压实材料用的方法和设备技术

本发明专利技术涉及压实一种材料用的一种方法和设备，尤其是本发明专利技术涉及在模压过程中“湿料”的振动，用于产生模压体，以便在熔化工业中生产电极用，尤其是在铝电解工业中，设备包括两个模型部件（ｍ↓［１］，ｍ↓［ｂ］）它们是借助一个弹力相互集成的，弹力可以由一个或多个弹簧（ｋ↓［３］）提供。至少一个模型部件配备器件以产生振动。在一个实施例中，设备包括一个下台面带有模型壁和一个上铅锤，在一个优选的实施例中，振动是通过铅锤施加的。在振动时，铅锤将向下移动接近台面作为被压实的中间质量的一个结果。台面可以被一个底板支承，其中至少一个弹簧（ｋ↓［１］）和可能的一个阻尼元件（ｄ↓［１］）是排列在台面和底板之间。设备的弹簧可以设计为这样的方式，使铅锤和台面允许在一个或多个给定的频率下振荡，它产生对着被压实质量的最大的增益。阻尼元件（ｄ↓［１］）具有一个稳定化和隔离的功能。压实可以在规定的真空内进行，以清除气体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压实材料用的方法和设备，更精确地说，本专利技术涉及在造型过程中“湿料”的振动，用于产生模压体，以便在熔化工业，尤其是铝电解工业中生产电极用。这种电极，尤其是阳极是借助“湿料”在一个振动装置内经受压实而产生，它可以包括一个模压箱，带有一个底板和侧壁安装在一个台面上，增加一个铅锤，它允许在模型壁(模压箱的侧壁)之间向下滑动。这里主要有两种类型的振动设备用于模压阳极可从市场供应；带有铅锤振动设备和带有台面振动设备。它们之间的主要差别是对设备产生动态垂直输入力的振动器件的位置。对于带有铅锤振动设备，振动器件是固定/集成在铅锤内。对于带有台面振动设备，振动器件是固定/集成在台面内。专利NO Patent no.132359涉及带有铅锤振动的振动设备，用于压实模压体，以便生产阳极和阴极块。说明书指出铅锤振动具有许多优点超过台面振动，尤其是有关设备的简化。借助移动振动器件至铝锤，据称振动原理能够简化，因为底板应是静止的，固定至地面上。按照此参考文献，压缩作用是借助一个或多个振动发生器达到的仅排列在盖子配重或铅锤上，底板是静止的，以及模型壁在产生振动的过程中是固定至底板的。按照此参考文献所述的解决方案，台面是静止的底板，以避免与几个振动物体连接的机械系统，它们也示于此参考文献的附图中。本专利技术在下面将借助实例和附图更详细地说明，其中附图说明图1示出改进的振动设备的一个简化图；图2示出按照本专利技术的振动设备的第一实施例的一个简化图；图3示出按照本专利技术的振动设备的第二实施例的一个简化图；图4示出按照本专利技术的振动设备的第三实施例的一个简化图；图5示出按照本专利技术的振动设备的第四实施例的一个简化图6示出图4的原理的一个机械实现图，此图还示出一个建议，如何使阳极物体能够用真空振动，在此处一个真空室包围阳极物体和整个铅锤的一部分。专利NO 132359所述的机械系统已在实验中经过试验，但实验结果显示，具有一个振动物体的振动设备不能产生预期的结果。其原因是动态能扩展至环境以及设备也不稳定。随后台面在实验中进行了改进以及转换成一个物体，它能够借助放置一个弹簧k1和一个阻尼器d1在台面mb和底板U之间而振动，见图1。在此图中，阳极物体ma是以一个复合弹簧示出，它也可以包括一个弹簧和一个阻尼元件k2，d2。方便的是使在台面和地面之间的阳极物体或弹簧阻尼器系统作为复合弹簧被压缩，因为复合弹簧具有一个真实的弹簧元件和一个磁滞阻尼元件。阳极物体当然也可以具有不同于磁滞阻尼的其它阻尼形式，比如摩擦阻尼等。以相同的方式，不同形式的阻尼可以产生在一个真实的阻尼元件内，比如安装在台面和底板之间的橡胶阻尼器。在图1内，振动铅锤作为m1示出。对着设备的动态输入力Fdyn-in是一个垂直周期力。按照上述的调节，改进的设备将包括带有两个振动物体的匹配机械系统。带有两个振动体的一个匹配系统也可以借助施加振动至台面而不是至铅锤而建立。上述改进的结果是至环境的噪声显著地降低。这里有许多原因，其中·使用两个振动物体和借助选择一个频率范围，在其中台面和铅锤以有效的相对立(至180°)振动，对着阳极物体的压缩力的动态增益增加，因为台面也被加速和作用于压缩力。这点意味对着设备的动态输入力能够降低，以达到对着阳极物体的相同的动态压缩。依次地，它导致对着底板U动态传送力降低，因为动态输入力减小。·在台面mb和底板U之间的阻尼器d1消耗了动态能。·底板U被保护避免了铅锤A的冲击。一个冲击包含频率分量的一个范围。如果能量直接地来自铅锤，对着地面的动态能可能非常高和无次序。台面起到一个保护作用，从而使地面经受来自台面带有与动态输入力相同频率分量的一个连续的正弦力，而不是来自铅锤的冲击。·设备由于阻尼元件d1而稳定。设备的低频不稳定波动被阻尼。结合按照本专利技术的设备的发展，根据上述的知识确定，设备应不包括一个底板或基础(设备下面的大量被动物体)。已经发现，合理的设备应该尽可能地隔离其本身的动态能，这样使它吸收在设备内，以及尽可能地在被压实/模压的物体内，从而使它以最少的量发射到环境。在改进的设备内，在地面下的一个基础上振动设备可以停放，它具有单独的任务是阻尼由振动设备发射的剩余的动态能。在上述的专利NO 132359中还建议例如，用一个液压作动筒(图中的图号16)施加一个恒定压缩力至铅锤。它的意图是减少铅锤的重量。这是施加外静态力至铅锤一个非常不利的方式。首先，液压作动筒是以固定方式连接至底板。动态能随后将通过至底板的连接件扩展。其次，液压作动筒具有阻尼以及将直接地消耗有意用于阳极物体的动态能。至阳极物体的动态增益减少。曾进行使用一个液压作动筒的实验，但由于上述的原因失败。本专利技术涉及对现有技术的进一步改进，它提供压实材料用的一种方法和设备，尤其是在模压过程中“湿料”的振动，用于产生模压体，以便在熔化工业中生产电极用。设备具有两个模型部件，至少其中一个在压实过程中具有施加在其上的振动。并且，模型部件，例如台面和铅锤在振动时是相互实质上集成的，这时借助一个静态压缩力，它包括至少一个弹簧k3。振动设备可以设计为一个封闭系统，其中发射至环境的振动能尽可能小。设备的四个实施例是封闭系统的，它们示于图2-6。在图1所示的实施例和图2-6所示的实施例之间的基本的差别是在后者中的台面是通过一个或多个弹簧k3或等效于弹簧k3的一个装置连接至铅锤。虽然各图示出的铅锤是振动的，本专利技术的原理也能够借助台面是振动的而实现。本专利技术的原理还能够借助模型部件的水平振动而使用。这些模型部件可以随后安装为一种方式，使它们能够滑动跨过一个基本上水平的底板，例如，借助模型部件被一个支承件支承，它能够在一个水平方向上滑动(未示出)。使用本专利技术，材料能够更快和更精确地被压实，并带有更高的压实程度和带有至环境较少的能量损失，优于现有技术设备能够做到的。图6还示出这种设备如何能够机械上实现，以这样一种方式也达到用真空振动，在此处真空室尽可能小以及抽气时间很短。按照所附权利要求1-18所限定，这些和其它优点能够使用本专利技术达到。图2-5是振动时的振动设备的简化图，这时物体ma被压缩或压实。图6是图4简化图的实现图。图2-6将使用下列定义解释定义U底板。ma被振动设备压缩的物体(质量)。k2物体ma的弹簧常数。d2物体ma的阻尼。阻尼可以是磁滞、粘度阻尼、摩擦等形式(在图中对阻尼仅使用一个符号，虽然我们可以结合不同形式的阻尼)。m1铅锤的质量，或在物体ma和具有弹簧常数k3的物体之间振荡的质量。铅锤振动用的振动器件包括在此质量内。在某些装置中，还有一个轭架包括在铅锤质量内，如图3、4和6所示。如图6中所见，仅铅锤总质量的一部分处于真空室内。轭架和振动器件是在外面，但用螺栓固定地连接至处于真空室内的铅锤的一部分。mb台面的质量。在质量ma和带有弹簧常数k1的物体或带有阻尼元件d1的物体之间振荡的质量。k1带有一个总弹簧常数k1的一个或多个物体，放置在带有质量mb的台面和底板U之间。d1带有总阻尼d1的一个或多个物体，放置在带有质量mb的台面和底板之间，阻尼可以是磁滞、粘度阻尼、摩擦等形式(在图中对阻尼仅使用一个符号，虽然我们可以结合不同形式的阻尼)。k3带有弹簧常数k3的物体。铅锤必须通过带有性能与一个弹簧k3等值的本文档来自技高网...

【技术保护点】
压实一种材料用的一种方法，尤其是在一个模压过程中“湿料”的振动，用于产生模压体，以便在熔化工业中生产电极用，尤其是在铝电解工业中，包括一个设备，带有两个模型部件，至少其中一个在压实过程中具有施加在其上的振动，其特征在于，模型部件在振动时是相互实质上集成的，这时借助一个静态压缩力，它包括至少一个弹簧（ｋ↓［３］）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：达格H安德森，拉尔斯M布约贝克，
申请(专利权)人：诺尔斯海德公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]