用于支承陶瓷产品的单元 【技术领域】
本发明涉及用于支承陶瓷产品、 尤其是陶瓷卫生洁具的单元。背景技术 众所周知， 陶瓷卫生洁具 ( 诸如抽水马桶、 净身盆、 脸盆、 落地式水槽、 洗手盆、 洗 涤盆、 喷淋盘、 冲洗水箱等等 ) 是通过将流体混合料 ( 商业行话叫做 “滑料 (slip)” ， 由水悬 浮液状的陶瓷主料组成的 ) 浇注在可分成两个或多个部分的、 具有多孔结构的定制模具中 制成的。
该模具赋予卫生洁具物件所需的形状， 并在一定长的时间之后 ( 必须抽出一部分 水 ) 将该物件以固体形状从该模具中抽出， 此时的物件称为 “生坯 (greenware)” ( 仍然具 有重量百分比在 16％至 20％之间的含水量 )， 因而仍然易于塑性变形。
卫生洁具物件与空气接触 ( 对 “生坯” 进行预干燥的步骤 ) 会在物件中带来大约 两个主要变化， 第一个变化是将物件带至中间 “半干 (leatherhard)” 状态 ( 其中， 初始含 水量减少 30％到 50％ )， 第二个变化是将物件带至完全精加工的 “干燥 (whitehard)” 状态 ( 其中， 含水量几乎为零 ) ： 在这两个状态中， 卫生洁具物件不再经受高度塑性变形。
在这三个不同状态中的一个或多个状态中， 卫生洁具物件通常经受多个精加工过 程， 例如修坯、 钻孔、 开槽、 倒圆角等等。
因此， 一旦陶瓷产品已脱模， 也就是说从模具中移出， 不管这些陶瓷产品已在多孔 树脂模具 ( 高压下 ) 还是在石膏模具 ( 低压下 ) 中进行浇铸， 这些陶瓷产品都须保持于固 定、 稳定的位置， 以能够完成制造工艺中的后续步骤， 既包括干燥又包括精加工。
当前所使用的支承系统以所谓的 “刚性” 方式构造， 也就是说它们无法适应产品在 从一个状态变为另一状态时、 具体是从 “生坯” 变成 “半干” 状态时的线性和重量变化 ( 产 生具有水平和垂直分量的运动 )。
实际上， 当产品干燥时， 产品的含水量减小产生重量损失并且使其原始尺寸显著 收缩 2％至 4％。
当前的技术状态中对产品的基部和例如侧部进行支承的支脚和辅助结构基本上 是静态支承件， 这样， 它们无法令人满意地适应产品经受的沉降。
这意味着必须密切地监控产品的状态， 并且根据产品中变化来调整支承结构 ： 这 都根据并且取决于个人对于制造过程中具体阶段的经验。
显而易见， 如果并未调整支承结构或者当需要时替换部件， 则产生的张力和 / 或 变形应力会使产品产生不可弥补的缺陷或甚至破损。
这些问题的通常示例是在本行业被称为 “一体式” 马桶中所知的设备， 即， 被制成 单件的抽水马桶 ( 就是带有附加座圈的盆体 )， 且该抽水马桶的冲洗水箱部分地从盆体的 背部突出。
此种类型的卫生洁具设备太不稳定， 以至在脱模之后无法进行操纵 ： 其重心不允 许在没有附加装置 ( 道具 ) 的情况下实现所需的平衡位置， 以在诸如修坯之类的脱模后操
作过程中支承卫生洁具的侧部和背部。
如上所述， 这包括恒定地监控生产工艺， 并且当产品从一个状态变到另一状态的 过程中将道具重新定位。这些操作费时并且会干扰精加工过程且包含高的废品率。
发明目的
因此， 本发明具有通过提供如下单元来克服上述缺点的目标 ： 该单元用于支承陶 瓷产品， 并且在产品从一个状态变为另一个状态时， 相对于产品的尺寸变化而自动地调整， 而不会使产品变形或破损。
本发明的另一目标是提供如下支承件 ： 该支承件构成为允许其所支承的产品正确 且平衡地通风以及操纵和修坯。
本发明的又一目标是提供多功能的支承单元， 该支承单元除了支承不同类型的陶 瓷产品以外， 还可既用在高压高产量的浇铸设备中又用在低压标准产量的浇铸设备中。
根据本发明， 通过支承单元、 尤其是包括在所附权利要求中的一项或多项中阐述 的技术特征的支承单元来实现这些目标。 附图说明 参照以上目的， 在所附权利要求书中清楚地描述本发明的技术特征， 且参照附图 从以下详细说明书中会显现出其优点， 附图仅以示例而非限制本发明概念范围的方式示出 本发明的较佳实施例， 且附图中 ：
- 图 1 是根据本发明的用于支承陶瓷产品的单元的分解立体图， 为了更好地显示 其它部件而将某些部件切除 ；
- 图 2 是以示出处于已组装状态的图 1 所示支承单元的侧视图， 切除一些部件并且 以剖视图示出其它部件 ；
- 图 3 是从上方观察到的以上列举的附图中所示单元的平面图 ；
- 图 4 是沿图 3 的线 IV-IV 的剖视图 ；
- 图 5 是图 2 所示单元的后视图 ；
- 图 6 以示意侧视图示出本发明支承单元的另一实施例， 为了更好地示出某些细 节以剖视图示出一些部件。
具体实施方式
参见附图， 尤其是图 1， 在全文中标为 100 的本发明的单元用于支承陶瓷产品 1， 尤 其是通过在例如多孔类型的模具中进行粉浆浇铸而制成的陶瓷产品 1。
单元 100 须至少从将产品 1 从模具 ( 未示出 ) 中移除的步骤到在空气中对产品 1 进行干燥 ( 还称作干燥至 “半干” 状态 ) 的步骤结束的过程中支承产品 1， 在该干燥步骤中， 产品从 “生坯” 状态变换成 “半干” 状态， 流失相当大量的水分并经受尺寸收缩。
具体地说但并不对发明概念的范围进行限制， 本发明的支承件可用于陶瓷卫生洁 具， 且在本文所说明的实施例中使用的示例在本行业被称为 “一体式” 马桶， 也就是被制成 单件的抽水马桶 ( 就是带有附加座圈的盆体 )， 且该抽水马桶的冲洗水箱部分地从盆体的 背部突出。
显而易见， 所披露的发明可用于其它种类的卫生设备， 例如不带有冲洗水箱的抽水马桶、 净身盆、 脸盆、 落地式水槽、 洗手盆、 洗涤盆、 喷淋盘等等 )， 而不会对发明概念的范 围有所限制。
仍参见图 1， 支承单元 100 包括以下主要部件 ：
- 第一元件 2， 该第一元件用于抓持和支承产品 1 ；
- 第二元件 3， 该第二元件用于支承产品 1 的第一基部 1a( 在所说明的情形中是载 荷基部 ) 并且设计成至少部分地支承产品 1 的重量 ；
- 元件 4， 元件 4 定位并作用在第二元件 3 上， 用以沿垂直轴线 Z 弹性地反作用。
更确切地说， 在所图示的非限制性实施例中， 第一元件 2 用于抓持产品 1 并从浇铸 工位移动产品 1， 并将产品 1 放置于第二元件 3 上。
显而易见， 在所图示的示例中， 第一元件与第二元件 3 物理地隔开。
在一个等同实施例中， 可将两个元件 2 和 3 制成单件， 而不会对本发明的范围有所 限制。
除了两个元件 2 和 3 以外， 在第一抓持和支承元件 2 上还存在第一支承表面 5。该 第一表面 5 支承产品 1 的第二部分 1b( 在该情形中是突出的冲洗水箱的基部 )。
该第一支承表面 5 通过元件 6 来进行操作， 该元件 6 用于至少沿第一水平轴线 X 对第一支承表面 5 自身进行调整。 更确切地说， 用于调整第一支承表面 5 的元件 6 还可沿第二水平轴线 Y 作用， 且较 佳地如下文更详细描述， 调整元件 6 可沿位于第一和第二正交水平轴线 X 和 Y 之间的两条 或多条水平轴线操作。
现在请看第二支承元件 3， 该第二支承元件 3 在较高水平处包括第二支承顶部 7， 该第二支承顶部 7 用于对产品 1 的由第一元件 2 的第一表面 5 所支承的第二部分 1b 的端 部段进行支承。该第二支承顶部 7 可装备有调整装置 8， 该调整装置 8 用于相对于平台 3a 调整高度， 该平台 3a 用于支承产品的第一部分 1a， 使得该产品能基本上保持在与第一表面 5 相同的平面中。
更仔细地观察技术细节， 该第二元件 3 包括载荷承载框架 21。
该框架 21 装配有 ：
- 平台 3a， 该平台 3a 用于支承产品 1 的第一基部 1a ； 且该平台 3a 设有弹性反作用 元件 4， 该反作用元件 4 置于平台 3a 和固定的或者可踩踏表面 P 之间并且连接于框架 21 ；
- 第一多个垂直柱状物 22， 这些垂直柱状物 22 装配有用于容纳设在第一元件 2 上 的稳定联接销 24 的支架 23 ；
- 第二多个垂直柱状物 25， 这些垂直柱状物 25 容纳可调整装置 8， 该可调整装置 8 用于对位于与第一支承表面 5 相同平面中的板 7 进行支承。
如图 2 所示， 每个弹性反作用元件 4( 在该具体非限制性示例中存在三个反作用元 件 ) 可包括中空管状本体 27 和相对销 28， 该中空管状本体 27 用于容纳弹簧 4m， 而该相对 销 28 插在弹簧 4m 中。
每个销 28 在其一端处与上述平台 3a 相关联， 而在另一端处与固定的或可踩踏表 面 P 相接触。
可调整装置 29 置于每个销 28 和管状本体 27 之间， 并用于对销 28 的向下运动进 行控制， 由此根据既取决于所支承产品的类型又取决于产品的初始重量的可预设参数对弹
簧 4m 进行压缩。
由于此种结构， 每个弹性反作用元件 4 可独立于其它反作用元件进行设定。
现在请看第二多个垂直柱状物 25， 这些垂直柱状物 25 在形状上呈管状并且是中 空的， 以容纳对用于第二表面 5 的支承板 7( 构成上述第二支承顶部 ) 进行支承的可调整装 置 8。
可调整装置 8 包括相应柱体 26， 这些柱体在柱状物 25 中滑动 ( 参见图 2 和 5)， 并 且可使用保持螺栓 26b 而锁在所需要的位置。
每个柱体 26 具有支承顶部 7 的半球形端部件 26t( 参见图 2)。
如图 1、 3 和 4 所示， 第一元件 2 包括 U 形或叉形基部框架 16， 该基部框架 16 安装 有：
- 联接装置 17， 该联接装置 17 用于连接于自动机械单元 18( 由于该自动机械单元 具有已知类型并且并不严格地落在本发明范围内， 因而在附图中图示为方块 )， 用以使第一 元件 2 运动， 且该联接装置位于 U 形框架的敞开端处 ；
- 柱体 19， 该柱体 19 用于使叉形框架 16 的臂滑动和定心， 并且安装在上述叉形框 架的闭合端处， 以使两个臂能在自动机械单元 18 的作用下彼此相向和远离运动 ( 参见图 3 中的箭头 F16) ；
- 联接装置 20， 该联接装置 20 位于基部框架的端部处， 以稳定地联接于第二元件3； - 第一表面 5， 该第一表面 5 用于支承产品 1 的第二部分 1b ；
- 元件 6， 这些元件 6 定位在框架 16 和第一表面 5 之间， 用以沿位于第一和第二正 交水平轴线 X 和 Y 之间的两个或多个水平轴线对第一支承表面 5 进行调整 ；
- 第二支承表面 9， 该第二支承表面 9 定形成与产品 1 的第三部分 1c 相匹配， 而在 这种情况下， 该第三部分 1c 是马桶盆体的正面凸起外部。
更详细地说并且从上述列表的第一项开始， 用于联接于自动机械单元 18 的联接 装置 17 通过垂直板 17c 实施， 所述垂直板 17c 在第二元件 3 的载荷承载框架 21 的支架 23 中还装备有上述联接销 24。
另一方面， 在叉形框架 16 的背部存在基座 20a， 这些基座 20a 用于联接到位于第二 元件 3 的框架 21 的底部处的相应垂直定心销 20b ： 这样， 在对产品 1 进行干燥和精加工的 步骤期间， 第一元件 2 精确地定位于并且刚性地保持在闭合构造中。
第一支承表面 5( 再次参见图 1 到图 5) 包括两个相同的对称半部 5a、 5b， 且每个半 部包括多个隔开横杆 10， 用以与产品 1 的第二部分 1b 相接触。
每个横杆 10 较佳地设有弹性顺应的低摩擦材料 M( 橡胶或海绵 )， 用以与产品 1 相 接触。
每个半部 5a、 5b 由多个销 11 支承 ( 在该情形中每个半部由三个销支承 )， 这些销 11 连接于框架 16 并且在顶端处装配有相应的接触球衬套 12， 该接触球衬套 12 容纳在对半 部 5a、 5b 进行支承的水平梁 4 所制成的插槽 13 中。
如图 3 和 4 中清楚地示出， 每个插槽 13 的周缘尺寸大于球衬套 12 的直径， 使得每 个半部 5a、 5b 能沿位于前述第一和第二正交水平轴线 X 和 Y 之间的两个或多个水平轴线进 行有限运动 ( 参见箭头 X 和 Y 以及代表半部 5a、 5b 的虚线 )。
此外， 插入式弹性部件 15 位于每个半部 5a、 5b 的诸销 11 之一 ( 在该具体情形中， 位于框架 16 后端附近的一个销 ) 和相应的支承梁 10 之间， 且该插入式弹性部件 16 设计成 当被干燥的产品 1 运动离开时使相应的半部 5a、 5b 能返回至预定位置。
将形状设计成与产品 1 的第三部分 1c 匹配的上述第二支承表面 9 具有两个彼此 面向的刚性半支架 9a、 9b， 以形成用于联接到产品 1 的第三部分 1c 的底部型面。
从上文对框架 16 的描述中显而易见， 第一表面 5 和第二表面 9 分成两个半部， 使 框架 16 能在将产品定位、 抓持以及输送至第二元件 3 所处的干燥区域的过程中类似于叉子 那样打开和关闭。
如上所述， 可根据构造需求和产品类型以若干不同方式来体现本发明的单元。
例如， 图 6 示出另一可能的实施例 100′， 该实施例构成为支承喷淋盘， 其中第一 元件 2′类似于上文所述包括半部以获得支承表面 5′， 而该支承表面 5′在该情形中支承 待干燥产品 1′的 ( 在该情形中是单个的 ) 第一基部 1a′。
该表面装配有 ( 类似于上文所述的 ) 元件 6′， 这些元件 6′定位在框架 16′和表 面 5′之间， 用以沿位于第一和第二正交水平轴线 X 和 Y 之间的两个或多个水平轴线对表面 5′进行调整或补偿 ： 这样， 产品 1 的收缩由表面 5′所 “跟随” 。
在其它方面， 第一元件 2′由多个销 11′支承， 这些销 11′连接于框架 16′并且 在顶端处装配有相应的接触球衬套 12′， 该接触球衬套 12′容纳在对形成表面 5′的不同 部件进行支承的水平梁 4′所制成的插槽 13′中。
如图 6 中清楚地示出， 每个插槽 13′的周缘尺寸大于球衬套 12′的直径， 使得表 面 5′的部分或若干部分能沿位于前述第一和第二正交水平轴线 X 和 Y 之间的两个或多个 水平轴线进行有限运动。
在该情形中， 本发明也考虑在其中诸销 11′之一和相应的支承梁 10′之间设置 插入式弹性部件 15′， 该插入式弹性部件 15′设计成当被干燥的产品 1′运动离开时使表 面 5′的相应部分返回至预定位置。
此外， 在框架 16 ′的前部和背部处， 第一元件 2 ′可装配有两个或多个基座 20a′， 这些基座 20a′用于联接到位于第二元件 3′的框架 21′的底部处的相应垂直定心 销 20b′ ： 这样， 在对产品 1′进行干燥和精加工的步骤期间， 第一元件 2′精确地定位并且 刚性地保持在稳定构造中。
这并不意味着第一元件 2′无法被直接放置在可踩踏表面 P 上， 在该情形下， 该可 踩踏表面 P 自身构成第二支承元件。
可借助非限制性示例以下文所描述的方式来使用上文所体现的单元 100。
与第一元件 2 相关联的自动机械单元 18 使上述第一元件 2 移动远离框架 16 的叉 形部 ( 参见箭头 F16)， 以接纳仍处于浇铸工位并且已拆除模具部件的产品 1。
自动机械单元 18 以 “毂套方式” 使第二元件 2 围绕产品 1 放置， 然后使框架 16 的 叉形部一起更接近地运动， 使得形成第一表面 5 和第二表面 9 的半部更接近地运动并与产 品 1 的相应第二部分 1b 和第三部分 1c 相接触。
然后， 自动机械单元 18 拾取第一元件 2 和产品 1， 并且由于装配到支架中的销和联 接于定心销的座部而将该第一元件和产品精确地放置在第二元件 3 上。
当定位第一元件 2 时， 产品 1 的第一基部 1a 抵靠在平台 3a 上， 并且由此抵靠在支承整个结构的弹性反作用元件 4 上。
根据产品 1 的重量来给定预加载的弹簧 4m， 从而产品 1 的定位还参照支承冲洗水 箱端部的板 7 以及第一元件 2 在第二元件 3 上的位置。
此时， 产品 1 稳定地定位在单元 100 上， 并且能暴露于空气以生坯状态进行干燥。
由于大量的水分流失而引起的重量损失由平台弹簧 ( 该弹簧使产品沿垂直轴线 Z 上升 ) 所补偿， 以使由第一元件的两个上表面所支承的产品保持在正确位置中。
除了重量损失以外， 干燥过程还引起整个产品收缩， 且由于既如上所述沿垂直轴 线 Z 自由运动、 又沿轴线 X 和 Y 自由运动对产品收缩进行补偿， 沿轴线 X 和 Y 自由运动由第 一表面调整产品收缩的运动所允许。
显而易见， 如果元件 2 和 3 形成单个结构， 则只要从浇铸工位拾取产品， 该产品的 所有部件会被定位并被完全支承。
图 6 所示的实施例以非常类似的方式工作。不同于第一实施例， 产品能抵靠在第 一元件 2′的表面 5′上， 而该第一元件还可依次放置在第二元件 3′或者直接放置在支承 表面或可踩踏表面 P 上。
如上所述制成的支承单元完全实现前述目标， 这是由于存在彼此相互作用的两个 自调整元件， 以提供以下优点 ： - 由于预加载弹簧而沿垂直轴线自动调整会补偿重量损失和收缩， 并且能够将 ΔZ 控制成使产品的高度总是参照上表面， 因此防止产品由于滑动而受应力 ；
- 沿水平轴线的调整使得第一表面能 “跟随” 并适应由产品收缩而产生的运动， 而 不会在产品干燥时使产品的各部件受应力 ；
- 梁的弹性可变形或顺从表面防止产品在干燥前变形并且同时避免粘附 ；
- 所有三维调整以适应产品重量和尺寸的变化基本上是 “自动的” 并且并不需要由 个人密切监控 ；
- 整个表面、 尤其是接触表面设计成允许对产品的所有部件进行均匀通风， 以使过 程结束时的不均匀性风险最低 ；
- 支承结构还允许某些精加工操作在 “生坯” 状态还有 “半干” 状态安全地执行， 同 时产品被紧紧地保持就位。
因此， 与传统的解决方案相比， 根据本发明的单元稳定地且固定地定位和放置产 品， 并且加快干燥过程。
此外， 根据本发明的解决方案可适用于所有类型的浇铸工艺、 尤其是高压浇铸， 其 中浇铸非常快速并且支承须避免对于人类干预的需求， 以根据浇铸产品的状态变化来监控 和调整支承。
上述发明易于进行工业应用且可以若干方式来变化和改适而不脱离本发明概念 的范围。而且， 本发明的所有细节方面都可用技术上等同的元素来替代。