ПРЕСС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧЕЙ Российский патент 1995 года по МПК B28B5/10 

Изобретение относится к технологическому оборудованию, служащему для изготовления элементов строительных конструкций.

Наиболее близким по технической сущности является ротационный пресс для изготовления кирпичей, однако конструкция пресса не обеспечивает возможностей увеличения усилия прессования, улучшения качества прессуемого кирпича и повышения КПД механизма.

Целью изобретения являются повышение качества прессования за счет увеличения времени прессования и усилия прессования, повышение КПД механизма за счет использования более благоприятной схемы нагружения узлов.

Указанная цель достигается тем, что пресс снабжен эксцентриковорасположенными относительно оси вращения барабана телами качения, закрепленными на неподвижной горизонтальной оси, симметрично относительно обеих торцовых поверхностей кулачка, а пуансоны соответственно выполнены с симметрично расположенными относительно центральных роликов упорами, взаимодействующими на угле прессования с телами качения, и пресс снабжен копирами опускания и фиксации пуансонов и поворота крышек, при этом торцевые стенки барабана выполнены с продольными сквозными радиально расположенными пазами, а пуансоны с двумя парами, установленными по разные стороны от центра, роликов, взаимодействующих с копирами и стенками пазов, поворотные крышки выполнены в виде двуплечих рычагов, установленных на валах, радиально закрепленных на торцевой поверхности барабана. При этом торцевые поверхности барабана имеют пазы и выступы для фиксации крышек, причем одно плечо рычага контактирует с копиром поворота крышек, а другое с пазами и выступами барабана, устройство загрузки форм выполнено в виде шнека с пустотелыми валом, расположенными в последнем поршне с упорной пружиной, шлицевого вала с промежуточной опорой и кулачковой муфты включения привода со штоком ограничения перемещения вала, при этом шлицевой вал соединен с муфтой, связанной с валом шнека посредством штока, причем максимальное расстояние от заднего торца вала до опоры равно максимальному расстоянию от переднего торца вала до рабочей поверхности барабана. Шнек выполнен с уменьшением шага лопастей в направлении к поверхности барабана и дробящими лопатками, расположенными в месте соединения корпуса шнека с вакуум-насосом, каждая форма имеет две секции с общим рабочим объемом, равным максимальному внутреннему объему участка шнека, заключенного между передним торцом вала и поверхностью барабана, при этом максимально удаленная от оси вращения барабана точка поверхности кулачка расположена в нижней части барабана на его вертикальной оси симметрии. Кроме того, пресс снабжен средствами очистки внутренней полости в виде установленного между формами гребневидных элементов, вершина которых обращена к центру барабана и эллептических отверстий в торцевых стенках барабана, при этом нажимная часть пуансона выполнена в виде основания с решетчатой опорой прессующей поверхности. Пресс также снабжен средствами очистки и смазки крышек и прессующей поверхности пуансона в виде подпружиненных герметичных корпусов со скребками и смазывающими фитилями, расположенных соответственно на барабане и его стойке.

На фиг.1 представлена конструкция пресса, вид в плане; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 сечение Г-Г на фиг.2; на фиг.6 вид Д на фиг.2; на фиг.7 сечение Е-Е на фиг. 6; на фиг.8 сечение Ж-Ж на фиг.3; на фиг.9 сечение И-И на фиг.3; на фиг.10 сечение К-К на фиг.1; на фиг.11 представлена качественная циклограмма работы пресса.

Пресс для прессования кирпичей включает собственно пресс 1, устройство 2 для загрузки смесью и механизм 3 приема и транспортирования изделий. Пресс 1 включает барабан 4, установленный с возможностью вращения на неподвижной оси 5, жестко укрепленной в стойках 6 и 7.

Пуансоны 8, размещенные в радиально укрепленных в барабане 4 двухместных формах 9, взаимодействуют через собственные упоры 10, закрепленные на оси 11, с соответственно закрепленными на оси 5 эксцентриковорасположенными относительно этой оси телами 12 качения. На оси 11 также закреплены центрально расположенный ролик 13, а также симметрично расположенные с возможностью (как и ролик 13) свободного вращения две пары роликов 14 и 15. Ролик 13 в процессе работы взаимодействует с кулаком 16, расположенным между телами 12 качения и жестко закрепленным на оси 5. Ролики 14 взаимодействуют с направляющими 17, укрепленными в радиальных пазах 18, выполненных в торцовых поверхностях 19 и 20 барабана 4.

Радиальные оси симметрии пазов 18 совпадают с осью симметрии радиальной направляющей 21, принадлежащей форме 9, являющейся разделительной перегородкой между двумя прессуемыми кирпичами и обеими радиальными плоскостями, контактирующей с двумя верхними опорными роликами 22, принадлежащими пуансону 8. Ролики 15 в процессе вращения барабана 4 поочередно взаимодействуют с копирами блоков копиров 23 и 24, закрепленными на оси 5 по обе стороны от барабана 4. На блоках копиров 23 и 24 закреплены копиры 25 выстоя и опускания (к оси 5) пуансонов 8 и копиры 26 ограничения наполнения форм смесью. Для восприятия усилия прессования над каждой формой 9 установлены с возможностью отворота крышки 27, закрепленные на валах 28, которые в свою очередь установлены в радиально расположенных опорах 29, закрепленных на торцовой поверхности 20 стола 4. На противоположных концах валов 28 жестко закреплены двуплечие рычаги 30, которые в процессе работы взаимодействуют последовательно с установленными на блоке копиров 24 копирами 31 и 32 открытия и закрытия крышек 27. Между опорой 29 и крышкой 27 установлена пружина 33.

Для замыкания усилия прессования на торцовых поверхностях барабана 4-19 и 20 закреплены замки 34 и 35, соответственно взаимодействующие в рабочем положении с выступами 36 и 37 крышек 27.

Крепление замков 34 и 35, а также форм 9 к торцовым поверхностям 19 и 20 барабана 4 осуществляется посредством стяжек 38.

К торцовой поверхности замка 34 также посредством стяжек 38 прикреплен цепной бандаж 39 с защитными щеками 40. Цепь 41 цепного бандажа 39 взаимодействует со звездочкой 42, крутящий момент на которую передается с электродвигателя 43, установленного на стойке 6 посредством ременной передачи 44 и зубчатой пары 45, собранной в стойке 6. К стойкам 6 и 7 с помощью рессор 46 прикреплен прижимной ролик 47, взаимодействующий в процессе работы с крышкой 27. Также к стойке 6 последовательно в направлении вращения барабана 4, между позициями выгрузки кирпичей и загрузки смесью форм, установлены на кронштейнах 48 и 49 соответственно нож 50, служащий для очистки верхней плоскости пуансонов 8 от налипшей смеси, а также корпус 51 со смазывающей жидкостью (90% керосина, 10% стеарина) с фитилем 52.

Нож 50 выполнен в виде пластинчатой пружины с закреплением на концах в кронштейне 48, что позволяет ножу в процессе очистки отклоняться на некоторый угол и очищать горизонтальную поверхность пуансонов 8. Корпус 51 выполнен в виде отрезка трубы с осью 53 на одном конце и пластинчатой пружины 54 на другом, которая также как и ось 53 укреплены в кронштейне 49. Наличие пластинчатой пружины 54 определяет исходное положение фитиля 52 и позволяет отклоняться корпусу 51 с фитилем 52 в процессе смазки верхней плоскости пуансонов 8. К торцовой поверхности 20 стола 4 и к опоре 29 прикреплен посредством пластинчатых пружин 55 и 56 корпус 57 с регулируемым по высоте ножом 58 и фитилем 59, служащими для очистки и смазки нижней поверхности крышки 27 (состав смазки указан выше).

Крепление корпуса 57 посредством пластинчатых пружин, как и в предыдущем случае, позволяет в процессе контакта ножа 58 и фитиля 59 с крышкой 27 отклоняться на необходимый угол всему корпусу 57.

Устройство для загрузки 2 форм 9 смесью представляет собой шнековый транспортер 60 с загрузочной воронкой 61. Шнек 62 транспортера 60 по длине от загрузочной воронки 61 до барабана 4 выполнен последовательно с уменьшающимся шагом, затем на определенном участке, в виде дробящих и транспортирующих смесь лопаток 63 и далее также с уменьшающимся шагом. Шнек имеет стержень 64, выполненный пустотелым, в котором расположена пружина 65, одним концом упирающаяся в крышку 66 стержня 64, другим торец расположенного также внутри стержня 64, поршня 67. Поршень 67 жестко закреплен на шлицевом валу 68, который проходит сквозь шлицевое отверстие 69, выполненное на противоположной крышке 66 заднем конце стержня 64. Шлицевой вал 68 закреплен с возможностью вращения и восприятия осевых нагрузок в опоре 70, принадлежащей корпусу шнекового транспортера 60, и далее соединен с приводом 71 вращения шнека посредством кулачковой муфты включения 72.

На заднем конце стержня 64 шнека установлен кронштейн 73, взаимодействующий посредством упорных колец 74 и 75 со штоком 76, установленным в опорах 77 и далее с жестко закрепленным на штоке 76 поводком 78 кулачковой муфты включения 72, имеющей фиксаторы 79 крайних положений.

Опора 70 удалена от заднего торца стержня 64 шнека на величину, несколько превышающую толщину слоя смеси 80 перед шнеком 62 в отодвинутом назад положении шнека, достаточную для загрузки смесью одной двухместной формы 9. Положение упорных колец 74 и 75 на штоке 76 определяет включение и выключение соответственно кулачковой муфты 72, и, следовательно, включение и выключение вращения шнека 62.

На участке шнека 62 с лопатками 63 в корпусе шнекового транспортера установлен патрубок 81, соединенный с вакуумным насосом (условно не показан). В месте стыковки шнекового транспортера 60 с барабаном 4 посредством рессор 82, установленных на корпусе шнекового транспортера 60, закреплены два ролика 83 и 84, которые взаимодействуют, находясь постоянно в контакте, с образующей барабана 4. Механизм приема и транспортирования 3 кирпича сырца выполнен в виде ленточного конвейера со своим приводом 85 и установлен снизу вращающегося барабана 4 для осуществления приема выпадающих из форм 9 кирпичей. Для обеспечения выдачи кирпичей строго по вертикальной оси барабана 4 (перпендикулярно ленте 86 конвейера) пик подъема кулака 16, взаимодействующего с пуансонами 8, расположен также на вертикальной оси барабана 4, что и обеспечивает сочетание принудительной (от кулака 16) и гравитационной разгрузки форм.

Для очистки внутренней полости 87 барабана 4 от крупиц прессуемой смеси, проникающей в зазоры между формами 9 и пуансонами 8, на обоих торцовых поверхностях 19 и 20 выполнены отверстия 88, к которым примыкают установленные внутри барабана 4 гребневидные к центру вращения барабана, отбойные сектора 89, замкнутые своими концами на формах 9. А пуансоны 8 при этом в промежутке между основанием 90 и прессующей плоскостью 91 выполнены в виде сквозной решетки в плоскости вращения барабана.

Пресс работает следующим образом.

Смесь 80, из которой прессуется кирпич, загружается в загрузочную воронку 61 и увлекается шнеком 62. Вследствие того, что шнек выполнен с уменьшающимся шагом, участок шнека с лопатками 63 запирается по обе стороны "пробками" смеси 80, и на этом участке через патрубок 81 происходит отсос воздуха из смеси. Вакуумированная смесь 80 подается вперед до упора в образующую барабана 4. За время поворота барабана 4 от одной формы 9 к другой смесь 80 накапливается перед шнеком 62, отодвигая при этом его назад, сжимая пружину 65. Формы 9 к позиции загрузки подходят с отведенными к оси вращения стола 4 прессующими плоскостями 91 под действием копира опускания 25 и копира ограничения наполнения 26. Так как торец формы 9 установлен по касательной к образующей барабана 4, ролик 83, установленный на рессоре 82, "отслеживает" торец формы 9, выполняя роль уплотнительного элемента места стыковки корпуса шнекового транспортера 60 с барабаном 4.

В процессе прохождения очередной формы 9 позиции загрузки накопленная шнеком 62 вакуумированная и частично спрессованная под действием пружины 65 смесь 80 вталкивается шнеком в форму 9 за счет срабатывания пружины 65. Этим обеспечивается возможность загрузки форм смесью в условиях постоянно вращающегося барабана 4, т.е. тогда, когда время на загрузку ограничено. Шнек 62 в процессе загрузки продолжает непрерывно вращаться, что способствует лучшей загрузке. Для обеспечения надежности загрузки с заданным уплотнением смеси шнековый транспортер 60 работает с небольшим превышением по производительности. При превышении необходимого и достаточного для загрузки толщины слоя смеси 80 перед шнеком 62 последний отключается от привода 71 за счет движения назад от образующей барабана 4 стержня 64 шнека, кронштейна 73, упорного кольца 75, штока 67 и поводка 78 кулачковой муфты включения 72.

При уменьшении набранной толщины слоя движением вперед к образующей барабана 4 под действием усилия разжимающей пружины 65 кронштейн 75 взаимодействует с упорным кольцом 74, отодвигает шток 76 вперед и включает муфту 72, через которую передается крутящий момент от привода 71 к шнеку 62. В крайних положениях подвижная часть кулачковой муфты 72 удерживается пружинными фиксаторами 79.

После загрузки одной формы 9 с торцом формы взаимодействует ролик 84 с рессорой 82 и окончательно уплотняет загруженную в форму 9 смесь 80, одновременно являясь уплотнительным элементом места стыковки корпуса шнекового транспортера 60 и барабана 4.

После прохождения формой позиции загрузки двуплечий рычаг 30 крышки 27 взаимодействует с копиром 32 закрытия крышек. Копир 32 поворачивает двуплечий рычаг 30 и вместе с ним крышку 27 посредством вала 28. Крышка 27, закрывая форму 9, входит выступами 36 и 37 в замки 34 и 35. В процессе закрывания нижняя поверхность крышек 27 очищается от налипшей смеси ножом 58 и смазывается фитилем 59. После закрытия форм 9 крышками 27 упоры 10 входят в соприкосновение с образующими тел качения 12, которые из-за наличия эксцентриситета радиально перемещают упоры 10 с пуансонами 8 от центра вращения барабана 4, тем самым осуществляется процесс прессования. Перемещение пуансонов 8 происходит под действием тангенциальной составляющей усилия от момента вращения барабана 4, воздействующей посредством направляющих 17 радиальных пазов 18 на пару роликов 14. Для строго радиального перемещения пуансонов 8 служат опорные ролики 22, взаимодействующие с направляющей 21.

Прессование происходит до линии совпадения центра вращения барабана 4, центра эксцентриситета и центра оси 11, т.е. до пика эксцентриситета тел качения 12.

После прохождения пика эксцентриситета между упорами 10 и телами качения 12 образуется зазор, позволяющий прижимному ролику 47 воздействием на крышку 27 отодвинуть к центру барабана 4 пуансон 8 с отпрессованными кирпичами. По окончании взаимодействия прижимного ролика 47 и крышки 27 последняя под действием пружины 33 отводится от плоскости отпрессованных кирпичей и создается возможность отвода крышек 27 для обеспечения выдачи кирпичей. После отвода крышки 27 двуплечий рычаг 30 входит во взаимодействие с копиром 31, и крышки отводятся от торцовой плоскости формы 9.

Так как усилие выталкивания кирпича из формы составляет 3-8% от усилия прессования, то кирпич не может выпасть из формы под действием собственного веса.

Для осуществления разгрузки форм 9 служит кулак 16, который взаимодействует с роликом 13 оси 11 и выталкивает кирпич из формы на ленту 86 конвейера. Для обеспечения выдачи кирпичей строго по вертикальной оси барабана 4, т. е. перпендикулярно ленте 86 конвейера, пик подъема кулака 16 расположен также на вертикальной оси барабана 4, что обеспечивает сочетание принудительной и гравитационной разгрузки форм 9.

После выдачи кирпича пуансоны 8 под действием собственного веса отводятся от центра вращения барабана 4 до контакта роликов 15 с копирами 25, которые обеспечивают ограничения величины выхода прессующей плоскости 91 пуансонов 8 за габарит торца формы 9 на величину, необходимую для надежной очистки ножом 50 и смазки фитилем 52 этих плоскостей.

Затем под действием этих же копиров 25 пуансоны 8 отводятся к оси вращения барабана 4 до взаимодействия роликов 15 с копирами ограничения наполнения 26. Далее вышеописанная работа повторяется.

Использование: в производстве стеновых строительных элементов. Сущность изобретения: формы с поворотными крышками и пуансонами расположены радиально на барабане с горизонтальной осью вращения и имеют опорные части - копиры, контактирующие с направляющими. Направляющие определяют положение крышек и пуансонов по мере поворота барабана. Эструдер устройства загрузки форм имеет подвижный относительно его продольной оси шнек с уменьшением шага лопастей к поверхности барабана. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. ПРЕСС ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧЕЙ, содержащий барабан, установленный с возможностью вращения на неподвижной горизонтальной оси, жестко закрепленной в стойках, радиально установленные на поверхности барабана формы с пуансонами, имеющие центрально расположенные ролики, контактирующие с неподвижным кулаком, поворотные крышки форм, привод вращения барабана, устройство загрузки форм и механизм приема и транспортирования изделий, отличающийся тем, что пресс снабжен эксцентрично расположенными относительно оси вращения барабана телами качения, закрепленными на неподвижной горизонтальной оси, симметрично относительно обеих торцовых поверхностей кулака, а пуансоны выполнены с симметрично расположенными относительно центральных роликов упорами, взаимодействующими на угле прессования с телами качения, пресс снабжен копирами опускания и фиксации пуансонов и поворота крышек, при этом торцевые стенки барабана выполнены с продольными сквозными радиально расположенными пазами, а пуансоны с двумя парами установленных по разные стороны от центра роликов, взаимодействующих с копирами и стенками пазов, поворотные крышки выполнены в виде двуплечих рычагов, установленных на валах, радиально закрепленных на торцевой поверхности барабана, при этом торцевые поверхности барабана имеют пазы и выступы для фиксации крышек, причем одно плечо рычага контактирует с копиром поворота крышек, а другое с пазами и выступами барабана, устройство загрузки форм выполнено в виде шнека с пустотелым валом, расположенными в последнем поршне с упорной пружиной, шлицевого вала с промежуточной опорой и кулачковой муфты включения привода со штоком ограничения перемещения вала, при этом шлицевой вал соединен с муфтой, связанной с валом шнека посредством штока, причем максимальное расстояние от заднего торца вала до опоры равно максимальному расстоянию от переднего торца вала до рабочей поверхности барабана, шнек выполнен с уменьшением шага лопастей в направлении к поверхности барабана и дробящими лопатками, расположенными в месте соединения корпуса шнека с вакуум-насосом, каждая форма имеет две секции с общим рабочим объемом, равным максимальному внутреннему объему участка шнека, заключенного между передним торцом вала и поверхностью барабана, при этом максимально удаленная от оси вращения барабана точка поверхности кулака расположена в нижней части барабана на его вертикальной оси симметрии. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен средствами очистки внутренней полости в виде установленных между формами гребневидных элементов, вершина которых обращена к центру барабана, и эллиптических отверстий в торцевых стенках барабана, при этом нажимная часть пуансона выполнена в виде основания с решетчатой опорой прессующей поверхности. 3. Пресс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен средствами очистки и смазки крышек и прессующей поверхности пуансона в виде подпружиненных герметичных корпусов со скребками и смазывающими фитилями, расположенных соответственно на барабане и его стойке.