專利名稱：用陶粒等壓壓制陡壁缽形制品的壓模的制作方法
技術領域：
本發明涉及權利要求1前序部分所述的壓模。
在這種已知的壓模中(德國專利DE-A3128348)，陽模與中心件和閉合件一起是預壓頭的一部分，此預壓頭只在等壓壓制之前裝在陽模和薄膜上，以便形成一個裝料空間。陶粒從上方通過在管狀閉合件外部構成的陽模環形空間注入這個裝料空間中，中間件也是一根管子，通過它在注入陶粒過程中將壓縮空氣吹入而使陶粒流動和分布開來。在注入陶粒后，通過彈性支承的陽模向下運動而將裝料空間中的陶粒預壓實。從而形成強度足夠的預壓毛坯，以便當預壓頭從陰模和薄膜中升起并通過帶有自身陽模的最后成型壓頭代替時，毛坯的形狀不變化。只有當最后成型壓頭緊密裝到陰模和薄膜上時，液體在壓力作用下流入陰模和薄膜之間，從而使毛坯在等壓作用下最后成型為制品。
這種預壓頭和最后成型壓頭的使用涉及到制品預壓實和最后壓實所用的相同陰模和薄膜，需要花費大量的工裝和時間。即使這樣大的花費，但用上述裝置制成的陡壁缽形或碗形制品的質量從某一尺寸起仍然不能令人滿意這種制品里面的中間范圍出現有缺陷的壓痕，而在其邊緣范圍則常常出現粒料壓實不夠的現象。
所以，本發明的任務在于，改進等壓壓制陶粒制品用的壓模，用這種壓模可以制造直徑和高度為350mm以及大于此尺寸的無缺陷的大型缽形或碗形制品，而且只花費很少的工裝和時間。
本發明的任務是按權利要求1所述的特征來實現的。
根據本發明，采用同一個陽模與一個本發明的陰模和相應薄膜組成的壓模來注入和等壓壓制陶粒而可省去迄今所需的預壓頭和最后成型壓頭交換所需的時間。如果說本發明的工裝多于一個陽模，但它們在陶粒注入和等壓壓制的整個工序中都可分別交替使用，而同時壓制完的制品可從一個正好不是與一個陰模共同作用的陽模上取走。通過把陽模設置在陰模下方可以利用重力來使注入的粒料運動，直到達到裝料空間的邊緣為止，從而有利于粒料的均勻分布。
陽模設置在陰模下方，在使用多于一個陽模結合同一個陰模和薄膜的情況下還有另一個優點，即其上有倒立制品的那個陽模可離開陰模的工作范圍，而不需將制品單獨固定。然后可在靜止狀態下將制品取下，同時用另一個陽模壓制下一個制品。
帶加大頭部的剛性中心件相對于相應陽模的固定布置，使其上側與陽模周圍的上端面始終保持在同一平面內，對制品的質量至關重要。這樣，要壓制的坯件的中部面積(以后為它的底的上側)就可獲得面積相當大的無彈性的支承，從而在等壓壓制時通過薄膜作用在粒料上的壓力不會在制品的中心區留下壓痕。環繞中心件頭部環形設置的管狀閉合件的上端范圍雖然由于需要一定的軸向可動性而不可能象它的頭部那樣剛固，但業已證明，粒料支承在固定中心件剛性頭部所具有的支承作用卻超出了這個頭部的外緣，所以，在中心件頭部和陽模周圍端面之間被閉合件占用的相當窄的環形空間很明顯只有相當少的粒料搭接上，以至在閉合件上只可能作用它能承受的力，而不會在軸向內產生明顯的彈性變形。所以在用本發明壓模壓制的制品底部里側最多留有微不足道的壓痕，而這種微不足道的壓痕對花盆和類似制品來說無疑是允許的。
本發明的其他優點在從屬權利要求中敘述。
下面結合具有細節的附圖來詳細說明本發明的實施例。
附圖是
圖1表示一個裝有本發明壓模的用來壓制花盆的裝置之垂直截面圖；圖2表示圖1的水平截面II-II；圖3表示壓模在靜止位置時圖1的一部分放大詳圖；圖4表示壓模在注料位置時相應的一部分放大詳圖；圖5表示壓制最終位置的相應的一部分放大詳圖；圖6表示壓制過程結束后相應的一部分放大詳圖；圖7表示在換用小壓模來壓制小型制品時與圖3相應的一部分放大詳圖；圖8表示用來壓制洗滌盆的本發明壓模下部的垂直截面圖。
圖1和圖2所示的裝置包括一個帶底座12的壓制支架10、兩根從底座上垂直向上的立柱14和一根在圖中沒有示出的用來連接上述兩根立柱的橫梁。在底座12上支承一個可繞一根立柱14逐步旋轉180°的旋轉工作臺16。陰模支架18可在兩根立柱14上上下移動。
在旋轉工作臺16上固定兩個陽模20，它們相對于旋轉工作臺16所圍繞旋轉的立柱14相互錯開180°。兩上陽模20完全相同并各有一個平的端面22、一個陡的錐形表面24和一個圓柱形中心通道26，此通道的上端范圍內擠入一個用特殊耐磨材料作成的套筒28。在所示的例子中，兩個陽模20根據一般花盆的內輪廓分別相對于垂直軸A是旋轉對稱的。
在每個陽模20的中心通道26中，有一個實心的、特別牢固的、沖頭狀的中心件30，它同樣對相應的A軸是旋轉對稱的，且其長度的主要部分為圓柱形。每個中心件30的上端做成在一個平面上側34的加粗頭32，上側34與相應的陽模20的端面22位于相同的水平面上。在上側34下方，加粗頭32有一圓柱段，接著是一段直徑向下不斷減小的錐形段。每個中心件30都通過一根粗大的橫梁36固定在轉動工作臺16上，使它在等壓壓制過程中經受住其上側34上的壓力作用而不產生明顯的變形。此外，每個中心件30還有一個底部38；中心件的圓柱形主要部分從該處過渡成直徑向下不斷減小的截錐形段。
每一個陽模20內都設置了與中心件30同軸的管形閉合件40，它可在相應的中心槽26中進行軸向移動。為此，中心槽26用摩擦系數很小的材料例如環氧樹脂內襯。管形閉合件40則須用高強度鋼制造；它最好經過淬火并內外磨削。它的上端42帶有一個與軸A垂直的即水平的平整端面。，此端面通常(除圖4所示的打開位置外)位于相應陽模20端面22的同一平面內。此外，閉合件40還有一個內部呈漏斗狀和外部呈法蘭狀的下端44。每個閉合件40還有一個徑向槽46，相應的橫梁36以相當富裕的軸向間隙穿過此槽，所以，閉合件可在例如圖3所示的閉合位置和圖4所示的打開位置之間上下運動。為了進行這種運動，在轉動工作臺內裝有一個升降裝置48，例如雙動柱塞油缸。
兩個陽模20配制一個共同的陰模50，并與它交替共同作用。陰模50的形狀為帶有一個平整的底面52和一個陡的向下擴大的截錐形表面54的倒立的盆，此表面54到底面52以及到陰模50下緣的過渡區倒成圓弧。陰模50相對于垂直軸B是旋轉對稱的，且內環56和外環58繞其下邊緣區與它同軸設置。外環58搭接在內環56上并用螺絲固定到陰模支架18上。
陰模50外襯一層彈性薄膜60，此薄膜亦有一個基本上是平的底部62和一個向下擴大的截錐形外表面64。此外，薄膜60有一個外緣66，它在兩環56和58之間夾緊，使薄膜與陰模支架18緊密連接。通過設置在陰模支架18上和陰模50中的一個可選擇與一個真空源或一個流體壓力源連接的槽(圖中未示出)，薄膜便可按圖3和圖4以及圖6和圖7緊貼在陰模上，而按圖5則離開陰模而向陽模20方向壓去。為使薄膜60在上述后一種情況中也緊貼到陽模20上，陽模20帶有一個彈性邊緣支承68。
在全部圖示工作位置上，兩個陽模20中的一個總與陰模50配置；而且相應陽模20的軸線A與陰模50的軸線B對準。在兩個可能位置的任一個位置出現這種情況時，旋轉工作臺16便鎖緊。
在陰模50下方與它同軸設置了一根垂直注料管70，此管可在底座12的垂直孔72中移動，且上部帶有一個水平上端面76的上法蘭74，此法蘭在圖3所示靜止位置時與底座12的上側齊平，因此，它不防礙旋轉工作臺16繞圖1和圖2所示左方立柱14旋轉。裝在底座12中的升降裝置78作用在法蘭74的下側上。這些升降裝置在圖示例子中也是雙動液壓活塞缸。
圖示裝置用來壓制陶粒80，陶粒80從一個注入裝置82中用壓縮空氣經管路84送入注料管70，然后按圖3由兩個陽模20中之一和陰模50與薄膜60和相應的部件一起構成一個完整和封閉的壓模，此時在注料管70和介于陽模20和薄膜60之間的裝料空間尚未連通。雖然在大致為圓柱形的實心中心件30和同樣也大致是圓柱形的閉合件40之間形成了一個圓環形橫截面的注料通道86，但這個注料通道向上在中心件30的頂部32和向下在中心件30的底部38仍然是封閉的。
通過升降裝置48伸出，管形閉合件40向下運動，直到它的下端與注料管70的法蘭74接觸并與法蘭密封為止。這時環繞中心件30的頭部32和底部38分別形成了一個環形通路，其模截面大致與位于其間的注料通道86一樣大。一旦這個通路達到圖4所示的位置，注料裝置82立即動作，于是陽模20和陰模50之間的裝料空間便幾乎立即注滿粒料80。
在這個注料過程中，壓縮空氣經氣路89送入注料管70并使粒料80產生旋流，適當的氣路最好通向管路84每次拐彎的后面。粒料80的旋流在粒料進入裝料空間的道路上受阻，粒料80的微粒和塵土部分與粗粒料分開進入裝料空間，隨后進行等壓壓制時形成不同的壓實程度。附加進入的壓縮空氣有助于粒料80在裝料空間中的運動，從而縮短了注料時間。
從裝料空間的粒料80擠出來的壓縮空氣徑向向下流入薄膜60和邊緣支承68之間并到達環形通路88，此環形通路或者通向大氣或與抽吸裝置連接。在壓制高度約為350mm和直徑約為300mm的花盆時，這個注料過程還不到兩秒鐘。
然后升降裝置48重新復位，于是管形閉合件40回到它的上部終端位置。在這個位置上，它的上端面與相應陽模20的上端面22和相應中心件30頭部32的上側34齊平。然后通過陰模50流入的帶壓液體把薄膜60按圖5與陰模50擠開并將粒料80在一側上液壓壓實，從而形成壓制品90。
最后將帶壓液體重新抽走，于是按圖6所示的薄膜60又重新將它的整個面緊貼在陰模50上。管形閉合件40仍停留在它的上部終端的位置；而注料管70則通過升降裝置78的復位而回到它的下部終端位置。然后陰模支架18和陰模50以及固定其上的部件一起按圖1升起，旋轉工作臺16旋轉180°。最后將新壓制的制品90用吸杯92從形成它的陽模20上吸走，如圖1左上方所示，這樣就結束了一次壓制循環。就在這個過程中，陰模50下降到右方的陽模20上，于是開始一次新的壓制循環。
圖7表示陽模20、陰模50和薄膜60用較小的陽模20′以及相應的陰模50′和薄膜60′代替，而不需更換其他部件，只需在旋轉工作臺16和陽模20′之間插入一塊隔板94即可。
圖8表示壓制洗滌盆用的壓模的一種方案。
權利要求
1.等壓壓制陶粒陡壁缽形或碗形制品(90)用的壓模包括-一個陽模(20)，它帶有一個與制品(90)內輪廓大致互補的外表面(22、24)以及一個與它連接的中心通道(26)；-一個陰模(50)，它具有一個與要壓制的制品(90)外輪廓大致互補的內表面(52、54)；-一個設置在陽模(20)和陰模(50)之間的薄膜(60)，它和陽模(20)一起限定一個可用粒料(80)注滿的裝料空間并和陰模(50)一起限定一個可用流體壓力作用的壓力室；-一個設置在陽模(20)中心通道(26)內相對于陽模固定設置的中心件(30)；-一個管形閉合件(40)，它設在環繞中心件(30)的陽模(20)的中心通道(26)內并可在粒料(80)注入裝料空間的打開位置和關閉位置之間相對于陽模(20)進行上下軸向運動，其特征是，-在注入粒料(80)和隨后的等壓壓制都用同一個陽模(20)，-陽模(20)設置在陰模(50)的下方，所以，中心件(30)和閉合件(40)是大致垂直向上延伸的，-中心件(30)有一個加粗的頭部(32)，其上側(34)與陽模(20)周圍的上端面(22)保持在同一平面上，-管形閉合件(40)與中心件(30)限定粒料(80)注入用的環形注料通道(86)，且在閉合件(40)的閉合位置上，它的裝料空間側的端部(42)頂住中心件(30)的上端而實現密封。
2.按權利要求1所述的壓模，其特征是，中心件(30)的頭部(32)包括一段錐形下段和圓柱形上段，它與管形閉合件(40)緊密配合。
3.按權利要求1或2所述的壓模，其特征是，管形閉合件(40)有一個徑向槽(46)，一根用來支承中心件(30)的橫梁(36)穿過此槽并帶有軸向間隙。
4.按權利要求1～3任一項所述的壓模，其特征是，中心件(30)有一個底座(38)，在閉合件(40)的閉合位置上，此底座頂住在其上構成的支承面(44)而實現密封。
5.按權利要求1～4任一項所述的壓模，其特征是，-在一個旋轉工作臺(16)上至少設置兩個陽模(20)，其中一個陽模(20)在工作位置上位于一個陰模(50)的下方，而另一個陽模(20)則位于陰模(50)一側的取出位置上，-每個陽模(20)都有一個自己的閉合件(40)，此閉合件配有一個自己的升降裝置(48)，以便于它在打開位置和關閉位置之間移動，-在閉合件(40)下方位于工作位置的陽模(20)設置了一個可升降的注料管(70)，此管具有一個在升起位置上頂著這個閉合件(40)而實現密封的上端面(76)。
6.按權利要求5所述的壓模，其特征是，氣路(89)通入注料管(70)中，在注入粒料(80)的過程中，可用此氣路(89)輸入附加的空氣。
全文摘要
為了制造花盆之類的陡壁缽形制品(90)，在注入粒料(80)和隨后等壓壓制時采用由一個陽模(20)、一個陰模(50)和一個設置在這兩者之間的薄膜(60)組成的壓模，薄膜(60)和陽模(20)一起限定一個可用粒料(80)注滿的裝料空間并和陰模(50)一起限定一個可用流體壓力作用的壓力室。陽模(20)設置在陰模(50)下方并包括同軸向上延伸的一個中心件(30)和一個閉合件(40)。中心件(30)有一個加粗頭部(32)，其上側(34)與陽模(20)周圍的上端面(22)保持在同一平面內。閉合件(40)為管形并與中心件(30)一起限定注入粒料(80)的環形注料通道(76)。在閉合件(40)的閉合位置上，它的裝料空間側的端部(42)頂住中心件(30)的頭部(32)而實現密封。用這種壓模亦可制造無缺陷的大型缽形制品，而且只需很少的工裝費和時間。
文檔編號B28B13/00GK1123013SQ95190054
公開日1996年5月22日 申請日期1995年1月25日 優先權日1994年1月26日
發明者K·-E·漢夫特, F·扎普 申請人:埃里希內奇控股公司