CZ37954U1 - Zařízení na výrobu střešních tašek metodou rychlého vypalování - Google Patents

Description

Zarizeni na vyrobu stresnich tasek metodou rychlého vypalovani

Oblast techniky

Je popsan zpùsob vÿroby stresni tasky, zarizeni pro provadeni tohoto zpùsobu a stresni taska ziskana timto zpùsobem.

Dosavadni stav techniky

Stresni tasky se obvykle vyrabeji mokrÿm lisovanim. Pri tomto procesu se hlina a/nebo jil tezi v jame, poté se smisi a pripravi k lisovani. Z pripravené hlinené smesi se nejprve vytlaci souvislé hlinené vlakno pomoci lisu. Jilové vlakno se poté rozreze na tzv. hroudy. V revolverovém lisu, do nehoz se vkladaji sadrové formy pro tvarovani horni a spodni strany stresni tasky, pak hrouda dostane tvar odpovidajici stresni tasce. Po procesu lisovani ma vÿlisek stresni tasky jiz tzv. manipulacni pevnost, ktera umoznuje vyjmuti vÿlisku stresni tasky ze sadrové formy, jeho nasklâdâni na susici ramy a tim jeho vysuseni. Suseni vÿliskù stresnich tasek slouzi ke snizeni vlhkosti hliny pred vypalovanim a obvykle probiha po dobu 24 az 36 hodin pri teplote 80 °C az 120 °C. Po vysuseni se vÿlisky stresnich tasek umisti na keramické vypalovaci kazety. Vÿlisky stresnich tasek se spolu s vypalovacimi kazetami naskladaji na pecni vozy a prevezou se na nich do tunelové pece, kde se vÿlisky stresnich tasek vypaluji pri teplotach 980 °C az 1100 °C po dobu nejméne 24 hodin.

Nevÿhodou mokrého lisovani je, ze voda vâzanâ v hlinené smesi musi unikat z hliny a lisovaci formy. Pokud se tak nestane, mùze voda zanechat ve vypalené stresni tasce pôry, které snizuji odolnost tasky proti povetrnostnim vlivùm. Lisovaci formy se proto vyrabeji ze sadry, ktera diky svÿm hygroskopickÿm vlastnostem dokaze absorbovat vodu. Krome toho je vsak nutné formy ze sadry vybavit odvodnovacimi trubkami. Vÿroba lisovacich forem ze sadry je nârocnâ na pracovni silu, a proto nakladna. Vzhledem k tomu, ze sadra rychle nasakne, je zivotnost lisovacich forem krâtkâ, coz vede k castému zastavovani vÿroby, protoze lisovaci formy revolverového lisu je treba pravidelne vymenovat.

Vlhkost, ktera zùstâvâ ve vÿlisku stresni tasky, se musi pred vypalenim jeste snizit, protoze jinak voda odparujici se behem vypalovani zanechâvâ ve vypalené stresni tasce prilis mnoho pôrù, coz snizuje odolnost stresni tasky proti povetrnostnim vlivùm. Vÿlisky stresnich tasek se proto premisti do susicich ramù a vysusi se. Behem premist’ovani nesmi bÿt vÿlisky stresnich tasek vystaveny mechanickému namahani, protoze by mohlo dojit k nezadouci deformaci. Vÿlisky stresnich tasek se také mohou behem suseni deformovat nebo na nich mohou vzniknout susici trhliny. S vÿlisky je proto treba zachazet s nalezitou opatrnosti, coz s sebou nese procesni ùsili.

Spotreba energie pri vÿrobe stresnich tasek je velmi vysoka kvùli procesu suseni a vypalovani a dlouhé dobe trvani techto dvou procesù. Vzhledem k tomu, ze tunelové pece jsou provozovany na zemni plyn, produkuji také vysoké emise CO2. Dalsi nevÿhodou z energetického hlediska je, ze se do tunelové pece vklâdâ velka hmotnost vypalovacich pomùcek (pecnich vozù a kazet). Vypalovaci pomùcky maji vysokou tepelnou kapacitu a v dùsledku zahrivani a nasledného ochlazovani pomùcek dochazi ke znacnÿm tepelnÿm ztratam.

Za ùcelem odstraneni nekterÿch nevÿhod mokrého lisovani navrhuje DE 195 26 849 A1 vÿrobu stresnich tasek suchÿm lisovanim. Pri tomto procesu se hlina pochazejici z jamy privadi do meziskladu pres podavac, panvovÿ mlÿn, valcovaci stolici a michacku. Z takto pripravené, rozmelnené, vlhké hliny se pak vyrabi granulovanÿ material, a to tak, ze se nejprve vytlaci tenka vlakna hliny, ktera se po opusteni vytlacovaciho stroje rozrezou na malé tvarované kusy a obali se suchÿm hlinenÿm prachem, cimz vznikne vlhkÿ hlinenÿ granulovanÿ material s enormne velkÿm povrchem. Timto zpùsobem vznikne predsusenÿ, sypkÿ, ale stale plasticky deformovatelnÿ

- 1 CZ 37954 U1 granulat, kterÿ se lisuje v lisu a tvon stresni tasku. Tento procès je vsak v praxi velmi obtizne realizovatelnÿ.

Vzhledem k tomu, ze voda je odstranena jiz pred lisovanim, dochazi k velké casti smrsteni jiz v granulatu, a nikoliv, jak je obvyklé u mokrého lisovani, behem suseni vÿliskù stresnich tasek. Proto jiz nedochâzi k vadam suseni, které se mohou projevit v dùsledku deformace pri vÿpalu stresnich tasek.

Proces lisovani za sucha znamÿ z predchoziho stavu techniky ma vsak tu nevÿhodu, ze popsana vÿroba granulatu je spojena s velkÿm procesnim ùsilim. Krome toho mnoho jednotlivÿch krokù znamena vysoké investicni a provozni naklady na prislusné stroje a zarizeni.

Podstata technického reseni

Technické reseni spocivâ ve vytvoreni procesu a zarizeni na vÿrobu stresnich tasek, pricemz tento proces ma nizkou spotrebu energie a co nejnizsi emise CO2 a pricemz lze zarizeni pouzit k vÿrobe vysoce kvalitnich stresnich tasek s nizkÿmi vÿrobnimi naklady a kratkou dobou vÿroby.

Hlavni znaky technického reseni jsou uvedeny v nârocich na ochranu.

Je popsan zpùsob vÿroby stresni tasky z hliny, ktery zahrnuje nâsledujici kroky:

- dodâni vlhké, nezpracované hliny;

- vÿroby vodni suspenze hliny;

- oddeleni nadmerné frakce ze suspenze, pricemz nadmerna frakce obsahuje zrna, jejichz prùmer presahuje definovanou hodnotu;

- granulovani suspenze za ùcelem ziskani hlineného granulatu;

- vlozeni hlineného granulatu do lisovaci formy;

- lisovani hlineného granulatu v lisovaci forme, pricemz se hlinenÿ granulat zhutni a vytvaruje do podoby stresni tasky,

- preneseni formy na stresni tasky do valcové pece a

- vypâleni stresni tasky v procesu rychlého vypalovâni se snizenÿmi emisemi CO2.

V této souvislosti se rychlÿm vypalovanim rozumi vypalovâni, pri kterém se jeden nebo vice vÿliskù stresni tasky vypaluje po dobu maximalne 4 hodin pri teplotach mezi 950 °C a 1100 °C. Postup prednostne umoznuje pripravu hliny pro dalsi zpracovani lisovanim za sucha. Postup prednostne umoznuje pripravu hliny pro dalsi zpracovani lisovanim za sucha. Vzhledem k nizkému obsahu vlhkosti hlineného granulatu lze k lisovani pouzit ocelové formy s dlouhou zivotnosti a lze tak upustit od casove a energeticky narocného suseni vÿliskù stresnich tasek pred vypâlenim. Protoze vÿlisky stresnich tasek maji jiz po lisovani vysokou rozmerovou stabilitu, lze je vypalovat ve valcové peci bez vypalovacich pomùcek. V dùsledku toho lze opomenout energetické ztraty, ke kterÿm dochazi v tunelovÿch nebo komorovÿch pecich v dùsledku zahrivani a chlazeni vypalovacich pomùcek. Pod pojmem suché lisovani se rozumi takovÿ krok lisovaciho procesu, pri kterém ma vÿlisek stresni tasky po lisovani vlhkost 20 % nebo méne, nejlépe 10 % nebo méne, a zejména nejlépe 4 % nebo méne.

Hlina mùze pochazet z jediné jamy (hlina z jediného zdroje). Sladeni hlinené smesi z vice jilù neni nutné vzhledem k mensimu vÿznamu plastickÿch vlastnosti pro postup.

Lze si predstavit, ze po vlozeni hlineného granulatu do lisovaci formy nasleduje krok: odstraneni prebytecného granulatu z formy. Dale si lze predstavit, ze hlinenÿ granulat je do formy vkladan pomoci plniciho ramu a/nebo ze hlinenÿ granulat je do formy vkladan vyfukovanim granulatu do formy a/nebo ze hlinenÿ granulat je do formy vkladan nasavanim granulatu do formy.

- 2 CZ 37954 U1

Vypalovâni vÿliskù stresnich tasek se prednostne provâdi ve vâlcové peci tzv. rychlÿm zpùsobem vypalovâni, pri kterém se doba vypalovani stresnich tasek pohybuje mezi jednou a ctyrmi hodinami. Kratsi doba vÿpalu ve srovnâni s beznÿmi metodami vÿpalu vede ke snizeni energetické nârocnosti, a tim i ke snizeni emisi CO2. Krome toho dochazi ke znacnÿm ùsporâm casu a nâkladù. Diky nizké tonazi ve vypalovaci komore je také mozné proces vypalovani krâtkodobe spustit nebo zastavit, coz umoznuje flexibilni provozni dobu. Diky tomu je napriklad mozné vyhnout se nakladove narocnÿm vÿrobnim obdobim, jako jsou vikendy nebo svatky, protoze valcovou pec lze rychle vypnout a spustit.

Stresni tasky se obvykle vypaluji v tunelovÿch nebo komorovÿch pecich. Pri tomto procesu se velké mnozstvi vÿliskù tasek nasklâdâ do jednoho celku na vhodne zaruvzdorné kazety a vypaluje se v peci po dobu nejméne 16 hodin. Tento proces vyzaduje dostatecne velkou vypalovaci komoru, coz ma za nasledek spatné rozlozeni tepla a také spotrebu velkého mnozstvi energie. Krome toho spousteni a vypinani pece, tj. zahnvani a ochlazovani, trva dlouho, coz ztezuje flexibilni vyuziti pece. Naproti tomu vâlcovâ pec vypaluje v jedné vrstve. Vypalovaci kanal pece je dimenzovan na co nejmensi plochu, aby se zvÿsil vÿkon vypalovani (nazÿvanÿ také ùcinnost vypalovani) pece a bylo tak mozné material vypalit rychleji. Zaroven by vypalovaci komora mela bÿt co nejmensi vzhledem k pozadovanému vÿkonu. Jedinÿm omezujicim faktorem je zde mezni zatizeni valcù.

Pouziti valcové pece ma také tu vÿhodu, ze valcové pece lze provozovat klimaticky neutralnim zpùsobem ve srovnani s pecemi, které se bezne pouzivaji v cihlarskÿch vÿrobnach, jako jsou tunelové nebo komorové pece. Vâlcovâ pec mùze bÿt napriklad provozovâna elektricky nebo na vodikovém principu. Tunelové pece je velmi obtizné provozovat na vodik nebo elektricky.

Lze si také predstavit, ze proces zahrnuje krok kontroly kvality po kroku lisovâni hlineného granulâtu do vÿliskù stresnich tasek. V tomto kroku mohou bÿt vadné nebo nedostatecné vÿlisky vrâceny do procesu vÿroby suspenze a tam znovu zpracovâny. Kontrola kvality mùze bÿt provâdena zejména na zâklade namâtkovÿch vzorkù.

Lisovâni probihâ s vÿhodou v lisovaci forme, kterâ mùze mit prvni a druhou polovinu. Poloviny formy mohou bÿt konstruovâny tak, aby se vùci sobe pohybovaly mezi lisovaci polohou, v niz poloviny formy v podstate vymezuji prijimaci prostor, kterÿ kopiruje tvar hotové stresni tasky, a plnici polohou, v niz jsou poloviny formy od sebe vzdâleny a do prvni a/nebo druhé poloviny formy lze plnit plasticky deformovatelnou formovaci smes. Prvni a/nebo druhâ polovina formy mâ alespon jedno vybrâni, které kopiruje vÿstupek hotové stresni tasky, pricemz prvni pritlacnÿ prvek je umisten v a/nebo na vybrâni a je konstruovân tak, aby se mohl pohybovat mezi vÿchozi polohou, ve které je prvni pritlacnÿ prvek odsazen vzhledem k tvaru hotové stresni tasky, a polohou stlaceni, ve které prvni pritlacnÿ prvek kopiruje povrch stresni tasky po câstech. Zpùsob lisovâni stresni tasky proto dâle zahrnuje nâsledujici kroky:

- Poskytnuti formy, pricemz poloviny formy jsou v plnici poloze a alespon jeden prvni pritlacnÿ prvek je ve vÿchozi poloze,

- Plneni hlineného granulâtu do prijimaciho prostoru,

- Presunuti polovin formy do lisovaci polohy, cimz se hlinenÿ granulât zhutni,

- Presunuti alespon jednoho pritlacného prvku do polohy pro zhutnovâni, cimz se hlinenÿ granulât zhutni v oblasti prvniho pritlacného prvku.

Vzhledem k tomu, ze se prvni pritlacnÿ prvek po uzavreni formy presune do polohy pro zhutneni, je hlinenÿ granulât znovu zhutnen prvnim pritlacnÿm prvkem v mistech, kde neni dosazeno dostatecného zhutneni pouhÿm presunem polovin formy, napriklad v prohlubnich, které tvori vÿstupky hotové stresni tasky. V dùsledku toho lze v techto oblastech zvÿsit pevnost vÿlisku stresni tasky, takze vÿlisek stresni tasky mâ vetsi pevnost a odolnost vùci vnejsim vlivùm. Zhutneni mùze bÿt provedeno mechanicky, poloizostaticky a/nebo izostaticky.

- 3 CZ 37954 U1

Behem zhutnovani pntlacnÿ prvek tlaci do povrchu vÿlisku stresni tasky, cimz se povrch stresni tasky v dodatecne zhutnenÿch oblastech opatri reliéfem. Reliéf dodâvâ stresni tasce charakteristickÿ vzhled a zùstâvâ zachovan i po vypaleni. V zavislosti na poctu, velikosti a usporadani pouzitÿch pritlacnÿch prvkù tak na povrchu stresni tasky vznikaji rùzné reliéfni vzory.

Vÿse uvedené vÿstupky mohou bÿt umisteny na horni a/nebo spodni strane vÿlisku stresni tasky. Napriklad horni cast vÿlisku stresni tasky mùze mit hlavovou a bocni klopu a spodni cast vÿlisku stresni tasky mùze bÿt opatrena montaznimi ùchyty, stohovacimi body, chranici lati a vÿztuznÿmi zebry.

Po dokonceni lisovaciho procesu se prvni pritlacnÿ prvek prednostne presune do vÿchozi polohy, cimz se vÿlisek stresni tasky mùze oddelit od prislusné poloviny formy v oblasti prohlubni a jeji vyjmuti z formy je zjednoduseno. Poté se poloviny formy presunou do plnici polohy a vÿlisek stresni tasky se z lisovaci formy vyjme. Lze tak snizit riziko poskozeni lisované stresni tasky pri vyjimani z formy v dùsledku prilepeni stresni tasky k polovine formy.

Prednostne je prvni a/nebo druha polovina formy opatrena voditkem, pricemz voditko spolu s polovinami formy zcela vymezuje prijimaci prostor v poloze plneni a v poloze lisovani. Voditko mùze mit nekolik vodicich casti a mùze bÿt pred otevrenim polovin formy presunuto do polohy pro vyjmuti z formy. Hlina vykazuje pri suchém lisovani pomerne velké elastické zotaveni lisovaného hlineného granulatu. Zotaveni je priblizne 0,7 % az 1,0 %. Pokud je lisovaci forma otevrena za ùcelem vyjmuti lisovaného vÿlisku stresni tasky v ramci voditka pricne ohranicujiciho prijimaci prostor, lisovanÿ vÿlisek stresni tasky se rozpina a zasekâvâ se ve voditku, cimz mùze dojit k poskozeni lisovaného vÿlisku stresni tasky nebo k jeho obtiznejsimu vyjmuti z lisovaci formy. Aby se temto problémùm predeslo, posune se voditko pricne, tj. rovnobezne se smerem rozsireni polovin formy, do polohy pro odformovani vzdalené od polovin formy, v niz se lisovana stresni taska nemùze oprit o voditko, ani kdyz se hlinenÿ granulat rozpina zpet, takze se stresni taska mùze rozpinat ve smeru rozsireni v podstate rovnobezne s povrchem polovin formy.

Na povrchu prvni a/nebo druhé poloviny formy mùze bÿt umisten alespon jeden druhÿ pritlacnÿ prvek, kterÿ je navrzen tak, aby se pohyboval mezi vÿchozi polohou, ve které druhÿ pntlacnÿ prvek vycniva nebo je posunut zpet vzhledem k tvaru hotové stresni tasky, a polohou pro zhutneni, ve které druhÿ pntlacnÿ prvek po castech kopiruje povrch tvaru stresni tasky, pricemz druhÿ pritlacnÿ prvek se do polohy pro zhutneni presouva behem nebo po presunuti polovin formy do lisovaci polohy nebo zpet do vÿchozi polohy po ukonceni lisovaciho procesu. Tento druhÿ pntlacnÿ prvek umoznuje napriklad opetovné zhutneni hlineného materialu mimo prohlubne.

Prednostne je vsak druhÿ pntlacnÿ prvek spojen s prvnim pntlacnÿm prvkem umistenÿm v prohlubni. Prvni pntlacnÿ prvek je pohybem druhého pntlacného prvku z vycnivajici polohy do polohy pro zhutnovani vytlacovan z polohy pro zhutnovani. Druhÿ pntlacnÿ prvek se v tomto provedeni pouziva k presunu prvniho pntlacného prvku do zhutnovaci polohy. V tomto ohledu mùze bÿt druhÿ pntlacnÿ prvek pouzit jako ovladaci prvek. Prednostne jsou vsak prvni a druhÿ pntlacnÿ prvek hydraulicky spojeny tak, ze tlak pùsobici na druhÿ pntlacnÿ prvek zpùsobi presunuti prvniho pntlacného prvku do zhutnovaci polohy.

Spojeni prvniho a druhého pntlacného prvku umoznuje snadnejsi rizeni pohybu prvniho a druhého pntlacného prvku mezi prislusnou vÿchozi polohou a prislusnou polohou zhutnovani. Presunutim polovin formy do lisovaci polohy pùsobi na druhÿ pntlacnÿ prvek tlak jilového materialu, kterÿ presune druhÿ pritlacnÿ prvek do zhutnovaci polohy. Presunutim druhého pntlacného prvku do zhutnovaci polohy se prvni pritlacnÿ prvek spojenÿ s druhÿm pntlacnÿm prvkem rovnez presune do zhutnovaci polohy, takze neni nutné samostatné ovlâdâni prvniho pntlacného prvku.

Krome toho je mozné jednoduse vyjmout stresni tasku z formy. Napriklad druhÿ pritlacnÿ prvek vycniva nad tvar hotové vÿlisku stresni tasky ve vÿchozi poloze a pri presunu polovin formy do lisovaci polohy se zvysujicim se tlakem presune do lisovaci polohy. Spojenim prvniho a druhého

- 4 CZ 37954 U1 pntlacného prvku se prvni pritlacnÿ prvek presune do lisovaci polohy. Pri otevreni formy, tj. pri presunu polovin formy do plnici polohy, se tlak na druhÿ pritlacny prvek snizi, aby se mohl presunout zpet do vycnivajici polohy, cimz se slisovana vÿlisek stresni tasky nadzvedne a uvolni z povrchu formy. Prvni pritlacnÿ prvek spojenÿ s druhÿm pritlacnÿm prvkem se soucasne presune zpet do vÿchozi polohy, ktera je nastavena zpet vzhledem k tvaru stresni tasky, cimz se mùze vÿlisek stresni tasky oddelit od prislusné poloviny formy i v oblasti vybrani. Celkove pak stresni taska k prislusné polovine formy nepriléha nebo priléha jen mime, takze lze snizit riziko poskozeni pri vyjimani stresni tasky.

Prednostne je k dispozici nekolik prvnich pritlacnÿch prvkù a/nebo nekolik druhÿch pritlacnÿch prvkù, pricemz prvni pritlacné prvky a/nebo druhé pritlacné prvky jsou navzajem spojeny a/nebo jsou vzajemne propojeny. Dostatecného zhutneni hlineného materialu lze dosahnout jednim pritlacnÿm prvkem. Pokud se pouzije nekolik, nejlépe maloplosnÿch pritlacnÿch prvkù, lze lépe ridit zhutnovani, resp. lze ridit proces lisovani tak, aby zhutnovani probihalo vzdy v urcité oblasti s urcitÿm tlakem na hlinenÿ material.

Podle preferovaného provedeni jsou pritlacné prvky konstruovany tak, aby s nimi bylo mozné dosahnout zhutneni hlineného granulatu v pomeru priblizne 2:1. To znamena, ze pocâtecni objem hlineného granulatu lze pomoci zde uprednostnovanÿch pritlacnÿch prvkù zmensit na polovinu. Za timto ùcelem mohou bÿt pritlacné prvky vyrobeny z odpovidajiciho tvrdého a pruzného materialu, kterÿ by mel mit rovnez stejnou roztaznost jako material polovin formy. Prednostne mohou bÿt pritlacné prvky vyrobeny napriklad z oceli.

Po naplneni hlinenÿm granulatem lze poloviny formy presunout do odvzdusnovaci polohy mezi plnici a lisovaci polohou, v niz mùze vzduch obsazenÿ v prijimacim prostoru unikat z prijimaciho prostoru.

Behem vÿroby suspenze, a tedy na zacatku procesu, mùze bÿt také zajisteno, ze oddeleni poddimenzované frakce a naddimenzované frakce se provâdi pomoci sita nebo filtru. Zejména je stanoveno, ze separace se provâdi pomoci mokrého prosévâni. Mokré prosévani umoznuje odstranit nezâdouci velikosti zrn ze suspenze, aniz by bylo nutné suspenzi predem susit. Krome toho lze mokrÿm prosévânim zabranit ucpâvani ok sit, k nemuz mùze dochazet u malÿch velikosti zrn pri suchém prosévani. Alternativne lze separaci provést pomoci odstredivky nebo cyklonového separatoru.

Podle jednoho aspektu je k dispozici zarizeni na vÿrobu stresnich tasek zpùsobem podle tohoto reseni. Zarizeni se sklâdâ zejména z podavace pro podâvâni nezpracované hliny, mlÿna pro vÿrobu suspenze, granulatoru pro vÿrobu hlineného granulatu, lisovaci formy pro suché lisovani hlineného granulatu za ùcelem vytvoreni vÿlisku stresni tasky a valcové pece pro proces rychlého vypalovâni.

Mùze bÿt rovnez k dispozici drtici zarizeni pro predbezné drceni nezpracovaného hlineného materialu na hlinené kousky definované velikosti, pricemz drtici zarizeni mùze bÿt umisteno pred mlÿnem nebo mùze bÿt rovnez soucâsti mlÿna. Mlÿnem mùze bÿt kyvadlovÿ mlÿn, vertikâlni valcovÿ mlÿn nebo michaci kulovÿ mlÿn. Volitelne mùze mlÿn obsahovat tridici zarizeni pro trideni prebytecného materialu (napr. poddimenzované a naddimenzované frakce), pricemz tridici zarizeni mùze zahrnovat zejména sito.

Prednostne zarizeni dale obsahuje glazovaci zarizeni uzpùsobené k ùprave povrchu vÿliskù stresnich tasek. Vÿlisky tak mohou bÿt v glazovacim zarizeni glazovany, reliéfovany, potazeny nebo gravirovâny.

Podle dalsiho aspektu se reseni tÿka hlinené stresni tasky vyrobené zde popsanÿm zpùsobem.

- 5 CZ 37954 U1

Objasneni vÿkresù

Dalsi znaky, podrobnosti a vÿhody reseni jsou patrné ze zneni narokù a z nasledujiciho popisu provedeni na zaklade vÿkresù.

Obr. 1 je schematické znazorneni zarizeni na vÿrobu stresni tasky z hliny;

obr. 2 vÿvojovÿ diagram procesu vÿroby stresni tasky z hliny podle prvniho prikladu provedeni;

Obr. 3 vÿvojovÿ diagram procesu vÿroby stresni tasky z hliny podle druhého prikladu provedeni;

Obr. 4a lisovaci forma pro vÿrobu stresni tasky podle preferovaného provedeni v plnici poloze;

Obr. 4b lisovaci forma podle obr. 4a v uzavrené lisovaci poloze.

Priklad uskutecneni technického reseni

Na obr. 1 je schematicky znazorneno zarizeni 10 na vÿrobu stresnich tasek z hliny 1. Zobrazené zarizeni 10 je zvlaste vhodné pro provadeni procesu podle tohoto reseni. Prikladové zarizeni 10 na obr. 1 se sklâdâ z podavace, kterÿ privadi neupravenou jamovou hlinu do mlÿna 12. V mlÿne 12 se z hliny vyrabi suspenze 2. Podle zde popsaného postupu lze v mlÿne také odstranovat poddimenzované a naddimenzované frakce.

Pripravena suspenze 2 se poté privadi do granulatoru 13, kterÿ suspenzi 2 premeni na hlinenÿ granulat 3 s definovanÿm obsahem vlhkosti. Jak je znazorneno na obr. 1, granulatorem 13 mùze bÿt napr. rozprasovaci susarna.

Zarizeni 10 na obr. 1 dale obsahuje mezisklad 14, kterÿ je urcen ke skladovani a suseni hlineného granulatu 3. Prednostne je mezisklad 14 tvoren jednim nebo vice sily.

Jako dalsi strojni cast obsahuje zarizeni 10 lisovaci formu 20 pro suché lisovani hlineného granulatu 3 do vÿlisku stresni tasky. Nakonec se vylisované vÿlisky stresnich tasek premisti do valcové pece 16, ktera je vhodna k vypaleni vÿliskù tasek v rychlém procesu vypalovani, tj. za méne nez 4 hodiny.

Jak je znazorneno na obr. 1, zarizeni 10 mùze dale obsahovat glazovaci jednotku 15. V ni mohou bÿt vÿlisky pred vypalenim ve valcové peci 16 napriklad glazovany, reliéfne potazeny nebo potisteny (napr. digitalnim tiskem) a/nebo engobovany.

Na obr. 2 jsou ve vÿvojovém diagramu znazorneny kroky S1-S8 metody podle reseni pro vÿrobu stresni tasky z hliny 1 podle prvniho prikladu provedeni.

Nejprve se provede krok S1: dodani vlhké, nezpracované hliny 1. S vÿhodou se hlina 1 dodâvâ do zarizeni 10 z nedaleké jamy. Timto zpùsobem se lze vyhnout dlouhÿm dopravnim cestam a s nimi spojenÿm nakladùm nebo je snizit. Vyladeni hlinené smesi z nekolika jilù neni vzhledem k malému vÿznamu plastickÿch vlastnosti nutné.

Po dodani do zarizeni 10 mùze bÿt neupravena jamova hlina 1 zpracovana primo podle kroku S2 v mlÿne 12 na vodnou suspenzi 2. Suspenzi 2 lze mimo jiné lépe homogenizovat nez suchÿ jilovÿ granulat 3. Krome toho lze také nasledné separacni procesy provadet lépe nez bezné procesy, pokud je hlina 1 pritomna ve forme vodné suspenze 2. Ùprava vÿchoziho materialu na suspenzi 2 se prednostne provadi pridanim vody a pomoci rozpoustedel a michadel, ktera mohou bÿt integrovana do mlÿna 12. Na konci kroku S2 ma suspenze 2 prednostne obsah susiny 55 % az 65 %.

- 6 CZ 37954 U1

Nasledne probiha krok S3: oddeleni nadmerné frakce ze suspenze 2, pricemz nadmerna frakce obsahuje zrna, jejichz prùmer presahuje definovanou hodnotu. V idealnim pripade by velikost zrn nasledného granulatu 3 mela bÿt v rozmezi 120 μm az 1000 μm. K zajisteni tohoto cile se ze suspenze 2 v kazdém pripade oddeli zrna, jejichz prùmer presahuje 1000 μm. V dalsim kroku S3.1 (viz obr. 3) Ize ze suspenze 2 oddelit i zrna, jejichz prùmer je mensi nez 120 μm.

Po oddeleni nadrozmerné a/nebo poddimenzované frakce od suspenze 2 nasleduje krok S4: Granulace suspenze 2 za ùcelem ziskani hlineného granulatu 3. Aby bylo dosazeno co nejlepsiho vÿsledku lisovani, mel by mit hlinenÿ granulat 3 zbytkovou vlhkost 2 % az 6 %. Tim se zabrani smrst’ovâni vÿliskù stresnich tasek behem lisovani. Proces granulace S4 lze provadet napriklad pomoci rozprasovaciho nebo atomizacniho suseni ve vhodném granulatoru 13.

Nasleduje krok S5: zavedeni hlineného granulatu 3 do lisovaci formy 20. Pro vÿrobu vÿliskù stresnich tasek se hlinenÿ granulat 3 ziskanÿ v kroku S4 prednostne vstrikuje pod tlakem do lisovaci formy 20 zarizeni. Bezprostredne po tomto kroku nasleduje krok S6: Lisovani hlineného granulatu 3 v lisovaci forme 20, pri kterém se hlinenÿ granulat 3 zhutni a vytvaruje do podoby stresni tasky. Po vlozeni pozadovaného mnozstvi hlineného granulatu 3 do lisovaci formy 20 se poloviny lisovaci formy 20 presunou z plnici polohy do lisovaci polohy, v niz lisovaci forma 20 reprodukuje tvar hotové stresni tasky.

Dalsi krok S7 zahrnuje nasledujici kroky: Preneseni vÿlisku stresni tasky do valcové pece 16 pro vypaleni vÿlisku stresni tasky. V poslednim kroku S8 se vÿlisek stresni tasky vypali rychlÿm vÿpalem a vytvori se stresni taska. Proces vypalovani podle S8 se prednostne provadi pri umisteni v jedné vrstve. To umoznuje vyuzit co nejvetsi podil salavé energie pece 16 k prenosu tepla na stresni tasky.

Na obr. 3 je znazornen vÿvojovÿ diagram zahrnujici kroky S1-S8 procesu vÿroby stresni tasky z hliny 1 podle druhého provedeni. Postup znazornenÿ na obr. 3 se od postupu znazorneného na obr. 2 lisi tim, ze postup znazornenÿ na obr. 3 obsahuje dalsi mezikroky S1.1, S2.1, S3.1 a S4.1.

Krok S1.1 nasleduje po kroku S1 a zahrnuje nasledujici: Rozbiti hlinenÿch hrudek obsazenÿch v hline 1 na hlinené kousky, pricemz prùmer hlinenÿch kouskù je 5 cm nebo méne. Drceni nebo mleti vetsich hlinenÿch hrudek na hlinené kousky o prùmerném prùmeru mensim nez 5 cm mùze bÿt provadeno napriklad v mlÿne 12 a slouzi k priprave nezpracovaného materialu pochazejiciho ze zasoby pro nasledujici kroky.

Krok S2.1 nasleduje po kroku S2 a zahrnuje nasledujici: Pridani prisad do suspenze 2. Prisady usnadnuji homogenizaci suspenze 2 a slouzi predevsim k tomu, aby stresni tasky ziskaly pozadované vlastnosti, napriklad aby byl obsah pevnÿch latek v suspenzi co nejvyssi.

Krok S3.1 nasleduje po kroku S3 a zahrnuje nasledujici: Oddeleni podmerecné frakce ze suspenze 2, pricemz podmerecna frakce obsahuje zrna, jejichz prùmer spada pod definovanou hodnotu. V idealnim pripade by velikost zrn nasledného granulatu 3 mela bÿt v rozmezi 120 μm az 1000 μm. K zajisteni tohoto cile se ze suspenze 2 oddeli zrna, jejichz prùmer je mensi nez 120 μm. Krok S3.1 lze provést soucasne s krokem S3.

Krok S4.1 nasleduje po kroku S4 a zahrnuje nasledujici: Ulozeni hlineného granulatu 3 do alespon jednoho vhodného meziskladu 14, pricemz meziskladem 14 je prednostne silo. Skladovani v meziskladu 14 prispiva k dalsi homogenizaci granulatu 3, pricemz v této fazi mùze dojit napr. k vyrovnani malÿch rozdilù vlhkosti uvnitr granulatu 3. Proces docasného skladovani mùze trvat nekolik hodin az nekolik dni - v zavislosti na pozadavcich vÿroby.

Podle jednoho provedeni by mel bÿt vypalovaci kanal pece co nejmensi, aby se zvÿsila ùcinnost vypalovani v peci, a tim i rychlejsi vypalovani materialu. Dalsi vÿhodou popsaného postupu je, ze ziskané stresni tasky lze vypalovat bez obvyklÿch vypalovacich pomùcek (napr. H - nebo

- 7 CZ 37954 U1

U - kazet), protoze jiz z faze suchého lisovani maji dostatecnou pevnost. V souladu s tim Ize upustit od vyuzivani vypalovacich pomùcek, coz vede k ùspore mista a nâkladù a také zvysuje ùcinnost vÿpalu v peci. Pouziti valcové pece ma také tu vÿhodu, ze valcové pece lze provozovat klimaticky neutralnim zpùsobem ve srovnani s pecemi, které se bezne pouzivaji v cihlarskÿch vÿrobnach. Valcovou pec lze napriklad provozovat elektricky nebo na vodikovém principu.

Na obr. 4a je zobrazena lisovaci forma 20 v plnici poloze, v niz jsou poloviny formy 22, 24 od sebe vzdaleny a do prijimaciho prostoru lze plnit hlinenÿ material. Pro plneni formy 20 je k dispozici plnici zanzeni 42, které mùze vstrikovat hlinenÿ material do prijimaciho prostoru 30 pomoci stlaceného vzduchu s pretlakem. Vstrikovâni se provadi ve smeru vstrikovâni E, kterÿ je v podstate rovnobeznÿ s povrchem 34, 38 prvni a druhé poloviny formy 22, 24.

Z plnici polohy znazornené na obr. 4a lze poloviny formy 22, 24 posunout smerem k sobe ve smeru lisovani P do lisovaci polohy znazornené na obr. 4b, v niz prijimaci prostor 30 v podstate kopiruje tvar stresni tasky. Jedna z polovin formy 22, 24 mùze bÿt zafixovana v poloze tak, ze se pohybuje pouze druha polovina formy 22, 24. Je vsak také mozné, ze se obe poloviny formy 22, 24 mohou pohybovat a behem lisovani stresni tasky se pohybuji vùci sobe. Vodici prvky 28 jsou pohyblivé ve smeru vyjmuti R, kterÿ je v podstate kolmÿ ke smeru lisovani P, do polohy pro vyjmuti, v niz jsou vodici prvky 28 vzdaleny od polovin formy 22, 24. Vodici prvky 28 se pohybuji ve smeru vyjmuti R, kterÿ je v podstate kolmÿ ke smeru lisovani P. Kazda z polovin formy 22, 24 ma zakladni teleso 44, 46 vyrobené z oceli, prednostne z nastrojové oceli. Krome toho jsou povrchy 34, 38 opatreny povlakem 48, 50, kterÿ je ve zde znazorneném provedeni v kazdém pripade tvoren vrstvou PU. Povlak 48, 50 snizuje prilnavost naplneného hlineného materialu k povrchùm 34, 38 polovin formy 22, 24.

Na vybrani 40 nebo v nem je umisten prvni pritlacnÿ prvek 52, kterÿ je tvoren tlakovou podlozkou s tlakovou komorou 58 naplnenou nestlacitelnÿm tlakovÿm médiem 56. Prvni pritlacnÿ prvek 52 ma tlakové potrubi 60, kterÿm mùze tlakové médium 56, napriklad olej, proudit do tlakové komory 58 nebo z ni. Prvni pritlacnÿ prvek 52 je umisten na pate vybrani 40, tj. na prechodu k povrchu 38 druhé poloviny formy 24 smerujici k prvni polovine formy 22.

Na povrchu 38 druhé poloviny formy 24 je rovnez umisten druhÿ pritlacnÿ prvek 62, jehoz struktura v podstate odpovida strukture prvniho pntlacného prvku 52. Druhÿ pritlacnÿ prvek 62 ma tlakovou komoru 64 a tlakové potrubi 66, které jsou naplneny tlakovÿm médiem 56.

Tlakové potrubi 66 druhého pntlacného prvku 62 je spojeno s tlakovÿm potrubim 60 prvniho pntlacného prvku 52, takze tlakové médium 56 mùze proudit mezi prvnim a druhÿm pritlacnÿm prvkem 52, 62. Tlakova potrubi 60, 66 jsou navic pripojena k zarizeni pro vytvareni tlaku, které mùze dodavat tlakové médium 56 a/nebo regulovat tlak v tlakovÿch potrubich 60, 66 nebo v pritlacnÿch prvcich 52, 62. Prednostne ma tlakové médium 56 pretlak priblizne 5 Pa az 7 Pa. Pritlacné prvky 52, 62 jsou tvoreny vÿklenkem 70, 72 v zakladnim telese 46 druhé poloviny formy 24 a povlakem 50, kterÿ ma podobu membrany.

V poloze plneni podle obr. 4a je druhÿ pritlacnÿ prvek 62 ve vÿchozi poloze zakriven ve smeru prijimaciho prostoru 30, tj. vycniva mimo tvar hotové stresni tasky (cârkovanâ cara). V plnici poloze je prvni pritlacnÿ prvek 52 ve vÿchozi poloze vùci tvaru hotové stresni tasky zasunut zpet.

Prvni a druhÿ pritlacnÿ prvek 52, 62 jsou navzajem spojeny tlakovÿmi potrubimi 60, 66 tak, ze prvni pritlacnÿ prvek 52 je pohybem druhého pntlacného prvku 62 posunut do tlakové polohy, ve které druhÿ pritlacnÿ prvek 62 po castech kopiruje tvar hotové stresni tasky, tlakové médium 56 vytékajici z druhého tlakového prvku 62 a proudici do prvniho tlakového prvku 52 se pohybem smerem ven presune do tlakové polohy, v niz prvni tlakovÿ prvek 52 rovnez kopiruje vÿsec tvaru stresni tasky (viz obr. 4b).

- 8 CZ 37954 U1

Technické reseni se neomezuje na zadné z vÿse popsanÿch provedeni, ale mùze bÿt rùznë variovano.

Vsechny znaky a vÿhody, vcetnë konstrukcnich detailù, prostorového usporâdâni 5 a technologickÿch krokù, které vyplÿvaji z narokù, popisu a vÿkresu, mohou bÿt pro vynalez podstatné jak jednotlivë, tak v nejrùznëjsich kombinacich.

Claims (2)

NAROKY NA OCHRANU

1. Zarizeni (10) na vÿrobu stresnich tasek, vyznacuji se tim, ze obsahuje:

podavac (11) pro podâvâni vlhké nezpracované hliny (1);

5 mlÿn (12) pro vÿrobu vodné suspenze (2) hliny;

granulator (13) pro vÿrobu hlineného granulatu (3);

lisovaci formu (20) pro suché lisovâni hlineného granulatu (3) do vÿlisku stresni tasky a valcovou pec (16) pro rychlé vypalovani vÿlisku stresni tasky.

2. Zarizeni (10) na vÿrobu stresnich tasek podle naroku 1, vyznacuji se tim, ze obsahuje mezisklad 10 (14), zejména silo, pro docasné skladovâni hlineného granulatu (3).