所述进入开口(14)以将所述冷却空气送入所述间隙(13)中。

5.根据前述权利要求中一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述冷却装置(18、19、22、23)包括入口传送元件(22)和多个出口传送元件(23)，所述入口传送元件(22)与所述进入端口(20)相关联并且能够将所述共用歧管(18)连接至所述压缩装置(19)，所述多个出口传送元件(23)中的每个出口传送元件能够将所述排出端口(21)中的一个排出端口连接至相应的进入开口(14)，以将所述冷却空气从所述共用歧管(18)传输至所述加工装置(3)，所述入口传送元件(22)具有比所述出口传送元件(23)大的截面。

6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述机械(1)包括从所述马达元件(4)到所述工具(5)的运动传递装置(8、9、11)。

7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述运动传递装置(8、9、11)包括与所述马达元件(4)相关联的至少一个第一带轮(8)、与所述轴(10)相关联的至少一个第二带轮(9)、以及能够将所述第一带轮(8)与所述第二带轮(9)连接的至少一个带元件(11)。

8.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述第二带轮(9)具有比所述第一带轮(8)小的直径。

9.根据前述权利要求中一项或更多项所述的机械(1)，其特征在于，所述工具(5)是金刚石砂轮的类型。