用於形成壓緊製品的裝置、系統和方法和由其形成的壓緊製品的製作方法

2023-05-28 20:02:11 2

用於形成壓緊製品的裝置、系統和方法和由其形成的壓緊製品的製作方法【專利摘要】本發明涉及用於通過壓緊粉末或顆粒形成壓緊製品的方法和系統(10)，系統包括下列裝置：粉末卸料組合件(12)；無腔壓緊組合件(20)，其包括：尺寸與壓緊製品相同或大於壓緊製品的底板(22)、分離一部分粉末的限制工具和頂部衝床(24)；和運輸粉末和/或壓緊製品的輸送機(14)。【專利說明】用於形成壓緊製品的裝置、系統和方法和由其形成的壓緊製品【
技術領域：
】[0001]本發明涉及用於壓緊粉末一尤其涉及由包含飄塵的組合物成形地面和牆面瓷磚一的裝置、系統和方法。【
背景技術：
】[0002]陶瓷粉通常通過將基於噴霧乾燥的粘土的粉末沉積於在其中粉末被壓緊成壓縮形狀的腔中而形成磚和其他壓緊製品。這在本領域中已知為幹法形成(dryforming)。通過許多不同的方法包括輸送機、單批料鬥(singlebatchhopper)和多批料鬥,將粉末沉積於腔中。[0003]通常使用的裝料料鬥是振動漏鬥形狀的傳送容器，其將噴霧乾燥的顆粒直接地沉積至腔中，或沉積至單批次測量容積的傳送託盤上。在每次沉積中，料鬥中的噴霧乾燥的顆粒被搖落至靠近料鬥出口門的料鬥底部。當發生沉積時，打開料鬥並且將預定量的材料傳送到將粉末傳送至腔中的供料器託盤。[0004]由於在狹窄的漏鬥形傳送容器中形成粉末橋(powderbridge)導致難以保持連續均勻的粉末沉積，狹窄的漏鬥形輸送容器導致粉末的平滑流動中的短暫且不規則的中斷。這在將粉末沉積至限制的容積——諸如壓緊腔或批量傳送容器——中的系統中是可接受的，因為腔中的粉末可以被處理從而均勻地分散。[0005]一旦將粉末沉積在壓緊腔中，其被壓緊以形成成形的製品。壓緊製品通過底板從腔中被排出，並且被推倒至翻坯機(take-offtable)上以行進到乾燥機和裝飾單元。在裝飾後，製品可以被直接移至窯中進行焙燒，或其可以被再次壓緊從而將設計印至製品的表面中並且然後移動至窯中進行焙燒。[0006]在壓緊瓷磚過程中經常發生的問題是分層(lamination)。通常由於在壓緊過程中在粉末層之間截留的空氣發生分層。這些分層導致在焙燒過程中的問題。普遍地，截留的空氣會導致陶瓷基體中的不連續，其弱化最終強度並且可以改變燒成製品的形狀。避免這些分層的一種方式是以增加的力多次重複地緩慢壓緊製品。每次壓緊和釋放製品時，更多的空氣被從製品中排出，並且實現更大的壓實。這種緩慢的過程消除了最終製品中的分層，但其減小了生產量並且降低了生產線的效率。[0007]在腔中壓緊製品存在的另一問題是當它們從壓緊腔中提起或推出時，當製品離開模具壁時在制品中已經形成的殘餘橫向壓力被釋放。這種橫向鬆弛會容易地導致製品邊緣上的裂縫，尤其對於具有有限可塑性的組合物諸如含有大量飄塵——例如多達90%——的組合物。與基於飄塵的組合物不同，基於噴霧乾燥的粘土的粉末的組合物具有足夠的彈性來承受這些力。[0008]在此過程中粘土粉末和飄塵粉末之間的行為存在顯著的差異。本發明能夠使基於飄塵的組合物壓緊成地面磚和牆面磚以及其他製品。含有多達90%飄塵的組合物主要由具有圓形形狀和少稜角的非晶的、非塑性礦物質構成。這允許飄塵粒子自由移動經過彼此，而不會碰撞(catch)或結合在一起一這降低生坯強度。材料的生坯強度定義為當在高壓壓緊形成後被處理或操作時保持其本身在一起的能力。因為這些光滑的粒子形態，在製備用於焙燒中被壓緊的飄塵製品具有低得多的生坯強度。標準的基於噴霧乾燥的粘土的組合物在被乾燥前可以承受大約4-8kg/cm2的負荷(斷裂試驗的模量)。含有多達90%飄塵的組合物具有大約1.5-2kgcm2的典型生坯強度。有許多添加劑可以用來增加飄塵製品的生坯強度。這些包括水、粘土和高效減水劑(superplasticizer)諸如在PCTW005/033040A1「由飄塵製造製品(ManufactureofArticlesfromFlyash)」中描述的那些。[0009]在常規的壓力機器中，如圖1和圖2中所示的機器，將製品6在腔2中用壓板I和3壓緊，然後由底板水平臺4提升至工作區域的表面，在此推臂5將其移動至輸送機上以將製品運輸至乾燥機和裝飾單元或運輸至窯進行焙燒。常規的基於噴霧乾燥的粘土的組合物在壓緊後具有足夠的生坯強度來承受這些操作。然而，由含有多達90%飄塵的組合物製成的製品通常太脆，即使在使用強化添加劑後。這導致無法接受的大量的損壞的磚，主要是由於內部毛細裂紋的形成，其僅在焙燒後可見。[0010]如圖2中所示，常規的磚壓緊方法包括下列步驟:在步驟110，用粉末裝載腔；在步驟120，用壓板、等壓底板水平臺4壓緊粉末；在步驟130，提起頂部衝床；步驟140，升高壓緊製品6;並且在步驟150，通過推臂5將製品6推至輸送機7上至裝飾或乾燥區域。[0011]CN2631726Y公開了一種瓷磚的形成裝置；該形成裝置包括機器框架、利用腔成型(cavitymolding)來壓緊粉末製品的衝壓設備、排出設備、導向設備、調節柱塞、用於排出設備運動的液壓控制系統和朝向輸送機的供料設備。該實用新型可生產具有不同厚度的瓷磚。[0012]為了生產更大的陶瓷薄板，CN2631726Y公開了瓷磚成型的傳輸裝置，該實用新型提供了瓷磚成型設備中的輸送機設備，其由壓力機器、上衝床、輸送機或傳送帶、帶輪和料鬥構成。供料輸送帶在上衝床和底部模具(腔)之間通過。輸送帶和帶輪結合成循環輸送機或系統或往復式輸送系統。並且US5521132公開了由90wt.%、92.5wt.%和95wt.%的原煤飄塵製成的陶瓷材料(棒)，但其沒有公開如何將粉末壓緊成半乾棒。[0013]US5935885公開了用60wt.%-100wt.%的飄塵形成玻璃-瓷磚的方法。飄塵被氧化。氧化的玻璃形成材料被玻璃化以形成玻璃熔體。然後將該玻璃熔體形成為磚。[0014]所有這些公開內容通過引用併入本文。[0015]綜上所述，在標準瓷磚製造過程中使用飄塵存在的關鍵性挑戰之一在於壓緊的基於飄塵的組合物的生坯強度不足以承受當將磚移動至輸送帶上從而被運輸用於隨後處理時所涉及的物理應力。[0016]需要創造定製設計的壓緊和模具組合件來克服傳統瓷磚壓緊和模具組合件的局限性，傳統瓷磚壓緊和模具組合件不適合於使用含有25%-90%或甚至更高的飄塵的組合物來製造瓷磚。[0017]測試了目前可用的壓緊和模具組合件，並且得出結論使用商業上可用的方法並沒有克服下列的問題。[0018]A)粉末的裝料，[0019]B)分層，[0020]C)當從腔中排出時邊緣的裂紋，[0021]D)由於低於正常生坯強度而在制品中形成的毛細裂紋，[0022]E)由於低於正常生坯強度而導致高百分比的破損，[0023]F)壓緊製品的有限尺寸，[0024]G)每分鐘減少的壓緊行程數。[0025]隨後已經設計、製造和構造了工業規模的定製方案，其克服了與上述問題相關的所有問題。【
發明內容】[0026]本發明的目的提供能夠將含有高百分比一例如多達90%—的飄塵的可選陶瓷組合物成形和壓緊成高質量且質量穩定的瓷磚——尤其是用於牆面和地面的瓷磚——的裝置、系統和方法。[0027]本發明的另一目的是連續地生產磚以增加生產率，並且生產具有不同尺寸和厚度的磚。[0028]本發明的裝置、系統和方法克服了所有上述挑戰。新的方法、裝置和系統還可以用於常規的粘土材料，節省了能量並且增加了生產率。[0029]本發明是創新的集合，將這些創新連在一起產生了完整集成的系統。主要創新如下述等等:[0030]A)基於擺動梳的振動供料器。[0031]B)透氣式傳送帶，其沿裝置的長度行進，並且攜帶鬆散的粉末從振動供料器的出口、通過壓實機、裝飾機、定製的無腔壓緊模具和翻坯機。[0032]C)置於傳送帶上方的壓實帶。[0033]D)一排獨立的裝飾設備，將幹的裝飾品裝載至預先壓實的組合物的表面上。[0034]E)頂部框架腔模具組合件。[0035]F)底板，其尺寸大於壓緊製品的尺寸。[0036]G)固定在底板表面上的柔性柵格。[0037]H)模具下方的空間，其允許帶形成連續的環路。[0038]根據第一個方面，本發明涉及用於通過壓緊粉末或顆粒形成壓緊製品的系統，該系統包括下列裝置:[0039]粉末卸料組合件；[0040]無腔壓緊組合件，其包括:[0041]底板，該底板的尺寸與壓緊製品相同或大於壓緊製品，[0042]用於分離一部分粉末的限制工具，和[0043]頂部衝床；和[0044]用於運輸粉末的輸送機。[0045]在本文的上下文中，措辭「無腔(no-cavity)壓緊組合件」是指其中壓緊動作在與剩餘生產線相同的平面上進行的壓緊組合件。換句話說，壓緊在沒有基於齒狀腔的限制壁的空間中進行。[0046]得益於其尺寸與壓緊製品相同或大於壓緊製品的底板，有可能實現將壓緊製品均勻地壓緊而沒有不一致的非等壓邊界。[0047]根據本發明的一個實施方案，該系統還包括可以將粉末部分地壓實並且除氣的緻密化組合件；和優選地在壓緊前將裝飾材料添加在粉末上的裝飾單元。[0048]這允許以比在未壓實的材料上可能的更精細的細節施加鬆散的裝飾釉料，並且允許避免在現有技術中為此目的而提供的前一壓緊步驟。[0049]根據本發明的一個實施方案，該系統還包括固定在等壓底板頂部上的位於輸送機下方的柔性柵格。[0050]這允許當壓緊磚時增加的空氣釋放。[0051]根據本發明的一個實施方案，底板是等壓板。這允許均勻的壓緊動作而沒有壓緊製品的不一致的非等壓邊界。[0052]根據本發明的一個實施方案，輸送機是透氣式傳送帶。[0053]與此特徵相關的優勢是可以從壓緊的磚釋放空氣，由此避免壓緊的磚內的不利分層，同時允許更快的壓緊循環，沒有必需的2-3階段的壓緊和除氣方法。[0054]根據本發明的一個實施方案，緻密化組合件包括具有不同直徑的輥和壓實帶。[0055]在壓實期間，期望的是允許空氣從底部(通過透氣式主帶)和頂部通過透氣式壓實帶二者放出。不同尺寸的輥有助於調節壓實帶的速度以及其與粉末接觸的角度。期望的是將兩個帶的速度相匹配並且通過設定的角度逐漸地使它們合在一起以形成光滑的壓實表面，而在粉末中沒有擦傷或擾動。[0056]根據本發明的一個實施方案，粉末或顆粒包括:飄塵粉末、粘土粉末、顆粒狀飄塵、顆粒狀粘土及其組合或混合物。[0057]這是有利的，因為這些物質通常是來自工業的廢產物，並且因此有利的是以使用此裝置和系統的有用的方式將它們從環境中去除。[0058]根據本發明的一個實施方案，粉末或顆粒還包含用於改性粉末、顆粒和/或壓緊製品的性質的其他成分。[0059]這可以用來允許更大範圍的共混材料在該系統中使用。不同的成分對壓緊磚賦予不同的特性，諸如增加的生坯強度和在焙燒後降低的吸水率。[0060]根據本發明的一個實施方案，粉末卸料組合件包括:[0061]可以破碎粉末並且將其均勻地沉積在移動的輸送機上的振動供料工具和多個往復梳。[0062]這允許將傳送的粉末分散以形成均勻和一致的材料層用於隨後的壓實和裝飾以及壓緊。破碎振動供料工具團塊，否則團塊可能被沉積在主帶上。[0063]根據本發明的一個實施方案，將往復梳布置成平行的層，後面的層上的梳的齒面向相反方向，其中梳擺動的速度和幅度是可調整的，包括梳之間的高度以及輸送機的移動速度。[0064]這是有利的，以便調整振動供料工具符合傳送材料的特性。一些材料將需要更大的碎裂以均勻地施加到帶上，而其他的材料將需要較少的碎裂。重要的是能夠調整這些梳。[0065]根據本發明的一個實施方案，輥中的兩個是雙輥，並且壓實帶可以以這樣的方式布置，使得傳送帶和壓實帶之間的空間逐漸地減小，直至達到期望的距離，該期望的距離由輥的導輥在緻密化區域的端部處的高度設定。[0066]這是重要的，因為壓實帶和主帶之間的距離設定在裝飾前材料被緻密化的量。[0067]根據本發明的一個實施方案，緻密化組合件將粉末的密度增加3%_30%以形成緻密化區域。[0068]已經發現這是用於隨後裝飾和壓緊的最佳緻密化範圍。可以使用其他緻密化量，但這些範圍是最佳的。[0069]根據本發明的一個實施方案，密度增加10%_15%。[0070]已經發現這是最佳範圍，尤其對於煤灰源的材料。[0071]根據本發明的一個實施方案，將釉料裝飾材料施加至輸送機上的部分緻密化的粉末的移動連續床上以形成裝飾區域。[0072]這是有利的，因為磚不必像在常規已知的方法中那樣不得不被移動至單獨的裝飾區域。就在壓緊前進行裝飾。[0073]根據本發明的一個實施方案，壓緊區域的底部支撐板是可移動的，並且在過程中被提升至合適位置，但其在傳送帶移動過程中下落從而允許傳送帶在返回裝置前方的途中在等壓板下方通過。[0074]這是允許主帶在壓緊區域下方向後通過(passback)並形成連續環路的方式。[0075]根據本發明的一個實施方案，限制工具是任何形狀——諸如圓形、或正方形、或三角形等或不規則形狀一的刀刃腔框架，並且其分離粉末的連續層的待壓緊部分，並且對壓緊製品提供橫向支撐，並且其中限制工具擱在與輸送機對齊的支撐物上以便避免損壞輸送機。[0076]這使得形成許多種形狀的磚。[0077]根據本發明的一個實施方案，頂部壓板使用從大約150kg/cm2至大約500kg/cm2的壓力將限制工具容納的粉末壓緊成高度壓實的製品。[0078]這是賦予最終產品中的足夠生坯強度的最佳壓力範圍。[0079]根據本發明的一個實施方案，頂部衝床可以包括設計或圖樣。[0080]這允許裝飾性或實用的設計能夠被壓緊到製品的表面中。[0081]根據本發明的一個實施方案，限制工具可以是具有鋒利的邊緣以在壓實後切割壓緊的粉末的任何形狀的腔框架。此限制工具的優點是不需要齒狀固定壁的腔，由此允許更快的生產。[0082]根據本發明的一個實施方案，在移除頂部衝床前從壓緊製品移除刀刃腔框架。[0083]頂部衝床將製品保持就位，同時刀刃被提起以消除製品將不與刀刃徹底分開的任何可能性。這也允許製品橫向鬆弛，減小在壓緊過程中製品內的壓力，消除壓緊製品中的任何內部應力。[0084]根據本發明的一個實施方案，粉末是包含至多12%的水的乾粉末。[0085]這對於壓緊磚內的生坯強度是最佳的。[0086]根據本發明的一個實施方案，裝飾材料是彩色釉料。[0087]根據本發明的一個實施方案，粉末包含至多90%的飄塵。這是有利的，因為其允許使用高百分比的再循環材料。[0088]在進一步的方面，本發明涉及通過壓緊粉末連續形成壓緊製品的系統，其包括以下裝置:[0089]輸送機，用於運輸粉末和/或壓緊製品；[0090]粉末卸料工具，用於將粉末卸料至輸送機；[0091]最初緻密化工具，用於部分地緻密化粉末；[0092]限制工具，用於限制一部分緻密化的粉末；和[0093]壓緊工具，用於壓緊被限制部分的粉末。[0094]在進一步的方面，本發明涉及形成磚的方法，包括:[0095]將粉末沉積在移動的輸送機上；[0096]通過壓實工具部分地緻密化粉末；[0097]通過限制工具限制一部分粉末；以及[0098]壓緊被限制的粉末。[0099]在優選的實施方案中，壓緊被限制的粉末的步驟通過壓緊工具以約150kg/cm2至大約500kg/cm2的力進行。[0100]根據本發明的一個實施方案，該方法還包括通過裝飾單元裝飾緻密化的粉末。[0101]根據本發明的一個實施方案，將粉末以連續的方式或不連續的方式沉積。[0102]以此方式，材料可以以連續的方式放置至帶上用於批量生產，或者如果需要改變模板或裝飾材料，其可以被不連續地施加。[0103]根據本發明的一個實施方案，輸送機包括透氣式帶。[0104]這允許壓實材料而不使空氣截留在壓實的材料中。[0105]根據本發明的一個實施方案，壓實工具包括透氣式帶。[0106]這允許快速地壓緊製品，同時仍然允許空氣從壓緊製品放出以避免分層。[0107]根據本發明的一個實施方案，壓實工具包括具有不同直徑的三個輥。[0108]這允許調節緻密化的速度和角度，以避免材料表面的碎裂並且進行光滑的壓實。[0109]根據本發明的一個實施方案，壓緊工具包括頂部衝床和底板，並且限制工具是具有刀刃的腔框架。[0110]刀刃的優點是在成品上形成整齊的邊緣，不需要底部腔，因此允許在帶本身上進行壓緊。[0111]根據本發明的一個實施方案，裝飾緻密化的粉末包括通過使用裝飾單元將釉粉末沉積在移動的輸送機上的緻密化的粉末頂部上。[0112]根據另一個方面，本發明涉及通過壓緊粉末連續形成壓緊製品的系統，包括:輸送機，用於運輸粉末和/或壓緊製品；粉末卸料工具，用於將粉末卸料至輸送機；最初緻密化工具，用於部分地緻密化粉末；限制工具，用於限制一部分緻密化的粉末；和壓緊工具，用於壓緊被限制部分的粉末。[0113]根據另一個方面，本發明涉及連續壓緊磚的方法，包括下列的步驟:[0114]將待壓緊的粉末經由移動的輸送機運輸至壓緊區域中；[0115]使刀刃形狀的腔框架下降至所述粉末中以限制一部分所述粉末；[0116]使壓板下降至所述刀刃腔框架的邊界內從而將其壓實成壓緊製品；[0117]提升所述刀刃腔框架離開所述壓緊製品；[0118]提升所述壓板離開所述壓緊製品；以及[0119]使壓緊製品沿所述輸送機移動，同時使新鮮的粉末連續地移動至壓緊區域中。[0120]根據本發明的一個實施方案，腔框架可以形成為任何輪廓形狀，包括橢圓形、平行四邊形、心形、星形等。[0121]這是有利的，因為可以容易地並且可互換地採用此系統製造多種形狀。[0122]根據本發明的一個實施方案，所述板具有被蝕刻至其表面中的圖樣以便轉移到壓緊製品。[0123]這允許裝飾性或實用的設計被壓緊到製品的表面中。[0124]根據本發明，可通過本發明的系統和方法獲得的壓緊的粉末製品包括高含量的飄/1、土。[0125]優選地，通過本方法製成的壓緊的粉末製品包括多達90%的飄塵，但此系統和方法也可以與傳統的基於粘土的顆粒狀粉末一起工作以實現增加的效率。[0126]根據本發明的一個實施方案，粉末是包括至多12%的水的乾粉末。[0127]根據本發明的另一個方面，連續壓緊粉末的系統包括:[0128]用於將粉末卸料的工具；[0129]用於運輸粉末的工具；[0130]用於部分地緻密化運輸的粉末的工具；[0131]用於限制運輸工具上的一部分緻密化的粉末的工具；和[0132]用於壓緊限制部分的粉末的工具。[0133]根據一個實施方案，該系統還包括用於從壓緊區域移除壓緊製品的工具。[0134]根據本發明的一個實施方案，該系統還包括裝飾單元以在壓緊前裝飾緻密化的粉末。[0135]根據本發明的一個實施方案，粉末卸料組合件包括往復梳以均勻地將粉末卸料。[0136]根據本發明的一個實施方案，該系統還包括用於收集廢粉末的再循環工具。[0137]通過本發明，壓緊的粉末或製品可被從壓緊區域運輸，無需製品本身上的提升、排出、推動或牽拉，並且其中通過使傳送帶前進而將製品移動至接收帶或裝置，對壓緊製品本身施加最小的物理操作或物理應變。[0138]本發明還可用於任何類型的陶瓷或瓷質磚生產或任何其他目的的粉末壓緊的領域。【專利附圖】【附圖說明】[0139]在結合附圖考慮了下面的詳細描述之後，前述的和其他的目的、優勢和特徵以及實現它們的方式對於本領域技術人員將變得明顯，附圖圖解了優選的和示例性的實施方案，其中:[0140]圖1示出了用於壓緊粉末的現有技術系統；[0141]圖2示出了用於形成磚的現有技術方法；[0142]圖3示出了根據本發明的一個實施方案的壓緊系統的概觀；[0143]圖4示意性地示出了根據本申請的一個實施方案的粉末卸料組合件，其示出了交替相對的梳；[0144]圖5示出了根據本申請的一個實施方案的壓實帶組合件；[0145]圖6示意性地示出了根據本申請的一個實施方案的壓緊區域；[0146]圖7示出了根據本申請的實施方案的壓緊製品的方法的步驟，突出顯示了在壓板的上面和下面的帶、底板(例如，等壓板)、頂部壓板和限制刀刃腔框架的布置。[0147]發明詳述[0148]根據本發明，用於通過壓緊粉末或顆粒形成壓緊製品的系統10包括:[0149]粉末卸料組合件12；[0150]無腔壓緊組合件20，其包括:[0151]底板22，其尺寸與壓緊製品基本相同或大於壓緊製品，[0152]分離一部分粉末的限制工具，[0153]頂部衝床24;和[0154]運輸粉末的輸送機14。[0155]1.定製設計振動供料器/粉末卸料組合件/振動供料工具[0156]在本發明的優選實施方案中，粉末卸料組合件12包括振動供料器諸如料鬥，其被填充顆粒狀飄塵或其他陶瓷組合物。供料器的出口裝有擺動梳46，通過其粉末狀和顆粒狀材料均一地落到帶或任何其他類型的輸送機14上。這些梳彼此平行地移動以防止顆粒狀飄塵混合物的聚集。[0157]移動梳的獨特方面在於它們可以被充分地調整:它們的移動速度、梳之間的水平距離和梳板46-1、46-2之間的垂直距離，在圖4中可見。這允許任何顆粒或粉末一甚至具有非常不同的結塊和流動特徵的那些一順利地和均勻地沉積在輸送機14上。材料層連續地沉積至移動的傳送帶上以形成長的、不中斷的厚度多達4cm的鬆散粉末層。事實上可以獲得任何尺寸的磚28，因為寬度僅由粉末卸料組合件12和輸送機14的寬度限制。[0158]此供料器解決了材料不均勻分布的問題。[0159]2.壓實組合件/初步壓實工具[0160]優選地，在沉積至輸送機14諸如傳送帶上後，良好分散的顆粒層在組合件下被輕微地壓實並且被部分地除氣，該組合件將顆粒層的高度減少3%-30%。壓實組合件16的高度可以被調整以改變粉末中的壓實程度。壓實組合件16的速度與輸送機14的速度相匹配以避免粉末表面上的擦傷。這種輕微的壓實用於去除暫時的粉末橋和空隙，該粉末橋和空隙可能在重力沉積至傳送帶上的過程中已經形成。這也將粉末部分地緻密化和除氣，使其適合於施加隨後的乾燥裝飾，賦予粉末初步的粘結性。[0161]此壓實組合件16的優選實施方案包括輥34和副帶36。在此組合件中，粉末被輕微地或部分地壓實在輸送機14和副帶36之間，副帶36由輥34控制。在本發明的實施方案中，輥34中的兩個是具有相同直徑的雙輥，而第三個具有較大的直徑，在另一個實施方案中，所有三個輥34可以具有不同的直徑。布置副帶36使得輸送機14和副帶36之間的距離逐漸減小。當輸送機14上的粉末在副帶36下方移動時，粉末輕微地被壓實和除氣。最終壓實的量由副帶36上最後的輥(最大的一個)的高度設定。在該最後的輥34後，副帶36返回至壓實工作檯的前方，產生連續的循環。在本發明的實施方案中，副帶36以與輸送機14相同的速度行進。並且在本發明的一個實施方案中，副帶36也可以是透氣的，進一步允許空氣在制品壓緊過程中從粉末或顆粒放出以避免壓緊製品中不期望的分層。[0162]根據本發明的一個實施方案，粉末的壓實可以通過任何產生壓實的平坦表面的工具實現，諸如傳統的由平坦的固定尺寸的板構成的頂部壓板，其將粉末壓緊到期望的緻密度。這樣的優點在於該系統可以與現有的壓實設備一起使用。[0163]3.裝飾工具/單元[0164]此輕微壓實的顆粒層被傳送帶或任何其他類型的輸送機14移動至多個裝飾單元18下的位置從而以定製和隨機的圖樣沉積彩色釉料38。裝飾單元18的細節在工業上和對於本領域技術人員來說是常見的。[0165]4.無腔壓緊組合件/頂部腔模具組合件[0166]然後將可能被裝飾的顆粒層在帶上運輸到定製的壓緊組合件20。這是專門設計的壓緊模具組合件，其在壓緊過程中不使用腔來容納顆粒。裝飾或未裝飾的組合物層在傳送帶上被壓緊以形成壓緊製品使得壓緊製品上的隨後的應力最小化。[0167]在壓緊過程中，已經通過了裝飾區域的一段粉末層被定向在壓緊區域中。壓緊區域包含底板22(例如，等壓板)，並且可以包含柔性柵格23以允許空氣從傳送帶的底部放出，上部的磚形成頂部衝床24，其施加高壓，同時顆粒被限制工具容納在指定區域內，限制工具諸如刀刃形狀的限制腔框架26可以以任何形狀或方式形成，諸如圓形、正方形或任何不規則形狀，這取決於待壓緊的磚的形狀。並且具有刀刃的腔框架可以通過任何合適的材料諸如金屬或合金的帶狀物形成。[0168]圍繞上部的頂部衝床24—不依賴板一是此刀刃形狀的限制腔框架26，其在頂部衝床24之前下降並且進入到粉末層中以分離一部分或一段粉末，類似於曲奇切割刀。此刀刃限制腔框架26可以具有任何形狀或尺寸，並且限制帶上的一部分粉末，在壓緊區域中，將其與周圍的粉末隔離。刀刃不會切入輸送機或帶中或損壞輸送機或帶，因為其擱在可調節的外部擋塊上，該外部擋塊支撐其重量和壓緊形成過程中的任何額外壓力。頂部衝床24的尺寸和形狀與刀刃限制腔框架26相同，並且其進入腔框架內以壓緊粉末。[0169]位於壓緊區域中輸送機14下方的底板22是油和橡膠力分布和平衡板，其去除壓緊製品的全部尺寸在壓力下所經歷的壓緊力的變化。這是獨特的，因為在工業中普遍使用的標準等壓衝床位於腔的底部並且由鋼板圍成邊界，使得其不可能在等壓板上方完全地壓緊製品。等壓底板22的面積相等或大於在高壓下的面積，導致增加的準確度和形成壓力的均勻分布。[0170]在底板22的頂部可以固定有柔性柵格23，有助於更多的空氣在壓緊過程中經過帶的底部。[0171]在帶移動的同時，底部支撐板22輕微地升高以允許傳送帶在其下方通過。在壓緊過程中，此底板下降至合適位置，夾住返回的傳送帶，並且形成頂部衝床24的連續底部支撐物。[0172]在壓緊過程中，上部的頂部衝床24下降到刀刃腔框架內以壓緊限制的粉末並且形成壓緊製品。傳送的壓力為從大約150至大約500kg/cm2。在壓緊過程中，輸送機14被緊壓在形成的磚下方的底板22上。帶式輸送機14接受兩種壓縮:一個區域在底板22上方和飄塵下方，以及另一個區域在底板22下方其和底部支撐物(25)之間。[0173]頂部衝床24可以蝕刻有浮雕圖樣，其被轉移到壓緊磚上作為正像。使用蝕刻的壓板和施加的裝飾性釉料38的組合，在壓緊的粉末40的表面上可以產生任何圖樣或裝飾。以此方式，可以在該系統製造的磚28上形成大量的裝飾性效果，這增加了其市場價值。[0174]在施加壓力和形成製品後，首先提升刀刃限制腔框架26以使磚的側面自由並且允許材料鬆弛，同時仍處於來自頂部衝床24的壓力下。然後，提升頂部衝床24並且使工件在輸送機14上自由。然後移動底板22以允許輸送機14再次行進。[0175]5.運輸工具/輸送機[0176]輸送機14諸如傳送帶是由增強的合成材料諸如尼龍或聚酯製成的透氣式帶。該帶攜帶鬆散的粉末通過壓實組合件16、裝飾單元18和壓緊組合件20。該帶可以是任何寬度以適應壓力機器可以處理的任何寬度。該帶是連續的，並且沿整個加工工作檯通過所有攜帶粉末40的製備區域行進至壓緊區域並超出至翻坯機。該帶將壓緊的磚28運輸至接收裝置47，該接收裝置47可以將其傳送至乾燥機、或存儲架或至燒窯。在離開壓緊區域和將壓緊製品傳送到第二乾燥帶或架的翻坯機後，該帶在整個裝置的下方返回從而在機器的起點處再次開始。[0177]輸送機14的重要屬性在於其具有足夠的孔隙率以允許空氣在顆粒的壓緊過程中在其下方放出。此孔隙率允許空氣放出，否則空氣將截留在制品內並且導致不利的分層。採用透氣式帶，有可能單次施加壓力，而不是如在傳統的腔壓緊中多次快速壓緊。這減少了每個壓緊行程所需的時間，並且每個壓緊行程生產一件製品，這增加了生產量。帶的材料還必須具有足夠的耐用性以承受壓緊裝置的反覆壓縮。為了增加空氣釋放，可以在帶的下方和等壓板的上方安裝網狀物。[0178]存在多種方式來實現帶中的透氣性特性，諸如固體帶材料中的小穿孔、將開放網狀物材料的重疊層結合在一起或緊密編織的合成材料。[0179]輸送機14將物品向前移動到翻坯機(未顯示)，在此物品被傳輸到乾燥裝置(未顯示)。通過將完成的工件移動遠離壓緊區域，將新的粉末與壓板對齊，並且可以形成新的磚。當形成的磚到達帶組合件的端部時，其被自動地傳輸到接收裝置47的另一條帶從而被攜帶至乾燥室或燒窯中。傳送帶在輥上方簡單地向下行進，並且然後在壓緊下返回以在機器的起點處再次開始。隨著帶從工作區域下降，形成的工件水平地延續並且以輕微的剝離方式與傳送帶分離。在壓緊過程中的所有時間，磚都不需要支撐其自身全部重量，避免了使用目前可用的用於製造瓷磚的標準壓緊系統的壓緊製品所經歷的標準物理處理或操作相關的應力。[0180]在粉末沉積、壓實、裝飾和壓緊的整個過程中，帶僅在實際壓緊的過程中短暫地停止。在所有其他時間，材料連續地移動，並且在制品剛被壓緊後就製備新批次或部分的粉末。以此方式，連續的粉末流以每分鐘10個或更多個製品的速度被沉積、壓實、裝飾和壓緊。[0181]帶是透氣的，其允許空氣在制品的壓緊過程中從粉末或顆粒放出，以避免壓緊製品中不期望的分層，又實現較高數量的每分鐘行程數。[0182]根據本發明的一個實施方案，該裝置/系統包括再循環容器30以在壓緊的物品40通過頂部衝床24後收集廢粉末40-3。[0183]根據本發明的一個實施方案，用於壓緊磚的方法包括:在步驟210，通過輸送機14諸如傳送帶將新的粉末移動至壓緊區域中；在步驟220，將一部分粉末限制在任何形狀的具有刀刃的限制腔框架26內；在步驟230，通過按壓頂部衝床24壓緊限制腔框架26內的粉末；在步驟240，提升限制腔框架26離開物品40-2，同時保持頂部衝床24;以及在步驟250，提升頂部衝床24。[0184]可以通過將帶向前移動使壓緊製品從壓緊區域移除。[0185]結果，通過本發明的系統和方法壓緊的製品可以實際上具有任何尺寸，其不被裝置或系統的容量限制。[0186]本發明還涉及連續壓緊粉末的系統10，其包括:[0187]將粉末卸料的粉末卸料組合件12；[0188]運輸粉末的輸送機14;[0189]部分地緻密化運輸的粉末的壓實組合件16；[0190]限制移動的輸送機14上的一部分緻密化的粉末的限制組合件；和[0191]壓緊限制部分的粉末的無腔壓緊組合件20。[0192]優選地，此系統10包括裝飾單元18，以在壓緊前裝飾緻密化的粉末，和/或粉末卸料組合件包括往復梳以均勻地將粉末卸料。[0193]儘管本發明已經被開發用於高百分比的飄塵以便利用高百分比的再循環材料，但粉末還可以包括常規的瓷磚原料。在此情況下，在常規生產線中實現了更高的生產量。此方法還允許製造比在基於腔的壓力機器中可獲得的更大的常規磚。[0194]儘管在本文中已經藉助於實施例以一些細節描述了特定的示例性實施方案和方法，但是由前述的公開內容對於本領域技術人員將顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下可以做出許多變化、改進和改變。例如，如本領域技術人員可以容易地預期的，本發明的裝置、方法和系統還可以適合於連續地或不連續地壓緊具有飄塵的其他組合物粉末，諸如25、30、35、40、45、50、55、65、75、80、85、90、92、94、96、98和IOOwt.%的飄塵，或根本沒有任何飄塵。[0195]因此，上述描述不應當被認為是限制本發明的範圍，本發明的範圍由所附權利要求限定。【權利要求】1.用於通過壓緊粉末或顆粒形成壓緊製品的系統(10)，其包括下列裝置:粉末卸料組合件(12);無腔壓緊組合件(20)，其包括:尺寸與所述壓緊製品基本相同或大於所述壓緊製品的底板(22)，分離一部分粉末的限制工具，和頂部衝床(24);和運輸所述粉末和/或所述壓緊製品的輸送機(14)。2.權利要求1所述的系統(10)，還包括適於將所述粉末部分地壓實和除氣的壓實組合件(16)ο3.權利要求1或2所述的系統(10)，還包括適於在壓緊前在所述粉末上添加裝飾材料的裝飾單元(18)。4.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，還包括固定至所述底板(22)上面的所述輸送機(14)下面的柔性柵格(23)。5.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述底板是等壓板。6.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述輸送機(14)是透氣式傳送帶。7.根據權利要求2或當從屬於權利要求2時權利要求2-5中任一項所述的系統(10)，其中所述壓實組合件(16)包括具有不同直徑的輥(34)和壓實副帶(36)。8.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述粉末或顆粒包括:飄塵粉末、粘土粉末、顆粒狀飄塵、顆粒狀粘土及其組合或其混合物。9.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述粉末或顆粒還包括其他成分以改性所述粉末、顆粒和/或所述壓緊製品的性質。10.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述粉末卸料組合件(12)包括:振動供料工具；和多個往復梳(46)，所述往復梳(46)適於破碎所述粉末並且將其均勻地沉積至所述移動的輸送機(14)上。11.權利要求10所述的系統(10)，其中將所述往復梳(46)布置成平行的層，後面的層上的所述梳(46)的齒面向相反方向，其中所述梳(46)擺動的速度和幅度是可調整的，包括所述梳之間的高度以及所述輸送機(14)的移動速度。12.權利要求7所述的系統(10)，其中所述輥(34)中的兩個是雙輥，並且所述副帶(36)可以這樣的方式布置使得所述傳送帶和所述壓實帶之間的空間逐漸地減小，直至達到期望的距離，所述期望的距離由所述輥的導輥(34)在緻密化區域的端部處的高度設定。13.權利要求12所述的系統(10)，其中緻密化組合件將所述粉末的密度增加3%-30%以形成緻密化區域。14.權利要求13所述的系統(10)，其中所述密度增加10%-15%。15.權利要求3所述的系統(10)，其中將釉裝飾材料施加至所述輸送機(14)上的部分緻密化的粉末的移動連續床以形成裝飾區域。16.權利要求6所述的系統(10)，其中壓緊區域的底部支撐板(22)是可移動的，並且在壓緊過程中下落至合適位置，但其在所述傳送帶移動過程中提升從而允許所述傳送帶在返回至設備前方的途中在等壓底板(22)下方通過。17.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述限制工具是任何形狀的刀刃限制腔框架(26)，所述形狀包括圓形、或正方形、或三角形等或不規則形狀，並且所述限制工具分離待壓緊的一部分連續的粉末層並且對壓緊製品提供橫向支撐，並且其中所述限制工具擱在與所述輸送機(14)對齊的支撐物上以避免損壞所述輸送機(14)。18.權利要求16所述的系統(10)，其中所述頂部衝床(24)使用從大約150kg/cm2至大約500kg/cm2的壓力將所述限制工具所容納的粉末或緻密化的粉末壓緊成高度壓實的製品O19.權利要求17所述的系統(10)，其中所述頂部衝床(24)可以包括設計或圖樣。20.權利要求1所述的系統(10)，其中所述限制工具可以是任何形狀的腔框架，所述腔框架具有鋒利的邊緣以在壓實後切割壓緊的粉末。21.權利要求17所述的系統(10)，其中在移除所述頂部衝床(24)前從所述壓緊製品移除所述限制腔框架(26)。22.根據前述權利要求中任一項所述的系統(10)，其中所述粉末是包括至多12%的水的乾粉末。23.權利要求3所述的系統(10)，其中所述裝飾材料是彩色釉料。24.權利要求2所述的系統(10)，其中所述粉末包括至多90%的飄塵。25.通過壓緊粉末連續形成壓緊製品的系統(10)，其包括以下設備:運輸粉末和/或壓緊製品的輸送機(14)；將粉末卸料至所述輸送機(14)的粉末卸料工具；部分地緻密化所述粉末的最初緻密化工具；限制一部分緻密化的粉末的限制工具；和壓緊被限制部分的粉末的壓緊工具。26.形成磚的方法，其包括:將粉末置於移動的輸送機(14)上；通過壓實工具部分地緻密化所述粉末；通過限制工具限制一部分所述粉末；以及通過壓緊工具壓緊被限制的粉末。27.權利要求26所述的方法,還包括通過裝飾單元(18)裝飾所述緻密化的粉末。28.權利要求26所述的方法，其中將所述粉末以連續的方式或不連續的方式放置。29.權利要求28所述的方法，其中所述輸送機(14)包括透氣式帶。30.權利要求28所述的輸送機，其中所述壓實工具包括透氣式帶。31.權利要求27所述的方法，其中所述壓實工具包括具有不同直徑的三個輥(34)。32.權利要求26所述的方法，其中所述壓緊工具包括頂部衝床(24)和底板(23)，並且所述限制工具是具有刀刃的限制腔框架(26)。33.權利要求27所述的方法，其中裝飾所述緻密化的粉末包括通過使用所述裝飾單元(18)將釉粉末置於所述移動的輸送機(14)上的所述緻密化的粉末上面。34.權利要求26所述的方法,其中所述壓緊通過大約150kg/cm2和大約500kg/cm2之間的力進行。35.連續壓緊磚的方法，其包括:將待壓緊的粉末經由移動的輸送機(14)運輸至壓緊區域中；使刀刃形狀的腔框架下降至所述粉末中以限制一部分所述粉末；使頂部衝床(24)下降至所述刀刃腔框架的邊界內從而將其壓實成為壓緊製品；提升所述刀刃腔框架離開所述壓緊製品；提升所述頂部衝床(24)離開所述壓緊製品；以及使所述壓緊製品沿所述輸送機(14)移動，同時使新鮮的粉末連續地移動至所述壓緊區域中。36.權利要求35所述的方法，其中所述腔框架可以以任何輪廓形狀形成，包括橢圓形、平行四邊形、心形、星形等。37.權利要求35所述的方法，其中所述頂部衝床(24)具有被蝕刻至其表面中的圖樣以便轉移到所述壓緊製品。38.通過使用權利要求26-37中的一項所述的方法製造的壓緊粉末製品，其包括至多90%的飄塵。39.根據權利要求38所述的壓緊粉末製品，其中所述粉末是包括至多12%的水的乾粉末。40.連續壓緊粉末的系統(10)，其包括卸料工具，其用於將粉末卸料；用於運輸所述粉末的工具；用於部分地緻密化所運輸的粉末的工具；用於限制運輸工具上的一部分緻密化的粉末的工具；和用於壓緊所限制部分的粉末的工具。41.權利要求40所述的系統，還包括用於在壓緊前裝飾所述緻密化的粉末的工具。42.權利要求40所述的系統，其中所述用於卸料的工具包括往復梳(46)以均勻地將所述粉末卸料。43.權利要求40所述的系統，還包括用於收集廢粉末的再循環工具。【文檔編號】B28B11/10GK103635296SQ201180070337【公開日】2014年3月12日申請日期:2011年4月22日優先權日:2011年4月22日【發明者】S·卡祖,L·巴戴利申請人:維克Ip控股公司,大眾公司