Устройство непрерывного действия для изготовления керамических заготовок

 

Изобретение относится к изготовлению и тепловой обработке изделий из влажных смесей, например керамических масс. Оно может быть использовано в производстве электротехнических, строительных, бытовых и других керамических изделий, позволяет повысить качество заготовок. Устройство содержит механизм принудительного продвижения пластичной керамической смеси в виде шнека 1, помещенного в корпусе 2 и соединенного с приводом 3 вращения, кольцевой 4 и стержневой 5 токопроводящие электроды, которые изолированы друг от друга электроизоляционной прокладкой 8 и закреплены на выходном фланце корпуса 2, при этом кольцевой электрод 4 расположен коаксиально шнеку 1, а стержневой электрод расположен соосно в полости электрода 4. На валу одного из барабанов приемного транспортера 10 установлен датчик 11 скорости. Кроме того, устройство содержит трехфазный источник 12 питания, выпрямитель 13, преобразователь 14 и хронизатор 15. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (13) s B 28 В 11/10, 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4439156/23-33 (22) 10.06.88 (46) 30.09.90.Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электрокерамики (72) М. Б. Лебедев, Б. И. Невольниченко, К.Н. Логвинов, В.А. Алеко и В,Н. Ниценко (53) 666,97.035(088.8) (56) Патент ЧССР (Ф 113924, кл, С 07 С, 1965.

Авторское свидетельство СССР

М 524780, кл. В 28 В 11/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к изготовлению и тепловой обработке изделий из влажных смесей, например керамических масс. Оно . может быть использовано в производстве

2 электротехнических, строительных, бытовых и других керамических изделий, позволяет повысить качество заготовок.

Устройство содержит механизм принудительного продвижения пластичной керамической смеси в виде шнека 1, помещенного в корпусе 2 и соединенного с приводом 3 вращения, кольцевой 4 и стержневой 5 токопроводящие электроды, которые изолированы друг от друга электроизоляционной прокладкой 8 и закреплены на выходном фланце корпуса 2, при этом кольцевой электрод 4 расположен коаксиально шнеку 1, а стержневой электрод расположен соосно в полости электрода 4. На валу одного из барабанов приемного транспортера 10 установлен датчик 11 скорости. Кроме того, устройство содержит трехфазный источник

-12 питания, выпрямитель 13, преобразователь 14 и хронизатор 15. 4 ил.

1595648

50

Изобретение относится к изготовлению и тепловой обработке изделий из влажных смесей, например керамических масс, и может быть использовано в производстве электротехнических. строительных, бытовых и других керамических изделий, Целью изобретения является повышение качества заготовок.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг, 3 и 4 — принципиальные электрические схемы соответственно преобразователя тока и хронизатора., Устройство непрерывного действия для изготовления керамических заготовок содержит механизм принудительного продвижения пластичной керамической смеси в виде шнека 1, помещенного в корпус 2 и соединенного с приводом 3 вращения. В состав устройства входят также кольцевой 4 и стержневой 5 токопроводящие электроды, причем электрод 5 выполнен заодно с распорками 6 и уплотнительным кольцом 7.

Электроды 4 и 5 изолированы друг от друга электроизоляционной прокладкой 8 и закреплены на выходном фланце корпуса 2, при этом кольцевой электрод 4 расположен коаксиально шнеку 1, а стержневой электрод 5 расположен соосно в полости электрода 4.

Керамическая заготовка 9 находится на приемном ленточном транспортере 10. с валом одного из барабанов которого установлен датчик 11 скорости (например, тахогенератор), Кроме того, устройство содержит трехфазный источник 12 питания, подклк)ченный к входам выпрямителя 13, преобразователь 14 тока (постоянный в переменный) и хронизатор 15.

Преобразователь 14 (фиг. 3) тока включает конденсаторы 16 и 17, резистор 18 и пять тиристоров 19-23. Положительный полюс силового входа преобразователя 14 соединен с анодами тиристоров 19 и 20, а отрицательный — с катодами тиристоров21—

23. Катоды тиристоров 19 и 20 соединены с выходными выводами преобразователя 14 и, кроме того, подключены к анодам тиристоров, соответственно 21 и 22, и к одним обкладкам конденсаторов 16 и 17. Другие обкладки этих конденсаторов соединены между собой и подключены непосредственно к аноду тиристора 23, а через резистор

18 — к анодам тиристоров 19 и 20. Тиристоры

19 — 23 могут иметь, например, оптоэлектронное управление.

Хронизатор 15 включает два элемента

И-НЕ 24 и 25, инвертор 26, счетный триггер

27, триггер 28 Шмитта, источник 29 посто-. о

35 янного тока, генератор 30 пилообразного напряжения и генератор 31 опорных импульсов, входы которого подключены к трехфазному источнику 12 питания, а выход подключен одновременно к входу счетного триггера 27, входу (синхронизации) генератора 30 пилообразного напряжения и входу инвертора 26. Прямой и инверсный выходы триггера 27 подключены к одним входам элементов 24 и 25, другие входы которых соединены между собой и подключены к выходу триггера 28 Шмитта, причем вход этого триггера через датчик 11 скорости соединен с выходом генератора 30 пилообразного напряжения. Источник 29 постоянного тока, кроме изображенных на фиг. 4 связей с генераторами пилообразного напряжения

30 и опорных импульсов 31, имеет соединения по цепям питания и с другими элементами хронизатора 15 (не показаны).

Хронизатор 15 имеет четыре выхода, подключенные к соответствующим входам (управления) преобразователя 14 постоянного тока в переменный, Выход 1 соединен с источником 29 и подключен к анодам светодиодов, входя щих в состав тиристоров 19, 20 и 23, имеющих оптоэлектронное управление. Выход II соединен с выходом инвертора 26 и подключен к катоду светодиода тиристора 23. Выходы III и И хронизатора

15 образованы соответственно выходами элементов 24 и 25. Выход 1II подключен к последовательно соединенным светодиодам тиристоров 19 и 22, а выход IV — к последовательно соединенным светодиодам тиристоров 20 и 21.

Генератор 31 опорных импульсов содержит три диодных оптрона 32, три выпрямительных моста 33, шесть резисторов

34 — 39, элемент И-НЕ 40 и трехфазный трансформатор 41 управления, первичные обмотки которого соединены с тремя фазами переменного напряжения источника 12, а вторичные — с входами трех выпрямительных мостов 33, выходы которых через резисторы 34-36 подключены к входам трех оптронов 32. Выходные фотодиоды этих оптронов подключены к источнику 29 постоянного тока через резисторы 37-39, а сами. резисторы включены параллельно трем входам элемента 40, выход которого является выходом генератора 31 опорных импульсов.

Устройство непрерывного действия для изготовления керамических заготовок работает следующим образом.

При вращении шнека 1 от привода 3 пластичная керамичесская смесь принудительно продавливается через цилиндрическую часть корпуса 2, проходит между распорками 6 и далее между электродами 4

1595648

15

55 и 5. Переменный ток преобразователя 14, подводимый к электродам 4 и 5 (к электроду

5 соответственно через кольцо.7 и распорки

6), замыкается через керамическую смесь в пространстве между указанными электродами и вызывает ее нагрев. Нагретая заготовка 9, поступая на транспортер 10, под действием своего веса прижимается к его ленте и, сцепившись с лентой, осуществляет вращение барабанов этого транспортера, причем скорость вращения барабанов изменяется синхронно с изменениями скорости выдавливания заготовки 9. Соединенный с одним из барабанов транспортера 10 датчик 11 скорости вырабатывает напряжение, величина которого связана прямо пропорциональной зависимостью со скоростью выдавливания заготовки 9.

Трехфазное переменное напряжение источника 12 выпрямляется выпрямителем

13 и прикладывается к силовому входу преобразователя 14 постоянного тока в переменный.

Принцип действия преобразователя 14 следующий. Постоянное напряжение, поступающее на его силовой вход, подводится ктиристорам 19-22, соединенным RO мостовой схеме. Попеременное попарное включение тиристоров противоположных плечей моста вызывает появление на выходе преобразователя 14 переменного напряжения, причем принудительное выключение указанных пэр тиристоров и регулирование момента их включения позволяет регулировать ток, протекающий через нагрузку, т,е. через керамическую смесь в пространстве между электродом 4 и изолированным от него прокладкой 8 электродом 5, а значит позволяет регулировать степень нагрева керамической смеси, В процессе работы преобразователя 14 первоначально открываются, например, тиристоры 19 и 22 и через керамическую смесь между электродами 4 и 5 (от катода тиристора 19 к аноду тиристора 22) протекает ток.

Одновременно через резистор 18. и открытый тиристор 22 заряжается конденсатор

17, Тиристор 23 предназначен для принудительного выключения пар тиристоров 19 и

22 либо 20 и 21. В момент его включения напряжение конденсатора 17 оказывается приложенным к включенным тиристорам 22 и 23 таким образом, что тиристор 22 выключается. Одновременно через открытые тиристоры 19 и 23 протекает ток заряда конденсатора 16 и по мере уменьшения этого тока тиристор 19 также выключается. Тиристор 23 остается включенным до момента включения тиристоров 20 и 21. В момент их включения через открытый тиристор 21 напряжением на конденсаторе 16 выключается тиристор 23 и через керамическую смесь начинает протекать ток противоположного направления, Конденсатор 16 перезаряжается через резистор 18 и открытый тиристор

21. В дальнейшем включается тиристор 23, включая тиристоры 20 и 21, затем снова включаются тиристоры 19 и 22 и работа схемы повторяется.

Сигналы управления, способствующие коммутации тиристоров 19 — 23, а также регулированию тока, протекающего через керамическую смесь, вырабатываются в хронизаторе 15.

Управляющее трехфазное напря>кение, снимаемое с вторичных обмоток трансформатора 41, подвергается преобразованию посредством трех выпрямительных мостов

ЗЗ в однополярные импульсы, поступающие через ограничительные резисторы 34 — 36 на входы трех оптронов 32. В момент равенства нулю подводимого к входу каждого из оптронов напряжения его выходной фотодиод закрывается и на соответствующем резисторе 37, 38 или 39 в этот момент возникает нулевой уровень напряжения, действующий кратковременно. В результате выполнения элементом И вЂ” НЕ 40 операции с его выхода, т.е, с выхода генератора

31 опорных импульсов, будут сниматься опорные импульсы положительной полярности, привязанные по времени к моментам перехода каждой фазы напряжения источника 12 через нуль. В эти моменты времени происходит включение тиристора 23, управляемого через инвертор 26. Кроме того, положительные импульсы с выхода генератора 31 опорных импульсов поступают нэ вход генератора 30 пилообразного напряжения, синхронизируя его работу.

Потенциал точки а на выходе генератора 30 пилообразного напряжения изменяется по пилообразному закону. Соответственно, потенциал точки Ь на входе триггера 28

Шмитта превышает потенциал точки а на величину. напряжения, вырабатываемого датчиком 11 скорости, и также изменяется по пилообразному закону.

Амплитуда пилообразного напряжения и порог срабатывания триггера 28 подбираются равными уровню напряжения датчика

11 скорости при максимальной скорости выдавливания заготовки 9.

В момент превышения потенциалом точки b величины порога срабатывания триггера

28 на его выходе начинается формирование положительного импул ьса, заканчивающееся во время обратного хода пилообразного на пряжения.

1595648

Следовательно, триггером 28 формируется последовательность положительных импульсов, длительность которых пропорциональна напряжению датчика 11 скорости. tip;;, этом задний фронт этих импульсов привязан по времени к моменту выключения пар тиристоров 19 и 22 либо 20 и 21, а передний фронт меняет. свое положение в зависимости от скорости выдавливания заготовки 9.

Так, например, при нулевой скорости заготовки 9 уровень напряжения на выходе датчика 11 скорости равен нулю и поэтому триггер 28 срабатывает лишь при амплитудном значении пилообразного напряжения, сразу же и выключаясь, т,е. длительность импульсов на выходе триггера Шмитта минимальна либо даже равна нулю. При увеличении скорости заготовки 9 напряжение на выходе датчика 11 скорости растет и срабатывание триггера 28 происходит раньше, т.е. длительность импульсов на его выходе возрастает вплоть до максимальной величины, соответствующей некоторой максимальной скорости выдавливания заготовки 9.

Эти импульсы поступают одновременно на вход элемента 24 и на вход элемента

25, другие входы этих элементов подключены к прямому и инверсному выходам счетного триггера 27, изменяющего свои состояния в моменты выработки генератором 31 очередного опорного импульса, т.е. в моменты включения тиристора 23 и включения очередной пары тиристоров 19 и 22 либо 20 и 21.

При совпадении на входах одного из элементов 24 или 25 высоких уровней с выходов триггеров 27 и 28 на выходе этого элемента формируется низкий уровень, вызывающий включение очередной пары тиристоров 19 и 22 либо 20 и 21, обеспечивающее протекание тока в пространстве между электродами 4 и 5 и электронагрев керамической смеси в этом пространстве, Поскольку в хронизаторе 15 за время одного периода напряжения источника 12 происходит выработка генератором

31 шести опорных импульсов (напряжение каждой из фаз за один период переходит через нулевое значение дважды), то за это время ток между электродами 4 и 5 протекает три раза в одном направлении и три раза в другом, что обеспечивает равномерную нагрузку всех трех фаз источника 12.

Количество тепла, выделяемое в керамической смеси, пропорционально времени включенного состояния тиристоров 19-22.

С ростом скорости выдавливания заготовки

9 уменьшается время, в течение которого она находится между элеткродами 4 и 5 и в течение которого происходит ее нагрев. Однако при этом возрастает и напряжение датчика 11 скорости, а значит, и время включенного состояния тиристоров 19-22, что способствует пропорциональному увеличению выделяемого в керамической смеси в единицу времени тепла, Наоборот, с уменьшением скорости заготовки 9 количество выделяемого в продавливаемой, смеси в единицу времени тепла уменьшается, Результатом является одинаковый нагрев различных участков заготовки 9 независимо от скорости их выдавливания, Обеспечение одинакового нагрева керамической заготовки при разных скоростях выдавливания позволяет устранить перегрев отдельных ее участков, а также стабилизировать время последующей сушки, а следовательно, повысить качество заГотовок.

Формула изобретения

Устройство непрерывного действия для изготовления керамических заготовок, содержащее механизм принудительного продвижения смеси в виде шнека, кольцевой токопроводящий электрод, установленный коаксиально шнеку, и трехфазный источник питания, отл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения качества заготовок, оно снабжено транспортером для приема заготовок, на валу одного из барабанов которого установлен датчик скорости, преобразователем тока, выпрямителем, хронизатором и стержневым токопроводящим элементом, установленным соосно в полости кольцевого токопроводящего электрода, причем трехфазный источник питания подключен к соответствующим входам выпрямителя и хронизатора, который подключен к датчику скорости, выходы выпрямителя соединены с одними соответствующими входами преобразователя тока, другие входы которого соединены с соответствующими выходами хрониэатора, а выходы преобразователя тока подключены соответственно к токопроводящим электродам.

1595648

4 ЮР/ 7фф

Составитель Л. Шарова

Тех ред М, Моргентал Корректор А. Обручар

Редактор Е. Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2876 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рауйская наб., 4/5