Діафрагмовий прес-патент Україна 2057021 - Шлегель Ігор Феліксович
Сутність винаходу: діафрагмовий прес, що містить раму, верхній і нижній архітрави, діафрагму, жорстку плиту, що передає пресуюче зусилля діафрагми, забезпечений співвісно встановленими між собою пуансоном, матрицею і замикаючим штоком, а також шиберним живителем , пуансон змонтований на жорсткій плиті, матриця вільно розміщена на пуансоні, що замикає шток закріплений у верхньому архітраві, а шибер шиберного живильника встановлений з можливістю горизонтального переміщення в зазор між матрицею і пуансоном. Що замикає шток встановлений у вертикальному каналі верхнього архітрава з можливістю регулювання положення по висоті. Замикаючий шток утворює з вертикальним каналом архітрава різьбову пару, що самогальмується. Зазор між торцем замикаючого штока та верхньою площиною шибера обраний рівним 0,1 - 1,0 мм. На периферії діафрагми виконані концентричні гофри. Поперечні розміри замикаючого штока більші за поперечні розміри пуансона. У нижньому архітраві співвісно з замком, що замикає, під діафрагмою встановлений опорний шток. 6 з. п. ф-ли, 3 іл.
Малюнки до патенту Україна 2057021
Винахід відноситься до обробки матеріалів, переважно керамічних, тиском і може бути використане для пресування виробів невеликої товщини, наприклад, керамічної плитки або черепиці.
Застосовувані в даний час преси для пресування керамічних плиток з порошку вологістю 5-8% наприклад, гідравлічний прес РУ-160, мають значні габарити і масу, споживають багато енергії. При цьому експлуатаційне пресове зусилля досягає 1,4 МН, а хід поршня становить 125 мм.енергоємність, наприклад, прес, виконаний у вигляді декількох хутр, укладених між рухомими і нерухомими майданчиками [2] Неможливість практичного отримання досить міцного і водночас еластичного дешевого матеріалу, здатного витримувати високий тиск, виключає можливість широкого застосування таких пресів у технологічних процесів, що вимагають створення значних пресових зусиль на невеликій площі.
Відомі діафрагмові (мембранні) преси, які вирішують поставлену проблему інакше.
Найбільш близьким за технічною сутністю до винаходу і прийнятим за прототип є прес для виготовлення деревних пластиків [3] Цей прес складається з рами, верхнього та нижнього архітравів, гнучкої діафрагми, плаваючих плунжерів, розташованих між гнучкою діафрагмою і фланцями, і жорсткою плитою .
Такий прес не пристосований для виготовлення керамічних виробів, хоча пресове зусилля, що ним розвивається, досить велике, питомий тиск пресування на жорсткій плиті мало для напівсухого пресування керамічних виробів.
Технічний результат, що досягається винаходом, полягає в отриманні високого питомого тиску пресування напівсухого пресування керамічних виробів. Це дозволить застосовувати вихідний матеріал меншої вологості, при цьому скорочується цикл підсушування плитки-сирцю та зменшується усадка та жолоблення при випаленні.
Це забезпечується тим, що в діафрагмовий прес, що містить раму, верхній і нижній архітрави, діафрагму, жорстку плиту, що передає пресуюче зусилля діафрагми, згідно винаходу забезпечений співвісно встановленими між собою пуансоном, матрицею і замикаючим штоком, а також шиберним розміщена в центральній частині діафрагми, пуансон змонтований на твердій плиті, матрицявільно розміщена на пуансоні, що замикає шток закріплений у верхньому архітраві, а шибер шиберного живильника встановлений з можливістю горизонтального переміщення в зазор між матрицею і пуансоном.
Стінки каналу матриці, пуансон та нижня площина шибера утворюють камеру пресування. Зважаючи на те, що висота камери пресування керамічної плитки трохи перевищує товщину виробу, що пресується, в запропонованому пресі можливе застосування товстої діафрагми, що володіє значною міцністю. Якщо заданий для пресування робочий хід пуансона перевищує межі пружної деформації плоскої діафрагми, що допускається, на периферії діафрагми виконуються концентричні гофри. Замикаючий шток встановлений у верхньому архітраві з можливістю регулювання свого положення по висоті у вертикальному каналі, для чого в каналі і на штоку виконано різьблення, що перетворює шток і канал в різьбову пару, що гальмується. Зазор між торцем замикаючого штока і верхньою площиною шибера, залежно від величини фракцій прес-порошку, вибирають в межах 0,1-1,0 мм. Найменша величина зазору веде до заклинювання механізму, а більша до видавлювання прес-порошку в зазор і підвищеного зносу шибера і матриці. Поперечні розміри замикаючого штока (розміри в плані) задають більшими, ніж поперечні розміри пуансона, зменшення деформацій шибера в процесі пресування. Щоб уникнути перекладки і зниження роботи втомного руйнування діафрагми в нижньому архітраві оппозитно що замикає штоку і співвісно з ним, під діафрагмою встановлений опорний шток, верхній зріз якого знаходиться в площині ненавантаженої тиском (в нейтральному положенні) діафрагми.
На фіг.1 зображено діафрагмовий прес, розріз; на фіг.2 вузол I на фіг. 1; на фіг.3 вузол II на фіг.1, виконання діафрагми з концентричнимигофрамі.
Диафрагменный пресс содержит раму 1, нижний архитрав 2 и верхний архитрав 3, соединенные шпильками 4, корпус 5 с диафрагмой 6, матрицу 7 с камерой прессования 8, образованной стенками 9 канала матрицы, пуансоном 12 и нижней плоскостью шибера 10 шиберного питателя 11, пуансон 12 , встановлений на жорсткій плиті 13, розміщеної в центральній частині діафрагми 6, замикаючий шток 14, встановлений у вертикальному каналі верхнього архітрава, виконаному у вигляді різьбової гільзи 15, опорний шток 16, встановлений в різьбовій гільзі 17, живильний бункер 17 живильний 17. з приводом 19 зворотно-поступального переміщення. Камера 8 герметично віддалена від діафрагми 6 еластичною прокладкою 20, наприклад, з губчастої гуми. Робоча рідина (масло) підводиться в порожнину корпусу 5 під діафрагмою 6 шлангу 21 високого тиску і від гідростанції (не показана). У шибері 10 виконано вікно завантаження 22 прямокутного перерізу.
Прес працює в такий спосіб.
Живильний бункер 18 наповнюють прес-порошком. Шибер 10 живильника 11 приводом 19 переміщається в крайнє праве положення, в якому вікно 22 шибера 10 встановлюється під розвантажувальною горловиною живильного бункера 18 і заповнюється самопливом прес-порошком. Потім привід 19 переміщує шибер 10 крайнє ліве положення. При проходженні над камерою пресування 8 порція прес-порошку, що знаходиться в завантажувальному вікні 22 повністю висипається в камеру пресування 8, після чого камера пресування перекривається зверху тілом шибера 10. У порожнину корпусу 5 під діафрагмою 6 по шлангу шлангу 2. Під дією тиску олії діафрагма 6 вигинається вгору, переміщуючи плиту 13 з пуансоном 12 камери пресування 8. При цьому порція прес-порошку, що знаходиться в камеріпресування 8, піддається пресуючого зусилля, яке через шибер 10 замикається на замикаючий шток 14. Необхідний для пресування стандартної керамічної плитки робочий хід пуансона невеликий і становить всього 7-8 мм, тому діафрагма діаметром близько 1,5 м працює в межах упруг достатнім ресурсом. Після закінчення пресування тиск у порожнині корпусу 5 скидається. Привід 19 відводить шибер 10 крайнє праве положення для завантаження чергової порції прес-порошку. У цей момент в порожнину корпусу 5 під діафрагму 6 ще раз подається тиск, і пуансон 12 видавлює готовий виріб з пресування камери 8 на рівень верхньої площини матриці 7. При наступному переміщенні шибера 10 вліво виріб виштовхується торцем шибера 10 з зони транспортний засіб. Тиск із порожнини корпусу 5 під діафрагмою 6 скидається, і пуансон 12 займає вихідне положення. Після цього цикл повторюється.
Регулювання зазору S між замикаючим штоком 14 і шибером 10 здійснюється шляхом обертання штока 14 в різьбовому склянці 15. Регулювання висоти t камери пресування 8, а отже товщини пресованого виробу і ходу пуансона 12, що впливає на параметри процесу пресування 16 у різьбовій склянці 17.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. ДІАФРАГМЕННИЙ ПРЕС, що містить раму, верхній і нижній архітрави, діафрагму, жорстку плиту, що передає пресуюче зусилля діафрагми, що відрізняється тим, що він забезпечений співвісно встановленими між собою пуансоном, матрицею і замикаючим штоком, а також в центральній частині діафрагми, пуансон змонтований на твердій плиті, матриця вільно розміщена напуансоне, що замикає шток закріплений у верхньому архітраві, а шибер шиберного живильника встановлений з можливістю горизонтального переміщення в зазор між матрицею і пуансоном.
2. Прес за п.1, який відрізняється тим, що шток, що замикає, встановлений у вертикальному каналі верхнього архітрава з можливістю регулювання положення по висоті.
3. Прес за пп.1 і 2, який відрізняється тим, що замикаючий шток утворює з вертикальним каналом архітрава різьбову пару, що самогальмується.
4. Прес за п.1, який відрізняється тим, що зазор між торцем штока, що замикає, і верхньою площиною шибера обраний в межах 0,1 - 1,0 мм.
5. Прес за п.1, який відрізняється тим, що по периферії діафрагми виконані концентричні гофри.
6. Прес за п.1, який відрізняється тим, що поперечні розміри штока, що замикає, більше поперечних розмірів пуансона.
7. Прес за п.1, який відрізняється тим, що в нижньому архітраві співвісно з замком, що замикає, під діафрагмою встановлений опорний шток.