專利名稱：衛(wèi)生潔具物品的高壓鑄造方法以及實(shí)施該方法的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)生潔具物品的高壓鑄造方法。
更具體地，本發(fā)明涉及當(dāng)前用于利用由兩個(gè)或更多部件構(gòu)成的多孔樹脂模具在高壓下鑄造衛(wèi)生潔具物品的方法的改進(jìn)。
本發(fā)明還涉及制造衛(wèi)生潔具的高壓鑄造機(jī)。和現(xiàn)有技術(shù)相比，該機(jī)器表現(xiàn)出了多個(gè)使其適于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的變型。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)US 5 083 911描述了一種用于制造衛(wèi)生潔具的高壓鑄造方法。
圖1中的圖表示出了壓力鑄造模具的時(shí)間/壓力曲線的典型示例。更具體地，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法包括下述步驟。
模具(或者對(duì)于具有兩個(gè)或更多模具的機(jī)器，多個(gè)模具)的部件相對(duì)彼此閉合和夾緊。
換言之，有模具閉合步驟實(shí)施的方式和花費(fèi)的時(shí)間取決于裝置(鑄造工作臺(tái))的類型以及安裝的模具的數(shù)目。
在這個(gè)步驟期間，壓力不變化并保持在環(huán)境壓力的水平。
模具閉合步驟之后是對(duì)將新的陶瓷混合物導(dǎo)向模具的供應(yīng)管進(jìn)行清潔的步驟。這種混合物以后將稱為“粉漿(slip)”。
使粉漿在主供應(yīng)管內(nèi)循環(huán)以便在模具充滿粉漿之前移除任何雜質(zhì)以及使管本身達(dá)到要求。
接著，閉合排出閥并且模具被充滿新的粉漿。與此同時(shí)，粉漿還進(jìn)入連接至粉漿供應(yīng)管的加壓設(shè)備。
在這個(gè)步驟期間，有著壓力增加，在時(shí)間/壓力曲線中由第一段1-1a表示。
然后是形成衛(wèi)生潔具物品厚度的第一步驟。在這個(gè)步驟中，物品的壁隨著壓力的增加而將厚度發(fā)展到預(yù)定水平并且時(shí)間長(zhǎng)度相應(yīng)于圖1中的曲線的1a-2段。
通過(guò)加壓設(shè)備應(yīng)用于粉漿的壓力迫使粉漿中的水通過(guò)模具中的孔出去并且通過(guò)模具中形成的適合通道排出。這些通道可連接至真空源以通過(guò)所得到的真空效應(yīng)方便水從模具中的排出。
這樣就形成了一層沉積并粘附至模具內(nèi)壁的陶瓷材料以開始形成衛(wèi)生潔具物品的形狀。
然后是在相應(yīng)于圖1中曲線的2-3段的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以恒定壓力形成衛(wèi)生潔具物品厚度的第二步驟。
當(dāng)陶瓷材料已經(jīng)在模具內(nèi)形成一預(yù)定厚度的層時(shí)，關(guān)閉加壓設(shè)備，這個(gè)步驟相應(yīng)于圖1中曲線的3-4段。
接著，打開排出閥并且還打開壓縮空氣閥以將一股壓縮空氣吹透物品從而迫使多余的粉漿通過(guò)排水管離開。
這個(gè)步驟由圖1中曲線的4-5-6-7段表示，其示出了由于多余粉漿的排出所形成的反壓力所引起的壓力的中間增加。
接著，一旦所有的多余粉漿都已排出，閉合排出閥并且噴射壓縮空氣以再次對(duì)物品施壓。
接著，有著在相應(yīng)于圖1中曲線的7-8段的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)通過(guò)增加壓縮空氣的壓力來(lái)固化衛(wèi)生潔具物品厚度的第一步驟。
然后是在相應(yīng)于圖1中曲線的8-9段的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)以恒定的壓力噴射壓縮空氣來(lái)固化衛(wèi)生潔具物品厚度的第二步驟。
然后物品受到減壓步驟允許空氣壓力從最大固化值降低至基本上等于環(huán)境壓力的值，相應(yīng)于圖1中曲線的9-10段。
該過(guò)程中的最后步驟是打開模具一或者對(duì)于具有兩個(gè)或更多模具的機(jī)器，打開多個(gè)模具-并且脫模內(nèi)部的物品。
執(zhí)行打開和脫模步驟的時(shí)刻和方法取決于裝置(鑄造工作臺(tái))的類型以及所安裝模具的數(shù)目，如同所述鑄造方法開始時(shí)的模具閉合步驟一樣。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鑄造方法包括其中衛(wèi)生潔具物品受到突然的壓力變化(壓力增加或降低)的幾個(gè)步驟。由于模具和正被成形的物品上的這些壓力變化所引起的波動(dòng)會(huì)引起問題。
樹脂模具的效能會(huì)嚴(yán)重地減小，主要由于模具本身的破裂或者控制過(guò)濾過(guò)程的開氣孔的堵塞。
由于壓力波動(dòng)所引起的持續(xù)應(yīng)力因而不僅對(duì)模具本身產(chǎn)生損害，而且也對(duì)在模具內(nèi)鑄造的物品產(chǎn)生損害。
另一個(gè)與衛(wèi)生潔具物品上的應(yīng)力直接相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)是其對(duì)于物品自身設(shè)計(jì)的限制，這意味著它們的幾何形狀和式樣(厚度、曲率半徑、從自由端到受限厚度的通道)。
而且，最大鑄造壓力不能超過(guò)某一限度以避免在模具和衛(wèi)生潔具上形成過(guò)度的應(yīng)變和苛求的疲勞循環(huán)。
這還意味著鑄造速率不能進(jìn)一步提高并且因此鑄造機(jī)的生產(chǎn)率仍然相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品的改進(jìn)型高壓鑄造方法，其使得有可能減少或消除模具和衛(wèi)生潔具物品上的壓力脈動(dòng)。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品的高壓鑄造方法，其使得有可能減少生產(chǎn)時(shí)間。
根據(jù)其一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具的高壓鑄造方法，如權(quán)利要求1所限定。
本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品的高壓鑄造方法，其中鑄造循環(huán)期間的壓力脈動(dòng)被完全消除或者顯著地衰減。
根據(jù)其一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具的壓力鑄造機(jī)，如權(quán)利要求6所限定。
從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選的、有利的實(shí)施例。


現(xiàn)在將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，這并不限制這種創(chuàng)造性概念的范圍，在附圖中圖1是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高壓鑄造機(jī)中的模具內(nèi)壓力隨時(shí)間變化的曲線；圖2是根據(jù)本發(fā)明的高壓鑄造機(jī)的示意圖；圖3是表示在一個(gè)鑄造循環(huán)期間根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高壓鑄造機(jī)中的模具內(nèi)壓力隨時(shí)間變化的曲線，與根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)不同鑄造循環(huán)相比較；和圖4是根據(jù)本發(fā)明的高壓鑄造機(jī)的一部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的高壓鑄造機(jī)11包括由至少兩個(gè)部件構(gòu)成的模具12。模具12表現(xiàn)出了其中形成衛(wèi)生潔具物品14的腔13。
在所示例子中，該機(jī)器具有一個(gè)模具，但是可以理解到本發(fā)明也可以應(yīng)用于多模具的機(jī)器而無(wú)需顯著地改變鑄造機(jī)或鑄造方法。
模具12內(nèi)的腔13通過(guò)第一管15連接至壓縮空氣源(未示出)并且通過(guò)第二管16連接至粉漿源17。多余的粉漿能通過(guò)第二管16的分支18引導(dǎo)到以下將詳細(xì)描述的排出設(shè)備19。
管16還連接至通過(guò)第三管21連接至壓力源(未示出)的加壓設(shè)備20。
加壓設(shè)備20以已知的方式將壓力應(yīng)用至模具12里的腔13。
排出設(shè)備19包括第一全開閥22和第二校準(zhǔn)閥23，每個(gè)閥22、23連接至相應(yīng)的容器。
校準(zhǔn)閥23的結(jié)構(gòu)在圖4中示出并且其包括有將閥23連接至分支18的進(jìn)口布置為與校準(zhǔn)管25相通的慣常從動(dòng)閘板24。
更具體地，管25具有長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為D的截面以便對(duì)粉漿的通過(guò)形成恒定的預(yù)定阻力。優(yōu)選地，管25可更換并由彈性材料制成以便更好地抵抗由于粉漿通過(guò)帶來(lái)的磨損。
尤其，閥23的結(jié)構(gòu)使得腔13內(nèi)的壓力能被保持在大氣壓力之上的水平?？色@得的壓力是腔13內(nèi)部的壓力以及管25的尺寸“L”和“D”的函數(shù)。
如圖2所示，機(jī)器11包括用于中斷壓縮空氣流動(dòng)的關(guān)閉閥26、27，以及粉漿所穿過(guò)的管上的一系列閥28、29和30。而且，模具12和加壓設(shè)備20裝配有相應(yīng)的壓力計(jì)31、32。
壓縮空氣關(guān)閉閥26、27，粉漿管上的閥28、29和30、壓力計(jì)31、32以及，尤其，包括第一全開閥22和第二校準(zhǔn)閥23的排出設(shè)備19，連接至控制衛(wèi)生潔具生產(chǎn)循環(huán)的單元33。
閥23的結(jié)構(gòu)以及由控制單元33所控制的操作模式使得生產(chǎn)循環(huán)能在兩個(gè)接連步驟之間的壓力不變的前提下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的高壓鑄造方法的兩個(gè)實(shí)施例在圖3中示出并且與圖1所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法的循環(huán)相對(duì)比。
根據(jù)本發(fā)明的新循環(huán)在執(zhí)行排空和固化步驟的方式上有所不同。
在現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)中，厚度形成步驟之后是將機(jī)器減壓至幾乎與執(zhí)行下一排空步驟的壓力(2～3巴)相等的數(shù)值。這個(gè)壓力差大約為最大鑄造壓力值的70～80％。
在排空步驟期間，機(jī)器還經(jīng)受進(jìn)一步的壓力變化，或增大或降低。
在排空步驟結(jié)束時(shí)，通常壓力會(huì)降低到接近零的數(shù)值，機(jī)器再次對(duì)模具施壓以使得能進(jìn)行固化步驟。
在固化之后，模具在打開之前被完全地減壓。
在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例(“A”型循環(huán))中，使機(jī)器保持在基本上等于最大鑄造壓力(12～13巴)的壓力，設(shè)置是在排空和固化步驟期間。通過(guò)使用新型的校準(zhǔn)閥23使得這樣能成為可能，這種新型的校準(zhǔn)閥防止腔13內(nèi)的模具12中的壓力降低并且同時(shí)允許多余的粉漿排出。
該系統(tǒng)直到模具打開之前才完全地減壓。
在第二實(shí)施例(“B”型循環(huán))中，在厚度形成步驟結(jié)束時(shí)存在著壓力的稍微降低。
盡管如此，壓力被降低至比現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)中小得多的程度，并且此外在排空和固化步驟期間保持在恒定的水平直到模具打開。
以下兩個(gè)表格示出了現(xiàn)有技術(shù)類型的鑄造循環(huán)的一個(gè)例子以及根據(jù)本發(fā)明的新鑄造循環(huán)的一個(gè)例子。
每個(gè)循環(huán)中不同步驟的時(shí)間間隔和壓力范圍主要取決于下述特性所用鑄造工作臺(tái)的類型，要制造的衛(wèi)生潔具物品的類型，所安裝的模具的數(shù)目以及所用粉漿的技術(shù)性質(zhì)。
表1-現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)

表2-新的循環(huán)

表格中以斜體字表示的步驟是在從現(xiàn)有技術(shù)的鑄造循環(huán)到新的鑄造循環(huán)中進(jìn)行的修改。
本發(fā)明帶來(lái)了重要的優(yōu)點(diǎn)，如下所列a)縮短了鑄造循環(huán)。估計(jì)時(shí)間上的減少約為1-4分鐘(在現(xiàn)有的鑄造機(jī)上)，這取決于鑄造工作臺(tái)和所用粉漿的類型以及將要制造的物品的類型。用百分?jǐn)?shù)表示，循環(huán)時(shí)間的減少為10-20％。總所周知，循環(huán)時(shí)間與鑄造機(jī)的生產(chǎn)率成反比，這意味著根據(jù)本發(fā)明的新循環(huán)增大了鑄造機(jī)的生產(chǎn)率。
b)延長(zhǎng)了模具壽命。樹脂模具的效能可能會(huì)嚴(yán)重地減小，主要由于模具本身的破裂或者控制過(guò)濾過(guò)程的開氣孔的堵塞。新的鑄造方法顯著地減少了模具在工作期間受到的壓力脈動(dòng)。這樣就減少了由于持續(xù)加壓和牽引所引起的機(jī)械應(yīng)變，因而減少了對(duì)樹脂模具的損害。
c)鑄造循環(huán)期間衛(wèi)生潔具上的張應(yīng)力更少。由于同樣的原因，衛(wèi)生潔具的半成品物品受到更少的張應(yīng)力，因而減少了不合格物品的數(shù)目。
d)前述目的的直接后果是衛(wèi)生潔具設(shè)計(jì)中更大的自由度。已經(jīng)直到，壓力鑄造會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)生潔具物品聚集張力，在設(shè)計(jì)衛(wèi)生潔具時(shí)必須考慮到這個(gè)問題并且其對(duì)于所設(shè)計(jì)物品的幾何形狀以及式樣(厚度、曲率半徑、從自由端到受限厚度的通道)有著相當(dāng)?shù)南拗啤?br> e)正在制造的物品中張力的簡(jiǎn)化組合意味著設(shè)計(jì)者能更自由地集中于他們正在設(shè)計(jì)的衛(wèi)生潔具的幾何形狀和外觀。
f)在c)中列出的優(yōu)點(diǎn)還使得有可能能增大衛(wèi)生潔具的制造中所用的最大鑄造壓力，這個(gè)壓力現(xiàn)在限制到大約12-13巴。這樣就減小了循環(huán)時(shí)間并且因而增大了鑄造機(jī)的生產(chǎn)率。
如上所述的本發(fā)明能以幾個(gè)方式進(jìn)行改變和修改，而沒有偏離如權(quán)利要求中限定的本發(fā)明概念的范圍。
此外，本發(fā)明的全部細(xì)節(jié)可以用技術(shù)上的等同元件進(jìn)行替換。
附圖標(biāo)記列表0-10時(shí)間/壓力曲線中的點(diǎn)11 高壓鑄造機(jī)12 模具13 模腔14 衛(wèi)生潔具物品15 第一壓縮空氣管16 第二粉漿管17 粉漿源18 第二管16的分支19 排出設(shè)備20 加壓設(shè)備21 第三壓縮空氣管22 全開閥23 校準(zhǔn)閥24 閘板25 校準(zhǔn)管26，27 壓縮空氣關(guān)閉閥28-30 粉漿管上的閥31-32 壓力計(jì)33 控制單元
權(quán)利要求
1.一種在機(jī)器(11)中利用陶瓷混合物或粉漿生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品(14)的高壓鑄造方法，該機(jī)器(11)裝備有一個(gè)或多個(gè)由至少兩個(gè)部件組成的模具(12)，該方法包括以下步驟閉合模具(12)；用粉漿清潔管(16，18)；用粉漿填充模具(12)；通過(guò)利用加壓設(shè)備(20)增大壓力進(jìn)行衛(wèi)生潔具物品(14)的第一厚度形成；在通過(guò)加壓設(shè)備(20)施加的恒定壓力下進(jìn)行衛(wèi)生潔具物品(14)的第二厚度形成；將非固化的多余粉漿排空出模具(12)；通過(guò)將壓縮空氣噴射入模具(12)來(lái)固化衛(wèi)生潔具物品(14)；給模具(12)減壓直到模具內(nèi)的壓力基本上等于大氣壓力；打開模具(12)；給形成的衛(wèi)生潔具物品(14)脫模；該方法的特征在于物品(14)的第二厚度形成、將多余粉漿排空出模具(12)以及固化物品(14)的步驟在與第二厚度形成步驟的最大壓力相等值的恒定壓力下進(jìn)行。
2.一種在機(jī)器(11)中利用陶瓷混合物或粉漿生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品(14)的高壓鑄造方法，該機(jī)器(11)裝備有一個(gè)或多個(gè)由至少兩個(gè)部件組成的模具(12)，該方法包括以下步驟閉合模具(12)；用粉漿清潔管(16，18)；用粉漿填充模具(12)；通過(guò)利用加壓設(shè)備(20)增大壓力進(jìn)行衛(wèi)生潔具物品(14)的第一厚度形成；在通過(guò)加壓設(shè)備(20)施加的恒定壓力下進(jìn)行衛(wèi)生潔具物品(14)的第二厚度形成；將非固化的多余粉漿排空出模具(12)；通過(guò)將壓縮空氣噴射入模具(12)來(lái)固化衛(wèi)生潔具物品(14)；給模具(12)減壓直到模具內(nèi)的壓力基本上等于大氣壓力；打開模具(12)；使形成的衛(wèi)生潔具物品(14)脫模；該方法的特征在于排空步驟以及固化物品(14)的步驟在比第二厚度形成步驟所用的壓力低的壓力下進(jìn)行，這個(gè)壓力直接地降低到低于固化衛(wèi)生潔具物品(14)的步驟所用的壓力的值而沒有中間階段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的鑄造方法，其特征在于，衛(wèi)生潔具物品(14)的第二厚度形成步驟的最大壓力值介于12(巴)和35(巴)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的鑄造方法，其特征在于，排空步驟和固化衛(wèi)生潔具物品(14)的步驟的最大壓力值等于衛(wèi)生潔具物品(14)的第二厚度形成步驟的最大壓力的75％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的鑄造方法，其特征在于，排空步驟和固化衛(wèi)生潔具物品(14)步驟的最大壓力值介于9(巴)和27(巴)之間。
6.一種制造衛(wèi)生潔具物品(14)的高壓鑄造機(jī)(11)，包括至少一個(gè)由至少兩個(gè)部件構(gòu)成的模具(12)；該模具(12)具有在其中形成衛(wèi)生潔具物品(14)的腔(13)，該腔(13)通過(guò)第一管(15)連接至壓縮空氣源并且通過(guò)第二管(16)連接至粉漿源(17)，該第二管(16)連接至排出設(shè)備(19)和加壓設(shè)備(20)，該機(jī)器的特征在于，該設(shè)備(19)包括第一全開閥(22)以及給粉漿的通過(guò)帶來(lái)恒定的預(yù)定阻力的第二校準(zhǔn)閥(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的鑄造機(jī)(11)，其特征在于，第二校準(zhǔn)閥(23)包括帶有長(zhǎng)度為“L”的、其直徑為D的截面的管(25)，其給粉漿的通過(guò)帶來(lái)恒定的預(yù)定阻力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的鑄造機(jī)(11)，其特征在于，管(25)的長(zhǎng)度“L”和直徑“D”具有介于10和20之間的比率L/D。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一的鑄造機(jī)(11)，其特征在于，閥(23)包括有由彈性材料制成的可更換管(25)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)衛(wèi)生潔具物品的高壓鑄造方法以及實(shí)施該方法的機(jī)器。A型的方法包括步驟形成衛(wèi)生潔具物品的厚度，將多余粉漿排空出模具并固化該物品，所有這些步驟在與形成物品厚度的步驟中的最大壓力相等的恒定壓力下進(jìn)行。在B型的方法中，排空多余粉漿以及固化衛(wèi)生潔具物品(14)的步驟在等于厚度形成步驟的最大壓力值的75％的壓力下進(jìn)行。鑄造機(jī)包括有用于通過(guò)校準(zhǔn)閥排出多余粉漿的排出設(shè)備，該校準(zhǔn)閥使得能在不降低模具內(nèi)壓力的前提下排出粉漿。和現(xiàn)有技術(shù)的鑄造方法相比，因此模具和衛(wèi)生潔具物品受到更少的應(yīng)力并且也顯著地減少了完成鑄造循環(huán)所需的時(shí)間。
文檔編號(hào)B28B1/26GK1756632SQ200480005785
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者A·貝爾納貝伊, S·斯卡多維 申請(qǐng)人:薩克米伊莫拉機(jī)械合作社合作公司