Способ прессования изделий из смесей и устройство для его осуществления

(19) (51) Комите о пате АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О К ПАТЕН оссийской Федерации ам и товарным знакам(73) Гончаров Владимир Васильевич(54 СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗСМЕСЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в производстве строительныхматериалов и изделий, в частности кирпича. Сущность изобретения: прессование иэделий осуществпяется путем двустороннего поочередного циклического прессования, причем прессующее усилие прикладывается с удельным давлением не менее 10 МПа. Устройство для осуществления способа содержит многоместную форму, гидравлические цилиндры, закрепленные на траверсах с пуансонами. При этом верхние пуансоны соединены с прессующими плунжерами, каждый иэ которых расположен в изолированных гидравлических полостях соединенных через многопозиционный гидрораспределитель с гидроприводом, 2 сл, и 2 з.лф-пы, 4Изобретение относится к производству изделий из,смесей, в частности к производству строительных изделий методом прессования.Иэвестеч способ прессования смесей, включающий засыпку смеси в пресс-форму, уплотнение смеси путем одновременного встречного прессования, верхней и нижней прессовыми колодками Ц ).В известном способе используется двустороннее прессование смеси с неподвижной пресс-формой. Степень уплотнения регулируется высотой слоя формовочной смеси. При изготовлении изделий с большим объемом прессующего слоя требуется приложение больших прессующих усилий. С повышением высоты формовочной смеси возникает неравномерность распределения усилий прессования по толщине изделия, Кроме того, прессующее усилие неодинаково по площади прессования иэ-за наличия бокового трения смеси о стенки формы. Это приводит к неравномерной плотности изделий, возникновению трещин расслаивания, Кроме того, при больших усилиях прессования требуются большие затраты энергии, что неэкономично.Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемым техническим результатам являются способ прессования изделий из смесей и устройство для его осуществления 2,Согласно способу осуществляется двустороннее прессование изделий в многоместной пресс-Форме путем воздействия плунжеров на смесь.Пресс содержит многоместную прессформу, силовые гидроцилиндры, верхнюю и нижнюю траверсы, снабженные пуансонами, прессующие плунжера по числу прессуемых изделий, расположенные в гидравлических плоскостях и соединенные с магистралью высокого давления,Для осуществления прессования используется прессование с плавным увеличением прессующего усилия, т,е. длительность прессования увеличивается, в результате повышается плотность изделия, Кроме того, использование многоместной пресс-формы позволяет увеличить количество прессуемых изделий,Однако рассматриваемый способ прессования не обеспечивает достаточную прочность изделий при приложении больших прессующих усилий, увеличение давления прсссования, а также приложение прессую- щего усилия ко всем формуемым изделиям одновременно в многоместной пресс-форме приводит к большим затратам энергии; кроме того, на движение масла по замкнутым гидравлическим полостям при отключении гидравлических цилиндров затрачивается энергия, что уменьшает диапазон работы гидропривода и уменьшает его КПД, 5 Изобретение направлено на получениеследующих технических результатов: повысить прочность изделий; снизить усилие прессования изделий.Это обеспечивается тем, что в способе 10 прессования изделий из смесей, заключающемся в том, что засыпают смесь в многоместную пресс-форму, замыкают пресс-форму, прикладывают двустороннее прессующее усилие, которое согласно способу на каждое 15 изделие прикладывают поочередно циклами, при этом отношение суммарного прес- сующего усилия, приложенного за один цикл с одной из сторон, к прессующему усилию с другой стороны не менее 2. Причем 20 прессующее усилие прикладывают с удельным давлением на поверхности иэделия не менее 10 УПа.В устройстве для осуществления способа, содержащем многоместную пресс-фор 2 б му, гидравлические цилиндры,закрепленные соответственно на верхней и нижней траверсах с пуансонами, при этом верхние пуансоны соединены с прессующими плунжерами, расположенными в гидрав лических полостях, соединенных черезмногопозиционный гидрораспределитель с гидроприводом, согласно изобретению гидравлические полости выполнены изолированными для каждого плунжера и ЗБ соединены соответствующими гидравлическими линиями с гидрораспределителем.При этом гидрораспределитель выполнен с возможностью поочередного подключения гидравлических полостей с напором и сливом гидропривода.На процесс деформации смеси оказывает влияние газообразная среда, находящаяся в смеси, Количество газообразной фазы в прессующем иэделии определяется его пористостью, При большой пористости увеличивается вероятность расслаивания иэделий, Кроме того, на плотность оказывает влияние величина упругого последействия, которое при высоких давлениях 50 прессования вызывает нарушение структуры изделия - разрывы и трещины.Для увеличения прочности прессующееусилие прикладывается на каждое иэделие поочередно, циклами, Происходит ступен чатое прессование, в промежутках междуциклами которого часть воздуха удаляется из смеси. При этом осуществляется медленное нагружение материала, которое вызывает большие деформации, чем значительно большее усилие, но приложенное кратко 2004431временно. Ступенчатое приложение прес- сующего усилия с промежуточной разгрузкой способствует увеличению плотности изделия по,сравнению с одноступенчатым. Прессующее усилие, прикладываемое к 5 каждой стороне изделия, одинаковое. Минимальное количество изделий, находящихся в стадии прессования, равно двум. При прессовании за один цикл прессующее уси-. лие на одной из сторон увеличивается про порционально количеству прессуемых изделий. Отношение этого суммарного усилия к прессующему усилию другой стороны равно 2, так как прессуется не менее двух изделий, Так же при и рессовании трех изде лий за один цикл отношение прессующих усилий равно 3 и т,д. (см. таблицу), Экспериментально доказано, что цикличность прессования с поочередным приложением 20 25 прессующего усилия, выбранные параметры прессующего усилия гидроприводов обеспечивают высокие прочностные характеристики получаемых изделий.Кроме того, как видно из таблицы, предел прочности иэделий при прессовании циклами увеличивается, начиная от величины удельного давления 100 кг/см (прессу 2 ющее усилие 30 т). Поэтому приложение прессующего усилия менее 30 т на каждую сторону изделия необоснованно, так как это создает недостаточную степень уплотнения смеси, что приводит к ухудшению прочностных показателей иэделия.Гидрораспределитель выполнен многопозиционным с числом рабочих позиций, соответствующим числу прессующих плунжеров, и каждая рабочая позиция гидрораспределителя соединена отдельной гидравлической линией с изолированнымигидравлическими полостями прессующих плунжеров. При вращении ротора гидрораспределителя порции масла поочередно попадают в гидравлические полости, выдвигая плунжера в рабочие положения, тем самымосуществляя поочередное прессование иэделий. Это позволяет снизить усилие прессования, развиваемое цилиндром подачи с сохранением необходимого удельного давления прессования.На фиг. 1 показана схема устройства для прессования изделий из смеси. на фиг, 2-4 - стадии прессования изделий за один цикл,Устройство для прессования иэделий из смесей содержит многоместную пресс-форму 1, силовые гидроцилиндры 2 и 3, закрепленные соответственно на нижней 4 и верхней 5 траверсах, снабженных пуансонами 6, На верхних пуансонах закреплены прессующие плунжеры 7, каждый из кото 30404550 55 рых расположен в соответствующих замкнутых гидравлических полостях 8 соединенных через гидрораспределитель 9 с напорной 10 и сливной 11 линиями гидро- привода 12. Гидрораспределитель состоит из ротора 13 и статора 14, в котором выполнены окна 15, соединенные гидравлическими линиями 16 с соответствующими полостями 8,Способ осуществляется следующим образом, Засыпакн смесь в пресс-форму 1, включают гидроцилиндры 3, опускают верхнюю траверсу 5 и замыкают пресс-форму верхними пуансонами 6, Затем включают гидроцилиндр 2 и перемещают вверх траверсу 4 с закрепленными на ней пуансонами 6. Одновременно с перемещением траверсы 4 подают давление масла через напорную линию 10 гидропривода. При вращении ротора порции масла поочередно попадают в полости 8 через гидравлические линии 16. На поверхности верхних пуансонов создается удельное давление, образованное от выдвижения нижних пуансонов вверх, после увеличения которого при поступлении порций масла в соответствующие гидравлические полости 8 плунжеры 7 начнут поочередно выдвигаться вниз, прессуя смесь верхней части пресс-формы 1, и после сброса давления в гидрораспределителе через сливную линию 11 возвращаться в исходное положение, В связи с тем, что нижняя траверса постоянно движется вверх, прессуя смесь, то все прессующее усилие, прикладываемое гидроцилиндром 2, будет приложено к тем нижним пуансонам, которые находятся напротив прессующих плунжеров, в этот момент соединенных через окна 15 гидрораспределителя 9 с гидроприводом 12,Таким образом, поочередное движение вниз пуансонов с возвратом в исходное положение принудительно создает эффект концентрации всего прессующего усилия нижней траверсы поочередно на каждом изделии. Это позволяет снизить усилие прессования, раэвиваемсе цилиндром подачи, с сохранением необходимого удельного давления прессования.Процесс прессования осуществляется поочередно, т.е. одновременно прессуется количество изделий, определяемое числом позиций гидрораспределителя, находящихся в рабочем. режиме. При смене рабочих позиций в распределителе прессование осуществляется на других изделиях, находящихся в пресс-форме. Процесс происходит циклами до достижения необходимой плотности изделий.гооааз 1 М 1291440, кл. В ЗО В 1/32, 1987.Ф 789204, кл. В 22 С 15/00, 1980. 2, Авторское свидетельство СССР П Удельное есс ю ее силие, т Количество изделий2004431 МО Формула изобретения 1, Способ прессования изделий из смесей, включающий засыпку смеси в многоместную пресс-форму, замыкание пресс-формы с последующим приложением к ней двустороннего прессующего усилия, отличающийся тем, что приложение прессующего усилия на каждое изделие осуществляют поочередно циклами, при этом отношение суммарного прессующего усилия, приложенного эа один цикл с одной из сторон, к прессующему усилию с другой стороны не менее 2,2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прессующее усилие прикладывают с удельным давлением на поверхность изделия не менее 10 МПа. 3, Устройство для прессования изделийиз смесей, включающее верхнюю и нижнюю траверсы с закрепленными на них гидравлическими цилиндрами, многоместную матрицу, пуансоны, соединенные с прессующими плунжерами, расположенными в гидравлических полостях. соединенных через многопозиционный гидрораспределитель с гидроприводом, отличающееся тем, что гидравлические полости выполнены изолированными и каждая из них соединена через соответствующие гидравлические линии с гидрораспредели4. Устройство по п.3, отличающеесятем, что гидрораспределитель выполнен с возможностью поочередного подключения гидравлических полостей с напором и сли вом гидропривода.