КАПСЕЛЬ ДЛЯ ОБЖИГА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к керамической промышленности, в частности к устройствам - капселям, используемым при обжиге керамических изделий в виде плоских пластин, преимущественно из нитрида алюминия.
Известен капсель, выполненный в виде блочного каркаса, замкнутого по периметру, имеющего разделители. Последние выполнены в виде выступающих под углом по обе стороны от боковых стенок внутрь блочного каркаса штырей [см. патент США №3169295, кл. 432-259, 1952.].
Однако использовать этот капсель в силу его конструктивных особенностей для обжига керамических изделий в виде плоских пластин из нитрида алюминия, оксида алюминия и т.п. не представляется возможным. Сложность изготовления разделителей, поскольку концевым участком штырей после литья необходимо придать строго горизонтальную поверхность параллельно несущей поверхности путем шлифования, повышает трудоемкость изготовления всего капселя.
Известен также капсель, содержащий корпус прямоугольного сечения с размещенными в нем пластинчатыми разделителями, имеющими параллельно расположенные выпуклые ребра, при этом разделители выполнены за одно целое с корпусом, а их ребра расположены параллельно вытянутым боковым стенкам корпуса и отстоят друг от друга на расстоянии большем диаметра ножки обжигаемого изделия, а от каждой боковой стенки на 1/5 n ширины разделителя, где η количество ребер, а высота каждого ребра равна 1/10 расстояния между разделителями. Корпус капселя конструктивно выполнен в виде блочного каркаса монолитно с разделителями (см. патент РФ №2037762, МПК F27D 5/00, заявл. 07.07.1992, опубл. 19.06.19951.
Однако монолитное изготовление элементов капселя вместе с корпусом приводит к повышению трудоемкости при установке изделий в капсель перед обжигом, т.к. эту операцию необходимо выполнять вручную и невозможно механизировать этот процесс из-за разрушения изделий в капселе при применении роботов-манипуляторов. Использование капселя предложенной монолитной конструкции исключает возможность увеличения количества одновременно спекаемых изделий за один цикл за счет применения групповой технологии спекания изделий путем размещения их на одном разделителе в стопку.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату заявляемой полезной моделью является капсель для обжига керамических изделий [см. патент США №2897571, кл. 432-259, заявл. 07.11.1955, опубл. 04.08.1959], содержащий корпус с разделителями, на плоской поверхности которых выполнены параллельные друг к другу и поперек пластины разделителя ребра со сферической поверхностью. Капсель включает в себя корпус с верхним элементом (крышка), нижний элементом (днище), боковыми стенками и разделительными пластинами (лещадками), установленными параллельно друг над другом снизу вверх внутри капселя, при этом в крышке и днище выполнены гнезда, а в боковых элементах (стенках) имеются шипы для обеспечения плотного соединения крышки и днища с боковыми стенками. Кроме того, в боковых стенках выполнены равномерно расположенные, параллельные друг другу, щели, в которые вставляются шипы разделительных пластин (лещадок), причем последние снабжены одинаково разнесенными параллельными ребрами, торцы которых имеют сферическую форму, проходящих параллельно плоскостям боковых стенок.
Недостатком этого капселя является низкое качество обжигаемых изделий (пластин, подложек и т.п.), так как при их установке на сферообразные ребра, они не ограничены от возможных перемещений при встрясках, что не исключает столкновения их между собой и стенками капселя, в результате чего возрастают отходы от таких дефектов (бой, сколы, трещины, деформации и т.д.), что приводит к браку, резкому уменьшению выхода годных обжигаемых изделий и снижению производительности.
Задачей настоящего изобретения является повышение качества обжигаемых изделий и выхода годных изделий, уменьшение брака по прогибу (деформации) путем обеспечения: 1) плоскостности обжигаемых изделий, 2) жесткости конструкции капселя, 3) устойчивости обжигаемых керамических изделий, размещенных на разделительных пластинах внутри корпуса капселя, 4) возможности установки внутри капселя на разделительных пластинах максимального количества обжигаемых изделий.
Решение поставленных задач достигается устройством, содержащим корпус с днищем, разъемно соединенных между собой с зазором, заполненным жаропрочным материалом, разделительные пластины, установленные внутри корпуса параллельно друг другу, снабженные опорами, расположенными по углам последних. При этом опоры выполнены заодно целое с разделительными пластинами, а корпус выполнен в виде короба.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен капсель с обжигаемыми изделиями в разрезе, на фиг. 2 - то же в разрезе по A-A; на фиг. 3, 4 - варианты выполнения замкового соединения короба и днища; на фиг. 5 - разделительная пластина, вид сверху, на фиг. 6 - разделительная пластина, вид сбоку.
Предлагаемый капсель содержит корпус 1 в виде короба прямоугольного сечения и днище 2, соединенные между собой с зазором, заполненным жаропрочным порошком 3, разделительные пластины 4, установленные параллельно друг к другу и поверхности днища 2 капселя, выполненные в виде пластин с опорами, имеющими форму прямоугольного параллелепипеда различной высоты для обеспечения требуемых промежутков между разделительными пластинами, на которых размещены спекаемые изделия 5. Соединение между корпусом 1 и днищем 2 выполнены в виде разъемного замкового соединения Г-образной или II образной форм. Замковое соединение образовано выступающим центральным элементом на днище, взаимодействующим с боковыми стенками короба, либо выполнено по типу «шип-паз». В зазорах разъемного замкового соединения между корпусом 1 и днищем 2 засыпается жаропрочный мелкодисперсный порошок 3.
Капсель работает следующим образом. На днище 2 размещаются спекаемые изделия 5 в виде стопок из тонких пластин (подложек), собранных в один или несколько слоев, затем устанавливается разделительная пластина 4 с опорами, на которую помещается следующая партия изделий 5 в виде тонких пластин (подложек) и так далее. Таким образом, собирают этажерку из разделительных пластин 4 с множеством стопок из изделий 5 по высоте, равной высоте корпуса 1 капселя. В замковое соединение (фиг. 3 и фиг. 4) между корпусом 1 и днищем 2 засыпается жаропрочный мелкодисперсный порошок 3 для обеспечения защиты керамических изделий от воздействия газовой атмосферы, содержащей углерод и серу, появляющихся в процессе спекания. Собранную конструкцию этажерки с изделиями плотно накрывают корпусом 1 капселя, затем загружают в графитовую печь и обжигают в заданном режиме. По окончанию режима обжига капсель с изделиями 5 охлаждается вместе с печью. Охлажденный корпус снимают с днища и извлекают спеченные изделия - подложки с разделительных пластин 4 собранной этажерки. На место извлеченной этажерки устанавливается новая с подложками, которая закрывается коробом, и капсель вновь направляется в графитовую печь для обжига.
Предлагаемое устройство капселя позволяет повысить производительность огнеупорной оснастки и качество спекаемой продукции с повышением выхода годных изделий, удовлетворяющих требованиям технических условий.