RU2322342C1

RU2322342C1 - Device for molding ceramic articles

Info

Publication number: RU2322342C1
Application number: RU2006124172/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Платонов (RU); Виктор Васильевич Платонов; Феодосий Яковлевич Бородай (RU); Феодосий Яковлевич Бородай; Михаил Анатольевич Волков (RU); Михаил Анатольевич Волков; Анатолий Степанович Хамицаев (RU); Анатолий Степанович Хамицаев
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-04-20
Also published as: RU2006124172A

Abstract

FIELD: ceramic industry.

SUBSTANCE: device comprises perforated housing with a water proof layer, passive core composed of bearing flange with centering rod and molding cone, make-up vessels, and filling branch pipe. The top section of the housing is provided with casing, and the outer side of the molding cone is provided with a ring demountable insert that is mounted for permitting axial movement with respect to the cone.

EFFECT: simplified design.

5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть применено в производстве изделий из кварцевой керамики и других керамических материалов методом водного шликерного литья в гипсовых формах.The invention relates to the ceramic industry and can be applied in the manufacture of products from quartz ceramics and other ceramic materials by the method of water slip casting in gypsum forms.

Известны устройства для формования керамических изделий сложной конфигурации с точными фиксированными размерами из водных шликеров путем набора твердой фазы шликера на поверхности всасывающих воду гипсовых форм (патент РФ №2123928, В28В 1/26, 1997 г.) Они состоят из гипсовой формы (матрицы), воспроизводящей наружный профиль изделия, пассивного сердечника из влагонепроницаемого материала, формирующего профиль внутренней поверхности изделия, центрирующих элементов, фиксирующих соосное расположение сердечника в полости гипсовой формы, подпиточных емкостей и заливочного штуцера, расположенного в нижней части формы.Known devices for molding ceramic products of complex configuration with exact fixed sizes from aqueous slips by collecting the solid phase of the slurry on the surface of water-absorbing gypsum molds (RF patent No. 2123928, B28B 1/26, 1997). They consist of a gypsum mold (matrix), reproducing the external profile of the product, a passive core of a moisture-proof material, forming the profile of the inner surface of the product, centering elements fixing the coaxial location of the core in the cavity of the gypsum form, recharge capacities and the filling union located in the lower part of the form.

Заполнение формы шликеров осуществляется, как правило, самотеком из загрузочного бака по схеме сообщающих сосудов через резиновый шланг и заливочный штуцер. После заполнения формы и подпиточных емкостей шликером подача шликера перекрывается в зоне заливочного штуцера, нижнее выходное отверстие формы герметизируется, и происходит набор заготовки с подпиткой шликера сверху из прибыльных емкостей.Filling of the slip form is usually carried out by gravity from the loading tank according to the scheme of communicating vessels through a rubber hose and a filling fitting. After filling the mold and feed tanks with a slip, the feed of the slip is blocked in the area of the filling nozzle, the bottom outlet of the mold is sealed, and the workpiece is set with the slip fed from the top of the profitable tanks.

Наиболее близким по техническому решению (прототип) является устройство для формования керамических оболочек антенных обтекателей по патенту РФ №2137599, В28В 1/26, 1999 г. Устройство включает влагопоглощаюшую матрицу, пассивный сердечник с опорным фланцем и формообразующим стержнем, центровочные элементы, обеспечивающие соосную установку формы и сердечника, систему заполнения и подпитки формы шликером. Сердечник снабжен разъемным опорным фланцем и центрирующим штоком, на котором закреплен формообразующий стержень, проходящий на всю высоту сердечника, что повышает жесткость конструкции, точность изготовления сложнопрофильного сердечника и обеспечивает равнотолщинность отформованной заготовки.The closest technical solution (prototype) is a device for forming ceramic shells of antenna radomes according to the patent of the Russian Federation No. 2137599, В28В 1/26, 1999. The device includes a moisture-absorbing matrix, a passive core with a support flange and a forming core, centering elements that provide coaxial installation mold and core, a system for filling and feeding molds with a slip. The core is equipped with a detachable supporting flange and a centering rod, on which a forming rod is inserted, extending to the entire height of the core, which increases the rigidity of the structure, the accuracy of the manufacture of a complex core and ensures the uniform thickness of the molded workpiece.

Недостатком технических решений как аналога, так и прототипа является то, что они обеспечивают получение изделий только конической формы с одинаковой толщиной стенки.The disadvantage of technical solutions of both analog and prototype is that they provide products only conical shape with the same wall thickness.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение изделий конусообразной формы с утолщенной стенкой у основания конуса и поднутрением на внутренней поверхности.The technical result of the present invention is to obtain a cone-shaped product with a thickened wall at the base of the cone and undercut on the inner surface.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемое устройство обладает следующей совокупностью конструктвных признаков:The specified technical result is achieved by the fact that the claimed device has the following set of design features:

1. Устройство для формования керамических изделий из водных шликеров, включающее корпус с влагопоглощающим слоем, пассивный сердечник, состоящий из опорного фланца с центрирующим штоком и формообразующего конуса, подпиточные емкости и заливочный патрубок, отличающийся тем, что на корпусе в верхней части закреплен кожух, а на поверхности формообразующего конуса установлена и зафиксирована разборная кольцевая вставка с возможностью осевого перемещения, при этом наружный профиль вставки повторяет внутренний профиль формуемого изделия.1. A device for molding ceramic products from aqueous slips, including a housing with a moisture-absorbing layer, a passive core, consisting of a support flange with a centering rod and a forming cone, make-up containers and filling nozzle, characterized in that a casing is fixed to the housing in the upper part, and A collapsible annular insert is mounted and fixed on the surface of the forming cone with the possibility of axial movement, while the external profile of the insert repeats the internal profile of the molded product.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разборная кольцевая вставка зафиксирована упругим кольцом, размещенным в кольцевой выточке на формообразующем конусе.2. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is fixed by an elastic ring located in the annular groove on the forming cone.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разборная кольцевая вставка зафиксирована подпружиненными шариками или штифтами, установленными на формообразующем конусе.3. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is fixed by spring-loaded balls or pins mounted on a forming cone.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разборная кольцевая вставка выполнена из коррозионно-стойкого металла.4. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is made of corrosion-resistant metal.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разборная кольцевая вставка выполнена из неметаллического материала из ряда слоистых или блочных пластмасс.5. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is made of non-metallic material from a number of laminated or block plastics.

Названная совокупность конструктивных признаков устройства обеспечивает получение конусообразных изделий с утолщением у основания конуса и поднутрением на внутренней поверхности. Согласно правилам формования изделий путем литья в гипсовые формы завершение набора во всех частях изделия должно быть примерно одновременным во избежание его растрескивания. Для того чтобы выполнить это условие, требуется интенсифицировать процесс набора в утолщенной части. Это достигается путем наружного обогрева корпуса в зоне утолщения формуемого изделия. Для осуществления обогрева в верхней части корпуса в зоне утолщенной стенки изделия устанавливается кожух, в который подается подогретый воздух от нагнетателя. Проточный подогретый воздух уменьшает влажность гипса, и, тем самым, возрастает скорость набора изделия, что позволяет завершить процесс набора в тонкой и утолщенных частях изделия одновременно.The named set of design features of the device provides cone-shaped products with a thickening at the base of the cone and undercut on the inner surface. According to the rules of molding products by casting in plaster molds, the completion of the set in all parts of the product should be approximately simultaneous in order to avoid cracking. In order to fulfill this condition, it is necessary to intensify the recruitment process in the thickened part. This is achieved by external heating of the housing in the area of thickening of the molded product. For heating, a casing is installed in the upper part of the housing in the area of the thickened wall of the product, into which heated air is supplied from the supercharger. Flowing heated air reduces the humidity of the gypsum, and thereby increases the speed of the set of products, which allows you to complete the set process in thin and thickened parts of the product at the same time.

Для обеспечения возможности формования изделий с поднутрением на внутренней поверхности в заявляемой конструкции на наружной поверхности формообразующего конуса установлена разборная кольцевая вставка, зафиксированная легкоразъемным соединением. Такое легкоразъемное соединение вставки с формообразующим конусом обеспечивает, например, упругое неметаллическое кольцо, установленное в кольцевой выточке на наружной поверхности формообразующего конуса. Разборная кольцевая вставка, состоящая из отдельных секторов, выполнена из коррозионно-стойкого металла, например алюминия, или из ряда слоистых или блочных пластмасс, например текстолита, винилпласта, полиамида и т.д.To ensure the possibility of molding products with undercut on the inner surface in the inventive design on the outer surface of the forming cone installed a collapsible annular insert, fixed with an easily removable connection. Such an easily detachable connection of the insert with the forming cone provides, for example, an elastic non-metallic ring mounted in an annular groove on the outer surface of the forming cone. A collapsible annular insert, consisting of separate sectors, is made of corrosion-resistant metal, for example aluminum, or from a number of laminated or block plastics, for example textolite, vinyl plastic, polyamide, etc.

Заявляемая конструкция обеспечивает формование изделий с поднутрением на внутренней поверхности изделия и выемку сердечника из матрицы за счет разъема по поверхности сочленения кольцевой вставки и формообразующего конуса. При этом выемка сердечника осуществляется в два приема. Сначала извлекается формообразующий конус с опорным фланцем, а затем разборная кольцевая вставка.The inventive design provides the formation of products with undercut on the inner surface of the product and the notch of the core from the matrix due to the connector on the joint surface of the annular insert and the forming cone. In this case, the excavation of the core is carried out in two steps. First, a forming cone with a support flange is removed, and then a collapsible annular insert.

На приведенных чертежах на фиг.1 изображен общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 - общий вид разборной вставки, на фиг.3, 4, 5 - варианты фиксации кольцевой вставки.In the drawings, FIG. 1 shows a general view of the inventive device, FIG. 2 is a general view of a collapsible insert, and FIGS. 3, 4, 5 are options for fixing an annular insert.

Конструкция устройства для формования керамических изделий из водных шликеров включает кантователь 1 с приводом вращения, установленный на кантователе перфорированный корпус 2 с влагопоглощающим слоем гипса 3, пассивный сердечник, состоящий из опорного фланца 4 с центрирующим штоком и формообразующего конуса 5, кольцевую вставку 6, установленный на наружной поверхности корпуса кожух 7, к которому подсоединен трубопровод от нагнетателя подогретого воздуха 8. К носовой части корпуса подсоединен заливочный патрубок 9, необходимый для подачи шликера, а на опорном фланце сердечника установлены подпиточные емкости 10. Соединение корпуса и сердечника осуществляется посредством направляющих осей 11 и гаек 12, а герметизация заливаемой полости обеспечивается уплотнительной прокладкой 13.The design of the device for molding ceramic products from aqueous slips includes a tilter 1 with a rotation drive, a perforated body 2 with a moisture-absorbing layer of gypsum 3 mounted on the tilter, a passive core consisting of a support flange 4 with a centering rod and a forming cone 5, an annular insert 6 mounted on the outer surface of the casing is a casing 7, to which the pipeline is connected from the superheated air blower 8. To the front of the casing is connected a filling pipe 9, which is necessary for supplying slip, and on the support flange of the core are installed make-up tanks 10. The connection of the housing and the core is carried out by means of the guide axes 11 and nuts 12, and the sealing of the filled cavity is provided by the sealing gasket 13.

Фиксация кольцевой вставки на наружной поверхности сердечника осуществляется легкоразъемным соединением в виде упругого, например, резинового кольца 14, установленного в кольцевой выточке на наружной поверхности формообразующего конуса или ряда размещенных по окружности подпружиненных шариков 15 или штифтов 16.Fixation of the annular insert on the outer surface of the core is carried out by an easy-to-detachable connection in the form of an elastic, for example, rubber ring 14 mounted in an annular groove on the outer surface of the forming cone or a series of spring-loaded balls 15 or pins 16 arranged around the circumference.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На кантователь 1 устанавливают в вертикальном положении корпус 2 с закрепленным на нем кожухом 7 и наформованным слоем гипса 3. Затем производят предварительную сборку сердечника, т.е. соединяют опорный фланец 4 с формообразующим конусом 5 и монтируют кольцевую вставку 6 на наружной поверхности формообразующего конуса и фиксируют ее упругим неметаллическим кольцом 14. Собранный сердечник устанавливают в корпус, предварительно установив между фланцами уплотнительную прокладку 13, и производят их соединение соединительными осями 11 и крепежными гайками 12. Затем к нижней части корпуса подсоединяют заливочный патрубок 9, на опорном фланце сердечника закрепляют подпиточные емкости 10, общий объем которых должен превышать необходимый объем подпитки при наборе изделия, а к кожуху подсоединяют нагнетатель подогретого воздуха 8. Подача шликера в заливаемую полость осуществляется из бака по системе сообщающихся сосудов до полного заполнения заливаемой полости и подпиточных емкостей. После прекращения подачи шликера подают в корпус нагретый до 50°С воздух, например, термовентилятором с расходом 50...200 л/мин. Расход воздуха - величина регулируемая и зависит от размеров стенки формуемого изделия в тонкой и утолщенной частях.On the tilter 1, the casing 2 is installed in an upright position with the casing 7 fixed on it and the molded layer of gypsum 3. Then, the core is pre-assembled, i.e. connect the supporting flange 4 with the forming cone 5 and mount the annular insert 6 on the outer surface of the forming cone and fix it with an elastic non-metallic ring 14. The assembled core is installed in the housing, having previously installed a sealing gasket 13 between the flanges, and they are connected by connecting axles 11 and fixing nuts 12. Then, pouring nozzle 9 is connected to the lower part of the housing; makeup tanks 10 are fixed on the core support flange, the total volume of which must exceed the required amount of replenishment during the collection of the product, and the heated air blower is connected to the casing 8. The slurry is supplied to the filled cavity from the tank through a system of communicating vessels until the filled cavity and make-up tanks are completely filled. After stopping the supply of the slip, air is heated to 50 ° C, for example, with a fan heater with a flow rate of 50 ... 200 l / min. Air flow rate is adjustable and depends on the size of the wall of the molded product in thin and thickened parts.

После завершения набора изделия подачу воздуха прекращают, на кантователе переворачивают устройство для слива излишков шликера, возвращают устройство в исходное состояние и производят разборку в обратном порядке, описанном выше.After completing the set of products, the air supply is stopped, the device for draining excess slurry is turned over on the tilter, the device is returned to its original state and disassembled in the reverse order described above.

При выемке сердечника извлекается только опорный фланец 4 в сборе с формообразующим конусом 5, а кольцевая вставка 6 вследствие предусмотренного легкоразъемного соединения с формообразующем конусом остается во внутренней части отформованного изделия и извлекается во вторую очередь путем разборки по частям.When the core is removed, only the supporting flange 4 is assembled with the forming cone 5, and the annular insert 6, due to the provided easily removable connection with the forming cone, remains in the inner part of the molded product and is removed secondarily by disassembling in parts.

Заявляемое устройство для формования керамических изделий позволяет формовать изделия с переменной толщиной стенки и поднутрением на внутренней поверхности. Это обеспечивает многократное сокращение последующей механической обработки труднообрабатываемого материала, уменьшает расход алмазного инструмента и сокращает трудозатраты. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию промышленной применимости.The inventive device for molding ceramic products allows you to mold products with a variable wall thickness and undercut on the inner surface. This provides a multiple reduction in the subsequent machining of difficult to process material, reduces the consumption of diamond tools and reduces labor costs. Therefore, the claimed invention meets the condition of industrial applicability.

Claims

1. A device for molding ceramic products from aqueous slips, including a perforated body with a moisture-absorbing layer, a passive core, consisting of a support flange with a centering rod and a forming cone, make-up containers and filling nozzle, characterized in that a casing is fixed to the upper part of the housing, into which heated air is supplied, and a collapsible annular insert is installed and fixed with the possibility of axial movement on the surface of the forming cone, while the outer profile is inserted Application follows the inner profile of the molded article.

2. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is fixed by an elastic ring located in the annular groove on the forming cone.

3. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is fixed by spring-loaded balls or pins mounted on a forming cone.

4. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is made of corrosion-resistant metal.

5. The device according to claim 1, characterized in that the collapsible annular insert is made of non-metallic material from a number of laminated or block plastics.