JP3836844B2 - 特にセラミック製品成形用のプレス用構造体 - Google Patents

Description

本発明はプレス分野に適用可能であって、特にセラミック製品成形用に関するものである。本分野はごく一般的なものであって、かつすべての用途を含んでいるものであって、（プレスによる）成形あるいは塑性変形が含まれていて、好ましくは垂直力を応用している。詳しくは、これに限定するものではないが、本発明はセラミック製品特にタイルの成形分野に有効に使用することができる。

セラミックタイル成形用のたて形油圧プレスは、従来技術において公知なものであり、プレスの作動部品あるいは固定部品と接続した構造体あるいはフレームを提供していて、その構造体は非常に剛でなければならず、通常二本の直立部材を備えた閉じたフレームであり；作業区域へのアクセスは、フレーム前後の二つの作業台により行なわれる。

一般に、二本の直立部材あるいはコラム（プレスの“マウス”を形成するもので、そこを介して成形される材料が供給される）の間に非常に大きな自由空間（可能な限り大きな）がある。

非常に浅い深さと組合わせた、材料の導入区域用の広い面積を有しているという事実は、材料を積載したトラックの走行を最小化する必要性に関連しているものであって、生産性を低下させることを可能な限り少なくする目的と関連している。

直立部材の間に広い開口部を必要とする結果として、成形する材料の入口面に直交してプレスの剛な構造体がもたらされ、その構造体は大きくて背が高く、ある場合にはプレスは、構造体に必要とされる安定性を与えるために部分的に埋められねばならない。

これらの構造体の高さは、基本的に直立部材を接続するベースと、上部クロスバーとの使用を含んでいる一般的な構造上の技術によるものであって、プレス作用に伴なう反力を受ける二つの平面をほとんど変形させないために、そのベース及び上部クロスバーは、垂直方向に非常に厚くしなければならない。これらの二つの平面において、金型の上段部分と下段部分とが作用する平面である。

例えば、セラミックタイルを成形するために使用される油圧プレスは、７，０００トンを上廻るプレス力を作用するようになっていて、直立部材間に２ｍ以上の自由空間があり、構造体は７ｍより高く、三分の一迄埋められている。

遊動中における力の検討にあたって、これらの公知の構造体が変形しないことを保証するために、金型に荷重を作用する際にいずれの欠陥にも対処できるように、種々の解決法が提案されてきたが、構造的に複雑なものであって、完全に満足すべきものではない。

同一出願人は特許文献１，２において興味ある技術的な解決法を提供している。これらの解決方法は、一方で前述したように従来技術の主な問題を解決しているものの、構造的に複雑であって、著しい数の部品の製作と組立は簡単なものではない。

さらに、モジュラー的に組立てられた単一アークにおけるモービルセグメント３の接続がプレスを形成していて、そのモービルセグメント３は半月形状であって、お互いに対向して設置され、セグメントの間で油圧アクチュエータが作動している。これは機能的観点からの欠点を有していて、ある程度のメンテナンスを必要とする。

欧州特許出願公開第１００８４３８号明細書 欧州特許出願公開第１１１８４５６号明細書

本発明の主目的は、従来技術における制限を取り除き、コンパクトで軽量で簡単に組立てられるプレスを提供することである。
本発明のさらなる目的は、最大プレス力を変化させるために、入口“マウス”を変更することなく簡単かつ適切にモジュール的に組立てられるプレスを提供することである。

本発明の利点は、他のプレスを用いて得られる最大力を提供する軽量で小型のプレスを提供できることである。

さらなる利点は、独立部品の数において、かつそれらの部品の組立方法において、構造的に非常に簡単なものである。

さらなる利点は、プレスがコンパクトで輸送及び現場における据付を容易なものにしている。

さらなる利点は、プレスを粉末プレス成形でセラミックタイル成形用プラントに使用できることであって、そのプラントにおいて、連続ラインが作動していて、プレスする材料（粉末）とプレス用に成形された材料との両方を支持している移動式コンベヤ面が備えられている。コンベヤは、本発明自身に関連した成形装置を“横切っている”。

これらの目的及び利点は、特許請求の範囲に特徴づけられているような、本発明により達成されている。

本発明のさらなる特徴及び利点は、これに限定するされるものではない添付図面に例示の、これに限定するものではないが本発明の好適な実施態様の詳細な説明により、さらに理解できるであろう。

図面において、符号１は、拘束要素全体を示していて、拘束要素は環状要素２を備えており、環状要素２の内部に、二つ対面している表面２０が正反対で向きあった位置に設置されている。少なくとも一つの駆動工具５が、表面２０間に挿入されていて、二つボデーの間でプレスされる材料を圧縮することによりプレス作用をしており、プレス力に対して等しくて反対向きの反力が対面している表面２０を介して分散されている。

環状要素２は適切に切断された鋼の単一シートで作られている。対面している表面２０はその端面が全厚さを通して切欠かれている。その切欠きは、プレス方向に平行な第一部分２２と、円形状あるいはほぼ円形状の第二部分２３とを構成している。

これらの切欠きが、環状要素２の中正軸（垂直）に対して対称的に配置されていて、その中正軸は、環状要素２と、対面している表面２０とに直交している中正面に含まれている。

第一部分２２は、環状要素２の二つの対面している中央部分２６を横方向に区切っている第一横方向表面２５と同一である。

第一部分２２各々が第二横方向表面２７とも同一であって、第二横方向表面２７は、対応し、かつ対面している横方向表面２５と近接して対向しており、さらに対応する円形状の第二部分２３を形成している表面と接続している。

詳しくは、第二横方向表面２７は対応する円形状の第二部分２３と正接している。
円形状の第二部分２３は、ディスク２４を収容するための座を構成している。

表面２０と、第一部分２２と、円形状の第二部分との幾何学的配置は、円形状の第二部分２３の中心が、第一横方向表面２５間の距離より短い距離で配置されるようになっていて、その第二部分２３の中心は、二つの中央部分２６各々を区切るようになっている。

この配置には、第二表面２７近傍における対面している表面２０の二つの端部の間に所定の力で介在するための手段の使用を介して、単一の環状要素２各々に作用する所定の荷重分布を調節する目的があって、各々の表面２０に作用する、プレス方向に平行な二つの合力が、対応する円形状の第二部分２３の中心の外側に位置するようになっている。
対面している表面２０の間における介在用手段は、二つのスペーサ４を備えていて、そのスペーサ４は、平行六面体形状であって、端部間に相互作用するための予圧したウェッジ３を備えており、スペーサ４と対面している表面２０の他の部分との間にチャンバがあって、チャンバ内部には駆動工具５が収容されるようになっている。

予圧されたウェッジ３は、テンションロッドにより個別にかつ容易に予圧することができる。

プレス全体構造体が、複数拘束要素１のアセンブリを含んでいて、その複数の拘束要素１は、並行して配列され、かつ特別のスペーサ手段により、順次所定の間隔で連続的に整列されている。

拘束要素１より詳しくは環状要素２は、配列集合体及びモジュラー集合体に組立可能であって、そのために、組み立てた拘束要素１の数の変更が、最大許容プレス力に比例して変更可能となっている。

環状要素２の間に間隔を置くことは、いずれの連続する二つの環状要素２における対面している表面間に設置されたスペーサ１４を用いて行なうことができる。

プレス作用は、対面している表面２０間で作動される駆動工具５により行なわれる。例示の実施態様において、この駆動工具５は、下段ボデー６及び上段ボデー７と、油圧アクチュエータとにより構成されていて、それらのボデー間にプレスされる対象物あるいは材料が挿入され、油圧アクチュエータは、ベース８上にチャンバ８を具備していて、流体が圧力によりチャンバ８の中に送られており、チャンバ９は、下段ボデー６により密閉されていて、すなわちピストンである。

ベース８及び上段ボデー７は、拘束要素１における対面している表面２０と接触して支えられていて、その表面２０は、所定の相互間隔でお互いに対面して配置され連続的に整列されて組立てられている。

プレス作用は、加圧流体をチャンバ９へ送り込むことにより実行され、かつ環状コンベヤベルト１０の上段ブランチ１１に事前に載置された粉末材料に対して行なうことができる。上段ブランチ１１がすべてのプレスを長手方向に横切っていて、その上段ブランチ１１は、プレス成形される粉末が載せられているサポートである、プレスの上流側部分と；成形されたタイルが取り除かれる、プレスの下流側部分と；を提供している。上流部分と下流部分との間に構成されているベルトの中央部分は、プレスの下段ボデー６と上段ボデー７との間に構成されていて、その部分に対してプレス操作中に粉末が圧縮され成形され；実際のところ、ベルトの上段ブランチは型ワクの下部金型である。

ベルト、下段ブランチを介してもどり、プレスボデーの下方、拘束要素１各々により提供された脚１３の間を自由に走行する。脚１３は、対応する環状要素２と一体ピースに作られている。本発明によるプレス構造はボルト止め及び溶接部分のない構造となっている。

本発明のプレスの組立は、構造体を予圧しているので非常に簡単である。ウェッジ３は簡単なテンションロッドにより容易に外側に移動することができる。

予圧は二重の機能があって：合計プレス力が予圧値を上廻る時まで、第一プレス段階において、機械を一体に保持し、かつ構造体を完全に剛にしている。このことは非常に簡単な調節で実行されるものであり、かつタイル成形用の粉末プレスにおいて非常に重要なことである。なぜなら、プレス時における粉末の性状の変化を可能にしているからである（特に初期段階における可塑性、最終段階における弾性）。環状要素２における切欠きの特殊な幾何学的形状は、より多くの材料の利用を可能にしていて、引張力の集中のリスクの著しい低減を可能にしている。

従来形プレスに比較して、本構造体は、同等のプレス力であり、全体重量が軽くなっている（４−５倍軽い）。

構造的に単純であり、特に組立に関してボルト止め、溶接の必要がなくコストを著しく低減したものとしている。

モジュール構造は、プレスの“マウス”のサイズに影響しない場合、例えば拘束要素１を追加することにより最大プレス力を増加することができる。このことは、例えば生産能力をプレスサイクル毎に増加することができることを意味している。

構造体全体が耐えることのできる合計荷重は、各々の拘束要素１が耐えることのできる荷重の合計である。

より小型の寸法であることは、輸送及び現地での設置が容易なものであることを意味している。

図１は、本発明の概略正面図である。 図２は、図１における線Ｉ−Ｉから見た概略断面図であって、わかりやすくするために一部が省略されている。 図３は、図２と同一の断面図であって、セラミック成形特にタイルの生産ライン用プラントに本発明を適用したものを示している。

Claims (8)

1. 特にセラミック製品成形のためのプレス用構造体であって、少なくとも一つの拘束要素（１）により構成されている拘束構造体を具備するプレス用構造体において：
   該少なくとも一つの拘束要素（１）は、内部に二つの対面している表面（２０）が正反対で向き合った位置に配置されている平らな環状要素（２）を備えていて、プレスする対象物又は材料を二つのボデーの間でプレス作用を行ないかつ圧縮するために、少なくとも一つの駆動工具（５）が二つの対面している表面（２０）の間に挿入されていて；
   二つの対面している表面（２０）は、プレス作用中に発生する力に対する等しくて反対方向の反力を受けており；
   切欠きが二つの対面している表面（２０）各々の端部各々に作られ、各々の切欠きは二つの対面している表面（２０）の各々全厚さに及んでいて；
   各々の切欠きは、プレス方向に平行な第一部分（２２）と、円形状の第二部分（２３）とを備えており；
   各々の切欠きが該環状要素（２）の正中軸に関して対称に配置され、該正中軸は該環状要素と、二つの対面している表面（２０）とに直交していて；
   各々の切欠きの該第一部分（２２）は、該環状要素（２）における二つの対面している表面（２０）各々を含んでいるそれぞれの中央部分（２６）を横方向に区切る第一横方向表面（２５）と同一なものであって、それぞれの中央部分（２６）はお互いに向き合っていて；
   各々の切欠きの該円形状の第二部分（２３）は、ディスク（２４）用の座を構成し、そして、それぞれの中央部分（２６）における各々の円形状の第二部分（２３）の中心は、該第一横方向表面（２５）の間の距離より狭い間隔で配置されており；
   二つの対面している表面（２０）の端部各々において二つの対面している表面（２０）の間に挟まれている二つの介在用手段が準備されていて、従って二つの対面している表面（２０）各々に作用するプレス方向に平行な二つの合力が、対応する該円形状の第二部分（２３）の中心に外向きに作用している；プレス用構造体。
2. 各々の第一部分（２２）が第二横方向表面（２７）と同一であって、各々の第二横方向表面（２７）は、対応する第一横方向表面（２５）と向き合っており、かつ対応する円形状の第二部分（２３）を形成している表面と接続している、請求項１に記載のプレス用構造体。
3. 各々の第二横方向表面（２７）が対応する円形状の第二部分（２３）と正接している、請求項２に記載のプレス用構造体。
4. お互いに対面して配列され、かつ所定間隔で順次連続的に整列された複数の該拘束要素（１）を具備する、請求項３に記載のプレス用構造体。
5. 複数の該拘束要素（１）が、モジュラ装置あるいは集合体に組立可能であり、そのために組立てられた複数の該拘束要素（１）の数の変更は、作用される最大プレス力に比例しての変更を可能にしている、請求項４に記載のプレス用構造体。
6. 二つの対面している表面（２０）の端部各々において二つの対面している表面（２０）の間に所定の力で挟さまれている二つの介在用手段が、端部各々の間で相互作用するためのウェッジ（３）と協働しているそれぞれの平行六面体スペーサ（４）を具備していて、チャンバは、各々の平行六面体スペーサ（４）と二つの対面している表面（２０）各々とにより囲まれた部分との間と同一なものであり、該チャンバ内部に該駆動工具（５）が収容されるようになっている、請求項５に記載のプレス用構造体。
7. 各々のウェッジ（３）は、所定の予圧力が得られるまでテンションロッドを用いてお互いに独立に作動することができる、請求項６に記載のプレス用構造体。
8. 該駆動工具（５）が、プレスする材料を間に挿入することのできる下段ボデー（６）と上段ボデー（７）とを備えていて；ベース（８）に備えられた油圧アクチュエータが、加圧流体を送り込まれるチャンバ（９）を備えており；該チャンバ（９）は、該下段ボデー（６）により完全に密閉され、ピストンとして作用していて；該ベース（８）及び上段ボデー（７）は、該拘束要素（１）における該対面している表面（２０）に支持され、お互いに対面して配置され、かつ所定の相互間隔で連続的に整列されている、請求項６又は７に記載のプレス用構造体。

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