专利名称：用于注浆成型卫生器具的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种注浆成型卫生器具的技术。特别是适用于注浆成型具有基本封闭边缘(rim)的抽水马桶。
背景技术：
抽水马桶经常是用陶瓷浆料注浆成型而成。通常，该浆料被置于多孔的模具中，由于模具孔隙的毛细作用的吸引力，陶瓷材料会沿模具壁沉积。由于沉积于模具壁上的材料内部要保持中空，所以多余的浆料可从模具内部抽取走，以清除存水弯道(trapway)及其他过水通路。
新制成的产品被称为“半成品”(greenware)。无论产品的颜色如何，“半成品”一般是指未经煅烧的陶瓷制品，通常都含有大量的水分。通常，半成品抽水马桶经风干，然后在炉窑中煅烧。
已知有多种用于注浆成型陶瓷卫生器具的自动化设备(例如美国专利第4,948,087的盥洗器；美国专利第5,299,624的抽水马桶)。这种设备可封闭、加压、抽取及打开多个模具，以同时成型多个卫生器具或者卫生器具部件。对于抽水马桶而言，这种设备最好是用于设计有开放边缘底部分的抽水马桶。当抽水马桶边缘设计有开放边缘底部时，这种类型的模制要求边缘及桶体(bowl)要分开注浆成型。(然后再连接在一起，最好是当两个半成品部件仍较软时)。请参见美国专利第2,565,636号。不幸的是，有时边缘的重量很大，除非极其小心(由此而使制造过程相当地慢)，否则，该方法会使桶体壁在制造过程中变形。
到目前为止，现有技术仍未提供很好地解决这个问题的方法。该领域仍承受着一定的浪费、残次品和/或低下的生产率。由此可见需要研制一种用于注浆成型这种产品的改进的技术。
发明内容
在一方面，本发明提供一种注浆成型具有桶体及边缘的卫生器具的方法。该方法是先注浆成型卫生器具的桶体部分及与桶体部分分开的卫生器具的边缘部分；然后，当二者都处于倒置和半成品状态时，使边缘与桶体相接触；然后，可以将桶体及边缘结合在一起干燥。
在优选的方法中，桶体的注浆成型过程中要使用多个模具，以形成桶体；接下来，去除模具中的底模，同时，桶体位于倒置位置。该卫生器具可为带有边缘的抽水马桶，该边缘具有至少部分封闭的底部。
在另一较佳实施例中，桶体是在一个由压力装置支撑的由四部分组成的模具中注浆成型的。该压力装置的部件以这样的方式控制两个侧模具位置，使得当桶体的顶部暴露出来时，能够继续倒置地支撑该桶体坯件。
在另一较佳实施例中，本发明提供一种注浆成型具有桶体及边缘的卫生器具的成型装置，该装置具有一个框架、一个顶模、两个侧模及一个底模。当处于成型位置时，该模具能够成型倒置的卫生器具。
该装置还具有与模具及框架相连的模具往复移动机构，以使模具可在成型位置及收回位置之间自动移动。该模具往复移动机构与模具的结构及设置，使得当侧模仍处于成型位置时，可相对于侧模向下移动底模。
优选该模具往复移动机构包括液压油缸。该模具往复移动机构和各模具的结构及设置使顶模及底模都可与二个侧模脱开，而这二个侧模仍然处于成型位置。当成型装置成型桶体时，该成型装置可与边缘支撑件一起使用，该边缘支撑件能够在底模与侧模脱开后且桶体仍至少部分位于侧模间时，将边缘移动到与桶体相接触。该成型装置还可包括传送装置，该传送装置在成型装置的底部下方延伸。
在另一形式中，本发明提供一种使用上述方法生产的卫生器具坯件(cast)。
应注意的是，本发明减少了由传统注浆成型及组装抽水马桶的方法而造成的变形(以及相关的浪费)。使用本发明时，由于在边缘开始压在桶体上时，桶体壁上易碎部分的大部分依然由模具支撑，而使得变形进一步减少。本发明还提供一种可促进这些方法自动化的设备。
因此，本发明提供
1、一种注浆成型抽水马桶桶体及边缘的方法(及类似的卫生器具如盥洗盆和浴缸)，其中，在抽水马桶的部件组装过程中，桶体变形的发生可大大减少；2、一种注浆成型这种卫生器具的方法，该方法适合于自动化生产并可提高生产率；及3、一种可实现上述方法的设备。
本发明的这些及其它优点从下述描述中可清楚地看到。在下面的详细描述中，将结合附图对本发明的优选实施例进行描述。这些实施例不代表本发明的全部范围。本发明可以采用其他实施例。解释本发明的全部保护范围请参见权利要求书。
图1是车间布置示意图，显示出其中一台用于执行本发明的优选方法的设备；图2是本发明注浆成型机的示意图主视图，示出了机器在注浆成型前且底模位于退回位置的状态；图3是沿图2中的3-3线剖开的剖视图；图4与图3相似，只是机器处于合模步骤的状态；图5是沿图4中的5-5线剖开的剖视图；图6与图3相似，只是示出机器在桶体部分型后顶模及底模处在退回的状态；图7是沿图6中的7-7线剖开的剖视图；图8与图7相似，只是示出由单独成型的边缘替换工序中的底模部分；图9是沿图8中的9-9线剖开的剖视图；图10与图9相似，示出单独成型的边缘被倒置地举起以与倒置的桶体相固定；图11是沿图10中的11-11线剖开的剖视图，示出桶体及边缘彼此相接地定位；图12与图9相似，只是示出收回的二个侧模及倒置在倒置的边缘上的桶体；
图13与图9相似，只是示出水马桶被降至低于各模具的位置；图14是沿图13中的14-14线剖开的剖视图；图15是边缘注浆成型机的主视图；图15A是沿图15中的15A-15A线剖开的剖视图；图16是沿图15A中的16-16线剖开的剖视图，示出在多个注浆成型模具之一中的边缘模制件图17是沿图15中的17-17线剖开的剖视图；图18及图19与图17相似，示出注浆成型机接下来的操作步骤；图19A、19B及20A是剖视图，示出边缘从注浆成型机上取出的步骤；图20与图15相似，只是示出边缘坯件的取出过程；图21是俯视图，示出了基本干燥的抽水马桶坯件为后续工艺而进行的旋转过程；图22是沿图21中的22-22线剖开的剖视图；图23与图22相似，只是示出抽水马桶坯件进一步翻转。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的注浆成型方法可通过使用桶体注浆成型机10及边缘注浆成型机20来实现。而这些机器分别形成桶体及边缘，他们由传送轨道14、16、18相连。轨道14将产品从注浆成型机传送到侧传送轨道16上去，轨道16又将产品传送到轨道18上。
请先参考图2-6，抽水马桶桶体注浆成型机20包括一个与顶模32相连的上部模具压板22，及与底模34相连的下部模具压板23。还有两个侧模24及25。该模具由液压油缸27分别向内或向外移动。底模32可放置在台车30上，台车30可沿轨道14移动以将底模32定位在模具压板23上。随着各模具23、24、25的就位，模具34可由油缸27举升到形成一个完整封闭的模具位置(请见图5)。
常规的陶瓷泥浆注浆成型材料是在压力下由导槽26注入模具中的。那些熟悉常规泥浆注浆成型的人将会明白，这可形成桶体部分50。使用压缩空气可进一步促进桶体的存水弯道29的形成。然后将多余的浆料去除。
接下来是注浆成型桶体，顶模32和底模34抽回(见图6)。桶体坯件半成品50仍位于该位置，由两个侧模具25及25倒置地夹持在传送轨道14上方。当桶体50在倒置位置时，桶体底模34从下部注浆成型机10移出。(参见图8)。
一个倒置的单独的边缘坯件46就位，并使将浆料涂布到其下表面(在这种情况下，由于边缘是倒置，所以下表面是向上的)。然后，如图所示10，边缘46在台车上30被升起，以使边缘46的底面与桶体50的顶面相接触(当二者都处于倒置位置时)。如图11所示，形成了抽水马桶半成品坯件，最好是，在此位置抽水马桶仍由两个侧模支撑。
下一步是将抽水马桶坯件从侧模松开。如图12所示，该步骤如需要的话可以推迟进行。然而，一般是不需推迟。
然后，如图13所示，抽水马桶坯件60由带导向杆28的油缸27放落在台车30上。其从轨道14上移动到轨道16(如图14所示)，最后移动到轨道18上。在该位置，坯件60在转台62的垂直轴方向转动90度，然后在修整工位将多余的浆料去掉。
在图15-20A中，对边缘46单独注浆成型的过程进行了详细描述。边缘注浆成型机12包括一个框架52。两个紧固压板54、55借助上滚轮57及轨道58可滑动地支撑在框架52上。该压板由导向杆59导向用于将两对或两对以上的边缘半模37/38及39/40固定就位。中心板67及两个侧板69、70通过作用在半模37、38、39、40上的压板54、55而形成三明治式的夹层结构。如图17所示，在该工位浆料被导入半模37、38、39、40中。
注浆成型后，如图18所示，压板与半模37、38、39、40脱开。这些半模由与侧板69、70相连的液压油缸72固定就位。参见图15及20。
下一步骤是将模具旋转90度并从注浆成型机取出。这可从图19看出，并结合图15A、19A、19B、及20A对其进行进一步说明。该旋转是通过与中心板67相连的轴74的转动来完成的。如图15A、19A所示，驱动电机76(参见图15及20)带动轴74转动以将模具从垂直位置翻转到水平位置。
如图19B所示，由于半模39、40定位在板67的下方且被板69支撑，半模39、40由液压油缸72降下，并从板69移动到传送设备30上。半模37、38通过轴74转动180度而取出，并由液压油缸72以与先前描述的半模39、40同样方式将半模37、38降下，可参见图20A。将顶模具40、37取走，并如前面结合附图11所进行描述的一样，将边缘46、47安装在抽水马桶的坯件上。
抽水马桶坯件注浆成型后，在80工位再进行处理。如图21-23所示。抽水马桶坯件60定位在举升装置82上。该举升装置包括一液压油缸84，该液压油缸84用于带动具有开口的支撑框架85枢转，并将抽水马桶坯件及边缘60向较垂直的位置翻转，如图23所示(其支靠在支撑件86上，该支撑件86由液压油缸88带动枢转)。弹簧波纹管90提供垂直方向的高度调节。
这种定位方式可以修整抽水马桶的成型材料，其中在图22所示位置可从外部修整，在图23所示位置可从内部修整。然后将修整过的抽水马桶60放在台车30上并移动至装载工位，在那里其被装上干燥轨道，其后该抽水马桶按照常规方式在炉窑中煅烧。
本发明的注浆成型方法及装置的重要特点是在边缘及桶体坯件都处于倒置位置时，尤其是处于由模具支撑且为半成品状态时，将二者连接在一起。这样就可减少桶体的变形及由此而产生的浪费，使得生产率得以提高。
虽然本发明的具体实施例已描述如上，但是对于本领域技术人员来说，显然可在不脱离本发明的精神与范围的情况下，对其进行一些修改与变化。例如不必使用修整工位80。也不必使用所公开类型的注浆成型机，该注浆成型机可在一个注浆成型操作中生产出多个边缘。
虽然本发明特别适合于封闭的边缘46，但其也可应用于开放的边缘。进一步说，可使用其他模制装置将边缘与抽水马桶桶体连接一起。因此，本发明的保护范围不仅局限于较佳实施例所描述的范围。
工业上的可应用性本发明提供一种用于生产卫生器具例如抽水马桶的方法及装置，其可减少变形及浪费的发生。
权利要求
1.一种注浆成型具有桶体及边缘的卫生器具的方法，包括以下步骤注浆成型卫生器具的桶体部分；注浆成型与桶体分开的卫生器具的边缘部分；当该桶体部分及该边缘部分都处于倒置及半成品状态时，将边缘部分放置于与桶体与相接触；及然后，将桶体部分及边缘部分结合在一起干燥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述桶体部分的注浆成型过程包括使用多个模具以形成桶体部分，然后在桶体部分处于倒置位置时，将模具的底模移开。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述卫生器具为抽水马桶。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述边缘至少具有部分封闭的底部。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述桶体部分是在由4部分组成的模具中注浆成型的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述由4部分组成的模具是由压力装置支撑的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于该压力装置的部件以这样的方式控制二个侧模具使得当桶体部分的顶部暴露出来时，它们能够将桶体部分坯件倒置地支撑。
8.一种注浆成型具有桶体及边缘的卫生器具的成型装置，包括一个框架；一个顶模、两个侧模及一个底模，当各模具位于成型位置时，各模具可成型一个倒置的卫生器具；多个连接于各模具及该框架的模具往复移动机构，以自动方式在成型位置及收回位置间移动各模具，各模具往复移动机构及模具构造及设置成，使得在侧模仍处于成型位置时，能够相对于侧模向下移动底模。
9.如权利要求8所述的成型装置，其特征在于所述模具往复移动机构包括液压油缸。
10.如权利要求8所述的成型装置，其特征在于所述模具往复移动机构和模具构造及设置成使得在侧模仍处于成型位置时，顶模及底模都可与侧模脱开。
11.如权利要求8所述的成型装置，其特征在于所述成型装置形成桶体，其中，该成型装置还包括边缘支撑件，在底模离开侧模后且桶体仍然至少部分地处于侧模之间时，该边缘支撑件可将该边缘移动到与该桶体相接触。
12.如权利要求8所述的成型装置，其特征在于还包括传送设备，该传送设备在成型装置的底部下方延伸。
13.一种用权利要求1所述的方法生产的卫生器具坯件。
全文摘要
一种注浆成型抽水马桶等卫生器具的方法，在该方法中桶体(50)和边缘(46)分别注浆成型，然后将二者以倒置位置连接在一起。在将边缘(46)连接到桶体(50)的过程中，桶体(50)最好是由模具在侧面(24、25)支撑。这些措施可减少仍处于半成品状态下的桶体坯件(60)的变形。本发明还公开了一种以自动方式实现这种方法的装置。
文档编号B28B11/00GK1391510SQ00815910
公开日2003年1月15日 申请日期2000年8月23日 优先权日1999年11月19日
发明者W·S·伯奎斯特, F·P·威廉斯, H·A·蒂格 申请人:科勒公司