CN110900791A - 用于压实粉末材料的机器和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于压实包含陶瓷粉末的粉末材料(CP)的机器和方法；未被压实的粉末材料(CP)层被传送到压实装置(1)，这使得能够获得被压实的粉末材料(KP)层；所述机器(1)包括传送带(8)，所述传送带(8)将所述粉末材料(CP)从输入站(5)传送到压实装置(1)，在所述输入站(5)的区域中，供给组件(7)将所述粉末材料(CP)供给到传送机组件(4)；设想一种矫直装置(10)，所述矫直装置(10)设计用于施加力以增加所述传送带(8)的至少在所述输入站(5)的区域中的平坦度。

Description

用于压实粉末材料的机器和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2018年9月17日提交的意大利专利申请No.102018000008650的优先权，所述专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于压实粉末材料的机器和方法。
本发明还涉及用于生产陶瓷制品的设备和工序。
背景技术
在陶瓷制品生产领域中众所周知的是，使用机器来压实陶瓷粉末以生产板坯，优选地，生产薄的板坯(例如瓷砖)。
这种类型的机器包括：压实装置，所述装置设计用于压实粉末材料，以便获得被压实的粉末材料层；传送机组件，所述传送机组件用于将粉末材料从输入站输送到压实装置；和供给组件，所述供给组件设计用于在输入站处将粉末材料供给到传送机组件。传送机组件包括传送带(特别是金属传送带)，在使用传送机组件时，供给组件将所述粉末材料沉积在所述传送带上。
已经观察到所获得的板坯具有不总是均匀的厚度和/或密度和/或具有不准确的几何形状。一旦传送带已经使用了某一时长，这种现象就变得更加频繁。
本发明的目的是提供一种用于压实粉末材料的机器和方法，以及一种用于生产陶瓷制品的设备和工序，所述机器和方法以及设备和工序能够至少部分地克服现有技术的缺点，并且同时制造简单且便宜。
发明内容
根据本发明，提供一种用于压实包含陶瓷粉末的粉末材料的机器；所述机器包括：压实装置，所述压实装置布置在工作站处并且设计成压实粉末材料以便获得被压实的粉末材料层；传送机组件，所述传送机组件用于将粉末材料沿给定路径的第一部分从输入站输送到工作站，并且用于将所述被压实的粉末材料层沿给定路径的第二部分从工作站输送；和供给组件，所述供给组件设计用于在输入站处将粉末材料供给到传送机组件；
传送机组件包括传送带；供给组件设计成在输入站处将粉末材料供给到传送带；
所述机器的特征在于，其包括矫直装置，所述矫直装置包括至少一个抽吸头，所述至少一个抽吸头布置在输入站的区域中，并设计成施加力，所述力旨在增加传送带的至少在输入站处的平坦度。
根据本发明，提供一种用于生产陶瓷制品的设备；所述设备包括：如上文定义的用于压实陶瓷粉末的至少一个机器；切割组件，所述切割组件用于横向切割所述被压实的陶瓷粉末层，以获得基础制品，每个基础制品具有所述被压实的陶瓷粉末层的一部分；和至少一个烧制窑，所述至少一个烧制窑用于烧结基础制品的被压实的陶瓷粉末，以获得陶瓷制品。
根据本发明，提供一种用于压实包含陶瓷粉末的粉末材料的方法；所述方法包括：至少一个压实步骤，在所述压实步骤期间，在工作站处压实粉末材料，以获得被压实的粉末材料层；传送步骤，在所述传送步骤期间，通过传送机组件将粉末材料沿给定路径的第一部分从输入站传送到工作站，并且将所述被压实的粉末材料层沿给定路径的第二部分从工作站传送；和供给步骤，在所述供给步骤期间，在输入站处通过供给组件将粉末材料供给到传送机组件的传送带；特别地，传送步骤和供给步骤至少部分地同时进行；
所述方法的特征在于，它包括矫直步骤，在所述矫直步骤期间，将矫直装置设计成通过抽吸向传送带施加力，以增加传送带的至少在输入站处的平坦度；供给步骤和矫直步骤至少部分地同时进行。
根据本发明，提供一种用于生产陶瓷制品的工艺；所述工艺包括：一种如上文限定的用于压实粉末材料的方法；和烧制步骤，在所述烧制步骤期间，烧制所述被压实的粉末材料层的至少一部分。
附图说明
下面参考随附附图描述本发明，这些随附附图显示本发明的一些非限制性实施例，其中：
-图1是根据本发明的设备的示意性侧视图；
-图2是图1中的设备机器中的一个机器的细节的示意性主视图；
-图3是图2中的细节的示意性侧视图；
-图4是现有技术机器的细节的示意性主视图；
-图5是图4中的细节的示意性侧视图；
-图6是图2中的细节的替代细节的示意性主视图；和
-图7是图6中的细节的示意性侧视图。
具体实施方式
在图1中，PL整体上表示用于制造陶瓷制品T的设备。特别地，陶瓷制品T是瓷砖或板坯。
设备1包括用于压实粉末材料CP的机器1，所述粉末材料CP包括陶瓷粉末(例如含有粘土、沙子和/或长石)。机器1包括：压实装置2，所述压实装置2布置在工作站3处并且设计成压实陶瓷粉末CP以便获得被压实的陶瓷粉末KP层；传送机组件4，所述传送机组件4用于将陶瓷粉末CP(以基本上连续的方式)沿给定路径的第一部分PA(沿移动方向A)从输入站5输送到工作站3，并用于将所述被压实的陶瓷粉末KP层沿给定路径的第二部分PB从工作站3输送(到输出站6)；和供给组件7，所述供给组件7设计用于在输入站5处将陶瓷粉末CP供给到传送机组件4。
特别地，供给组件7以基本上连续的方式将陶瓷粉末供给到传送机组件4。
特别地，传送机组件4也设计成从下方支撑粉末材料CP和被压实的粉末材料KP。
传送机组件4包括传送带8。供给组件7设计成在输入站5处将粉末材料CP供给至传送带8(或供给到传送带8上)。
特别地，传送带8具有支撑表面9并且设计成沿第一部分PA(的至少一部分)输送(并支撑)粉末材料CP。供给组件7设计成将粉末材料供给至支撑表面9。
机器1包括矫直(straightening)装置10，所述矫直装置10包括至少一个抽吸头11，所述至少一个抽吸头11布置在输入站5处并设计成在传送带8上施加力(特别地，通过抽吸)以增加传送带8的(至少)在输入站5处的平坦度。
已经通过实验观察到，令人惊讶的是，通过这种方式，每种陶瓷制品T具有均匀的密度和/或厚度以及/或准确的几何形状(图2和图3)。
在注意到上述情况之后，还注意到(如图4和图5中显示的)，如果没有实施所述装置，则压力带13易于变形(特别地，经过某一使用时长之后)。以这种方式(如图4中更清楚地显示的)，所述陶瓷粉末CP层的一些区域(特别地，最接近传送带4的纵向边缘的区域)较薄(因此，具有较少的陶瓷粉末CP)。粉末材料CP的厚度影响被压实的产品(基础制品15)的密度；所述密度又与陶瓷制品T(在烧制之后)的大小和几何形状相关。
特别地，在使用时，在抽吸头11内产生小于大气压的压力。压力差意味着传送带8受到竖直的力，通过弯曲所述传送带8，所述竖直的力使所述传送带8在供给组件7处变得平坦，从而确保粉末材料CP在传送带8自身上的准确装载。
根据一些非限制性实施例，矫直装置10包括抽吸单元10’(特别地，泵)和用于将抽吸单元10’连接到抽吸头11的至少一个管道。
在一些情况下，矫直装置10包括用于检测由抽吸单元10’设定的压力的传感器(已知且未显示)以及用于在检测到所述压力不正确(太高)时发出警报信号的控制系统(未显示)。
有利但非必要地，传送带8包括(至少)一种金属材料(更确切地说，钢)。特别地，传送带8(主要)由金属材料(更确切地说，钢)制成。
在一些情况下，供给组件7(特别地，参见图1)设计成(在输入站5处)将(未被压实的)陶瓷粉末CP层运送至传送带8(运送到其上)；压实装置2设计成横向于(特别地，正交于)支撑表面9地在所述陶瓷粉末CP层上施加压力。
根据一些非限制性实施例，压实装置2包括至少一个压辊12(特别地，布置在相对的带上的两个压辊12-一个压辊在传送带8上方并且一个压辊在传送带8下方)，所述至少一个压辊12用于向陶瓷粉末CP施加压力以便压实陶瓷粉末CP本身。
尽管在图1中仅显示了两个辊12，但是根据一些变形例，也可以设置在传送带8上方和下方布置的多个辊12，如例如在专利EP1641607B1中描述的。
特别地，压实装置2也包括至少一个致动器(特别地，流体动力学致动器-已知且未显示)，所述至少一个致动器设计成向下并朝向传送机组件4推动压辊12。
有利地(如在图1中显示的实施例中)但非必要地，压实装置2包括压力带13。
特别地，压力带13沿移动方向A朝向传送带8靠拢，传送机组件4沿着移动方向A将陶瓷粉末CP供给至压实装置2。以这种方式，在陶瓷粉末CP上(从上到下)施加沿方向A逐渐增加的压力，使其被压实。
特别地，压力带13(主要)由金属(钢)制成，使得在压力向陶瓷粉末施加压力时所述压力带13基本上不变形。
根据具体实施例(诸如图1中显示的实施例)，压实装置也包括相对的带13’，所述相对的带13’布置在传送带8的关于压力带13相对的侧上(特别地，由橡胶或类似材料制成)，以与传送带8一起工作，从而对由压力带13向下施加的力作出适当的响应。在这些情况下，特别地，相对的带13’(主要)由金属(钢)制成，使得在压力向陶瓷粉末施加压力时所述相对的带13’基本上不变形。
有利但非必要地，相对的带13’与传送带8重合。换句话说，相对的带13’不存在(并且，特别地，传送带8主要由金属(钢)制成)。在这些情况下，传送带8也执行相对的带13’的功能(如上文描述的)。
有利地但非必要地，传送带8终止于工作站3(的端部)处。在这些情况下，传送机组件4包括用于传送的额外的带(未显示)，所述额外的带直接布置在压实装置2的下游并且设计成使被压实的陶瓷粉末KP(沿方向A)以与传送带11将陶瓷粉末CP传送到(并通过)工作站3的速度相比不同的速度(特别地，更快的速度)前进。更确切地说，用于传送的额外的带(未显示)的速度适于(对应于)被压实的陶瓷粉末KP离开压实装置2的速度。
作为上述情况的替代或除上述情况之外，根据一些非限制性实施例，供给组件7设计成将(未被压实的)陶瓷粉末CP层带至传送机组件4(带到其上)(更确切地说，带到传送带8上)，所述传送机组件4设计用于将所述陶瓷粉末CP层沿移动方向A供给到压实装置2。
根据一些非限制性实施例，设备PL还包括用于横向切割所述被压实的陶瓷粉末KP层以获得基础制品15(更确切地说，多个基础制品15；甚至更确切地说，基础板坯)的切割组件14，所述基础制品(其中的每个)是所述被压实的粉末KP层的一部分。更特别地，切割组件14沿给定路径的所述部分PB布置(更多特别地，在压实装置2的下游；甚至更特别地，在工作站3与输出站6之间)。特别地，基础制品15由被压实的陶瓷粉末KP组成。
有利地但非必要地，传送机组件4设计成将所述被压实的粉末KP层供给到切割组件14并且设计成将基础制品15输送到切割组件14的下游。
有利地，切割组件14包括切割刀片16和处理单元17，所述切割刀片16设计成与所述被压实的陶瓷粉末KP层接触以切割所述被压实的陶瓷粉末KP层，所述处理单元17用于沿与方向A呈对角或斜向于方向A的路径移动切割刀片16。在这种方式下，可以为基础制品15提供大致垂直于方向A的端部边缘18，同时所述被压实的陶瓷粉末KP层连续前进。
根据一些实施例(诸如图1和图2中显示的实施例)，切割组件14也包括两个额外的刀片19，它们布置在所述部分PB的相反侧上并且设计成切割所述被压实的陶瓷粉末KP层并设计成限定大致垂直于边缘18(并且大致平行于方向A)的基础制品15的侧向边缘20。在一些特定情况下，切割组件14类似于公布号EP1415780的专利申请中描述的切割组件。
根据一些非限制性实施例，设备PL还包括沿给定路径的第二部分PB布置在所述压实装置2的下游(更确切地说，切割组件14的下游))的干燥器21(图1)。
根据一些非限制性实施例，设备1还包括至少一个烧制窑22，所述至少一个烧制窑22用于烧结基础制品15(的所述被压实的粉末KP层)以获得陶瓷产品T。特别地，烧制窑22沿给定路径的第二部分PB布置在压实装置2的下游(且在切割组件14的下游；特别地，还在干燥器21的下游)。
根据一些非限制性实施例，可以提供印刷单元23以装饰(特别地，基础制品15的)所述被压实的粉末KP层的至少一部分的表面。
通常但非必要地，印刷单元23布置在烧制窑22的上游(并且特别地，在干燥器21的下游)。
特别地，供给组件7具有输出口24(特别地参见图2和图3)，所述输出口面向支撑表面9，并且在使用时粉末材料CP通过所述输出口以到达支撑表面9。
根据一些非限制性实施例，机器1(更特别地，供给单元7)包括平整(leveling)装置25，所述平整装置25设计成至少部分地平整所述工作站3上游(并沿第一部分PA布置)的传送带8上的粉末材料CP。特别地，平整装置25布置在输入站5处。有利地但非必要地，平整装置25至少部分地与移动方向A横向地(向输出口24的下游)限定输出口24。更确切地但非必要地，平整装置25是输出口24的边缘(横向于-特别地垂直于方向A)。
根据具体且非限制性的实施例，平整装置25包括(是)板(横向于-特别是垂直于方向A)，例如由金属或合适的聚合物(如聚氨酯)制成的板。
特别地，传送带8布置在抽吸头11与供给组件7之间。
更特别地，传送带8布置在抽吸头11与输出口24之间。
特别地，传送带8布置在抽吸头11与平整装置25之间。
有利但非必要地，抽吸头11横向于移动方向A延伸。
根据一些非限制性实施例，传送带8具有活动部分26，所述活动部分26沿给定路径的第一部分PA(的至少一部分)纵向延伸。
在一些非限制性实例中，抽吸头11横向于传送带8(特别地，横向于活动部分26)延伸，以呈现位于传送带8的(特别地，活动部分26的)第一纵向边缘28处的第一端部27以及位于传送带8的(特别地，活动部分26的)第二纵向边缘30(与纵向边缘28相对)处的第二端部29。
可替代地(图6和图7)，抽吸头11布置在(活动部分26)第一纵向边缘28处。矫直装置10包括布置在(活动部分26的)第二纵向边缘30处的额外的抽吸头11’。
有利但非必要地(图2、图3、图6和图7)，矫直装置10包括至少一个支撑件31，所述至少一个支撑件31(特别地，布置在传送带8的关于供给组件7相反的侧上，更特别地，布置在抽吸头11的正上游和/或正下游)设计成支撑在抽吸头11下游和/或上游(相对于方向A)的传送带8。
更确切地但非必要地，支撑件31布置成(设计成)与传送带8接触(特别地，与传送带8的与支撑表面9相对的表面接触)。
根据一些非限制性实施例，矫直装置10包括至少两个支撑件31，所述至少两个支撑件31中的至少一个支撑件布置在抽吸头11的(正)上游，并且至少一个支撑件布置在抽吸头11的(正)下游。
有利地但非必要地，抽吸头11包括端部垫片32，所述端部垫片32(设计成)与传送带8接触，特别地，设计成与传送带8的与支撑表面9相对的另一表面接触。更特别地，传送带8设计成在垫片32上滑动。
垫片32能够获得在传送带8与抽吸头11之间的更好的密封。
特别地，(框架式)垫片32沿抽吸头11的整个外部轮廓(更准确地说，沿抽吸头11的整个抽吸开口)延伸。
有利但非必要地，垫片32包括橡胶(特别地，由橡胶制成)。根据一些非限制性实施例，垫片32包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(特别地，主要由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成)。根据一些规范和非限制性实施例，垫片32包括
Figure BDA0002202838920000091
PET-P(特别地，由
Figure BDA0002202838920000092
PET-P制成)。
还提供了一种用于压实包括陶瓷粉末(例如含有粘土、沙子、和/或长石的粉末)的粉末材料CP的方法。
所述方法包括：至少一个压实步骤，在所述压实步骤期间，粉末材料CP在工作站3处被压实，以获得被压实的粉末材料KP层；传送步骤，在所述传送步骤期间，通过传送机组件4将粉末材料CP沿给定路径的第一部分PA从输入站5传送到工作站3，并且将所述被压实的粉末材料KP层沿给定路径的第二部分PB从工作站3传送；和供给步骤，在所述供给步骤期间，在输入站6处通过供给组件7将粉末材料CP供给至传送机组件4的传送带8(或供给到其上)。
特别地，传送步骤和供给步骤至少部分地同时进行。
所述方法还包括矫直步骤，在所述矫直步骤期间，将矫直装置10设计成通过抽吸向传送带8施加力，以增加传送带8自身的至少在输入站5处的平坦度。供给步骤和矫直步骤至少部分地同时进行。
有利但非必要地，所述方法由如上文描述的机器1实施。
根据一些非限制性实施例，所述方法包括平整步骤，在所述平整步骤期间，使得布置在工作站3上游(特别地，在输入站5处)的传送带8上的粉末材料CP至少部分地被平整。特别地，供给步骤和平整步骤至少部分地同时进行。
还提供一种用于生产陶瓷制品T的工序。所述工序包括依照上文描述的用于压实粉末材料CP的方法。所述工序包括烧制步骤，在所述烧制步骤期间，烧制所述被压实的粉末材料KP层的(至少)一部分。
特别地，所述工序由设备PL实施。
除非明确相反地指出，否则本文中引用的参考文献(文章、书籍和专利申请等)的内容在本文中被完整地呈现。特别地，上文描述的参考文献通过引用并入本文。

Claims (15)

1.一种用于压实包含陶瓷粉末的粉末材料(CP)的机器；所述机器(1)包括：
压实装置(2)，所述压实装置(2)布置在工作站(3)处并且设计成压实所述粉末材料(CP)以便获得被压实的粉末材料(KP)层；
传送机组件(4)，所述传送机组件(4)用于将所述粉末材料(CP)沿给定路径的第一部分(PA)从输入站(5)输送到所述工作站(3)，并且用于将所述被压实的粉末材料(KP)层沿所述给定路径的第二部分(PB)从所述工作站(3)输送；和
供给组件(7)，所述供给组件(7)设计用于在所述输入站(5)处将所述粉末材料(CP)供给到所述传送机组件(4)；
所述传送机组件(4)包括传送带(8)；所述供给组件(7)设计成在所述输入站(5)处将所述粉末材料(CP)供给至所述传送带(8)；
所述机器(1)的特征在于，所述机器包括矫直装置(10)，所述矫直装置(10)包括至少一个抽吸头(11)，所述至少一个抽吸头(11)布置在所述输入站(5)的区域中并设计成施加力，所述力旨在增加所述传送带(8)的至少在所述输入站(5)处的平坦度。
2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送带(8)包括金属材料；特别地，所述传送带(8)主要由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的机器，包括平整装置(25)，所述平整装置(25)沿所述第一部分(PA)布置，并设计成至少部分地平整所述工作站(3)上游的所述传送带(8)上的所述粉末材料(CP)。
4.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送带(4)具有支撑表面，所述供给组件(7)设计用于将所述粉末材料(CP)供给到所述支撑表面上；所述供给组件(7)具有输出口(24)，所述输出口(24)面向所述支撑表面(9)，并且在使用时，所述粉末材料(CP)通过所述输出口(24)以到达所述支撑表面(9)。
5.根据权利要求4所述的机器，其中，所述传送机组件(4)设计成在移动方向(A)上沿所述第一部分(PA)输送所述粉末材料(CP)；所述机器(1)包括平整装置(25)，所述平整装置(25)设计用于平整在所述工作站(3)上游的所述传送带(8)上的所述粉末材料(CP)，并且所述平整装置(25)至少部分地横向于所述移动方向(A)界定所述输出口(24)。
6.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送带(8)布置在所述抽吸头(11)与所述供给组件(7)之间；特别地，所述传送带(8)布置在所述抽吸头(11)与所述输出口(24)之间。
7.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送带(8)具有活动部分(26)，所述活动部分(26)沿给定路径的所述第一部分(PA)的至少一部分纵向延伸；所述抽吸头(11)横向于所述活动部分(26)延伸，以便具有在所述活动部分(26)的第一纵向边缘(28)的区域中的第一端部(27)，和在所述活动部分(26)的与所述第一纵向边缘(28)相对的第二纵向边缘(30)的区域中的第二端部(29)。
8.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送带(8)具有活动部分(26)，所述活动部分(26)沿给定路径的所述第一部分(PA)的至少一部分纵向延伸；所述抽吸头(11)布置在所述活动部分(26)的第一纵向边缘(28)的区域内；所述矫直装置(10)包括另一抽吸头(11’)，所述另一抽吸头(11’)布置在所述活动部分(26)的第二纵向边缘(30)的区域中。
9.根据权利要求1所述的机器，其中，所述传送机组件(4)设计成在移动方向(A)上沿所述第一部分(PA)输送所述粉末材料(CP)；所述矫直装置(10)包括至少一个支撑件(31)，所述至少一个支撑件(31)设计成支撑在所述抽吸头(11)下游和/或上游的传送带。
10.根据权利要求1所述的机器，其中，所述抽吸头包括与所述传送带(8)接触的端部垫片(32)，特别地，包括与所述传送带(8)的所述支撑表面(9)相对的另一表面接触的端部垫片(32)。
11.一种用于生产陶瓷制品的设备；所述设备包括：根据前述权利要求中任一项所述的用于压实陶瓷粉末的至少一个机器(1)；切割组件(14)，所述切割组件用于横向切割所述被压实的陶瓷粉末(KP)层，以获得基础制品(15)，每个基础制品具有所述被压实的陶瓷粉末(KP)层的一部分；和至少一个烧制窑(22)，所述至少一个烧制窑用于烧结所述基础制品(15)的被压实的陶瓷粉末(KP)，以获得陶瓷制品(T)。
12.一种用于压实包含陶瓷粉末的粉末材料(CP)的方法；所述方法包括：
至少一个压实步骤，在所述压实步骤期间，在工作站(3)处压实所述粉末材料(CP)，以获得被压实的粉末材料(KP)层；
传送步骤，在所述传送步骤期间，通过传送机组件(4)将所述粉末材料(CP)沿给定路径的第一部分(PA)从输入站(5)传送到所述工作站(3)，并且将所述被压实的粉末材料(KP)层沿给定路径的第二部分(PB)从所述工作站(3)传送；和
供给步骤，在所述供给步骤期间，在所述输入站(6)处通过供给组件(7)将所述粉末材料(CP)供给到所述传送机组件(4)的传送带(8)；特别地，所述传送步骤和所述供给步骤至少部分地同时进行；
所述方法的特征在于，所述方法包括矫直步骤，在所述矫直步骤期间，将矫直装置(10)设计成通过抽吸向所述传送带(8)施加力，以增加所述传送带(8)的至少在所述输入站(5)处的平坦度；所述供给步骤和所述矫直步骤至少部分地同时进行。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法由根据权利要求1至10中任一项所述的机器(1)实施。
14.根据权利要求12所述的方法，包括平整步骤，在所述平整步骤期间，至少部分地平整布置在所述工作站(3)上游的所述传送带(8)中的所述粉末材料(CP)；特别地，所述供给步骤和所述平整步骤至少部分同时进行。
15.一种用于生产陶瓷制品(T)的工艺；所述工艺包括：根据权利要求12至14中任一项所述的压实粉末材料(CP)的方法；和烧制步骤，在所述烧制步骤期间，烧制所述被压实的粉末材料(KP)层的至少一部分。
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