УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 1995 года по МПК B28B1/08 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к машинам для уплотнения бетонных смесей и изготовления железобетонных изделий.

Известно устройство для уплотнения строительных смесей, содержащее неподвижную раму с наковальней, охватывающую последнюю эластичную манжету, внутренняя полость которой соединена с источником давления, и опертый на наковальню и манжету рабочий орган с формой. Ударник (боек) контактирует с матрицей посредством дополнительной наковальни, размещенной внутри дополнительной эластичной манжеты, полость которой через распределительное устройство соединено с источником давления [1]
Данное устройство имеет недостатки: во-первых, сложность в достижении точности заданной высоты формируемого изделия, связанное с перестановками виброштампа и дополнительной подсыпкой или снятием частиц бетонной смеси; во-вторых, невозможность достижения высокой точности дозировки при укладке бетонной смеси в форму, и, в-третьих, отсутствие визуального наблюдения за степенью уплотнения смеси, что существенно влияет на качество формирования изделия.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для уплотнения строительных смесей, содержащее смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний [2]
Недостаток такого устройства сложность конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для уплотнения строительных смесей, содержащем смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний, валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, а форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор, при этом возбудитель колебаний выполнен пневматическим и расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка. При этом отверстие в сегментообразной плите смещено от ее центра, а регулируемые опоры выполнены пневматическими с регулируемыми клапанами подачи рабочего агента.

Такое выполнение устройства обеспечивает хорошее качество уплотнения, позволяет получать однородную плотность изделия. Выполнение пневматических опор с регулируемыми клапанами отсечки дает возможность поднимать один край поддона выше верхнего уровня рамы, что обеспечивает перекатывание вальца. В другом варианте перекатывание вальца осуществляется за счет того, что боек установлен в отверстии плиты с эксцентриситетом. Если отверстие плиты смещено относительно центра вертикальной оси вальца влево, то и валец будет перекатываться влево, если вправо валец будет медленно перемещаться вправо. Такое выполнение устройства дает возможность производить виброобработку изделия "вперед" и "назад".

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 пневматический валец с одним вибровозбудителем, продольный разрез, на фиг. 4 то же, с тремя вибровозбудителями; на фиг. 5 боек, установленный по центру, поперечный разрез; на фиг. 6 боек, установленный с эксцентриситетом, поперечный разрез.

Устройство содержит основание 1, на котором на пневматических опорах 2 установлен стол 3. Рама 4 расположена на упругих элементах 5 и выполнена с проемом, в котором размещена форма 6, установленная на столе 3. На раме на кромках проема установлен пневматический валик 7. На торцах рамы 4 находятся ограничители 8 хода валика 7. Пневматические опоры 2 снабжены регулируемыми клапанами 9, перекрывающими подачи энергоносителя в их полости при подъеме стола 3 на заданную высоту.

Валик 7 состоит из обечайки 10, внутри которой на опорах качения 11 установлен пневматический ударный вибровозбудитель 12. Вибровозбудитель смонтирован на плите 13 сегментообразной формы, в которой по центру вертикальной оси валика 7 выполнено отверстие для бойка 14. Между поверхностями плиты 13 и бойка 14 образована силовая камера 15 посредством установки по внешнему контуру манжеты-клапана 16 и по внутреннему контуру дополнительной манжеты 17. Манжета 16 имеет ограничитель 18 отгиба уплотнительных кромок 19. Силовая камера 15 соединена каналом 20 и гибким шлангом 21 с источником энергоносителя. С торцов обечайки 10 закреплены фланцы 22 с ребордами, предотвращающие осевые перемещения валика 7. В одном из фланцев 22 с помощью опор качения установлено разъемное соединение 23 для подключения вибровозбудителя 12 посредством гибкого шланга 21 к источнику энергоносителя.

Для качественного уплотнения бетонной смеси можно использовать несколько вибровозбудителей, например три (фиг. 4). Два крайних вибровозбудителя работают синхронно, а средний в противофазе. Для того чтобы обеспечить питание синхронно работающих вибровозбудителей, предусмотрены канал 24, гибкий шланг 25 и разъемное соединение 26.

Возможен другой вариант размещения бойка 14 на плите 13 (фиг. 6). В этом случае отверстие в плите 13 смещено относительно центра вертикальной оси валика 7 на величину n, боек 14 тогда будет расположен также эксцентрично.

Устройство работает следующим образом.

Валик 7 в статическом состоянии находится в крайнем положении, например с левой стороны рамы 4. Затем заполняют строительной смесью форму 6 и подают сжатый воздух в полости пневматических опор 2. В результате избыточного давления происходит их подъем и одновременно стола 3 с расположенной на ней формой 6. Как только верхняя кромка поддона достигает уровня рамы 4, срабатывает клапан 9 отсечки с правой стороны, перекрывая подачу энергоносителя в пневматическую опору, а немного погодя срабатывает клапан отсечки и с левой стороны, перекрывая подачу сжатого воздуха в полость левой опоры. Так как с левой стороны рамы поддон расположен выше, чем с правой, то валик 7 при включении вибровозбудителя будет медленно перекатываться по бетонной смеси вправо. Для этого подают сжатый воздух по гибкому шлангу 21 в силовую камеру 15, создавая в ней избыточное давление, под действием которого уплотнительные кромки 19 манжет 16 и 17 прижимаются к нижней поверхности бойка 14, обеспечивая герметизацию силовой камеры. Возрастающее давление в ней поднимает боек 14. После того как будет прекращена деформация наружной манжеты-клапана 16, произойдет отрыв уплотнительной кромки 19 от поверхности бойка 14, и сжатый воздух начнет выходить из силовой камеры 15.

Боек 14 опускается, ударяя по обечайкам 10. Энергия передается форме 6 и раме 4, вызывая их интенсивное колебание. Частота ударов вибровозбудителя достаточно низкая и лежит в определенных пределах, установленных практически. При этом выявляется следующая закономерность: частота собственных колебаний рамы 4 должна превышать частоту ударов вибровозбудителя не менее, чем в 2 раза, частота собственных колебаний пневматических опор 2, а следовательно, и формы 6 должна быть в 2 раза больше частоты собственных колебаний рамы. Соотношение частот вибровозбудителя и собственных колебаний рамы и формы установлены экспериментальным путем.

Таким образом, на бетонную смесь одновременно действуют удары, наносимые бойком 14, и колебания рамы и формы. Кроме того, валик 7 под действием собственного веса медленно перекатывается с левой стороны рамы к ее правой стороне. Колебательные импульсы полностью передаются по всей толщине бетона, что обеспечивает качество уплотнения. Это явление подтверждается и практикой.

Например, система работает в резонансном режиме при следующих значениях частот: боек работает на сравнительно низких частотах в пределах 8-12 Гц. В этом случае частота собственных колебаний рамы должна быть в два раза больше. Если боек наносит удары частотой в 8 Гц, то частота колебаний рамы составляет 16 Гц, а частота собственных колебаний пневматических опор, а следовательно, и поддона будет 32 Гц. Такая работа всей системы в резонансном режиме обеспечивает высокую плотность бетонной смеси даже при повышенной жесткости бетона.

Если в валике 7 установлено несколько вибровозбудителей, например три (фиг. 4), то два крайних работают синхронно, а средний в противофазе. Питание последнего осуществляется от источника энергоносителя через гибкий шланг 21 и канал 20 в силовую камеру 15. Два крайних вибровозбудителя получают сжатый воздух через гибкий шланг 25 и канал 24 в свои силовые камеры.

Для самостоятельного перекатывания валика 7 по бетонной смеси с одной стороны рамы на другую необязательно устанавливать стол 3, а вместе с рамой и форму 6 с наклоном.

Возможен и другой вариант. Отверстие в плите 13 смещают относительно вертикальной оси вальца на величину n, тогда и боек 14 также будет расположен эксцентрично. Смещение может быть влево от вертикальной оси вальца, в этом случае валик 7 под действием ударов бойка 14 начнет медленно перекатываться в левую сторону, пока не дойдет до ограничителя 8. Если отверстие в плите 13 смещено вправо относительно центра вальца, то валик будет работать также, только перемещаясь вправо. Если в вальце расположены несколько ви-бровозбудителей, то у всех бойки будут смещены в одну сторону.

Использование предлагаемого изобретения в промышленности позволяет интенсифицировать процесс уплотнения, так как бетонная смесь подвергается одновременному воздействию ударно-перекатывающейся и вибрационной нагрузки. При этом обеспечивается высокая плотность строительной смеси повышенной жесткости по всей глубине, повышается качество уплотняемой поверхности.

Использование: в строительных материалах. Сущность изобретения: устройство содержит смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком. В полости последнего размещен пневматический возбудитель колебаний. Валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси. Форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор. Пневматический возбудитель колебаний расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, содержащее смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний, отличающееся тем, что валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, а форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор, при этом возбудитель колебаний выполнен пневматическим и расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстие в сегментообразной плите смещено от ее центра. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что регулируемые опоры выполнены пневматическими с регулируемыми клапанами подачи рабочего агента.