УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СМЕСЕЙ Российский патент 2007 года по МПК B28B13/02 E01C19/48 

Изобретение относится к устройствам для уплотнения смесей, например, различных композиций из порошковых материалов или асфальтобетонных смесей при осуществлении непрерывных процессов формования, уплотнения, и может быть применено в различных отраслях промышленности и строительстве для изготовления изделий.

Под смесями подразумеваются грунты, бетонные смеси с различными заполнителями, керамические и огнеупорные массы, формовочные составы литейного производства, металлические порошки, строительные материалы различного фракционного состава и тому подобные материалы.

Под изделиями понимаются плоскопараллельные поверхности при устройстве оснований дорог: укладка и уплотнение грунта, щебня, асфальтобетона и преимущественно сложные фасонные изделия.

Известны устройства для уплотнения смесей, в частности, из сыпучего материала или бетонных, асфальтобетонных и других материалов, содержащие рабочие тела для воздействия на подаваемую в зону обработки смесь. Эти рабочие тела выполнены в виде платформ, смонтированных с возможностью одновременного продольного, бокового и вертикального перемещений для осуществления открытых необратимых непрерывных процессов обработки (патенты RU №2085400, В44С 1/24, 5/04, 2163188, B25F 3/00, 2140481, Е01С 19/34 и другие). Недостатком этих устройств является то, что для них необходимы специальные механизмы для подачи материала в рабочую зону, а также недостаточно хорошее качество получаемой поверхности, так как под рабочим телом такой формы образуются задиры. При этом необходимы значительные затраты энергии на трение в узлах сложного кинематического плоскорычажного механизма. Все это приводит к недостаточной плотности изделий, неравномерности получаемого покрытия. Недостатком таких устройств является также неравномерное поступление смеси под различные части платформы при подаче материала в зону формования сквозь каналы платформы. В результате этого большая часть смеси, взаимодействующие с передней частью платформы, выбрасывается в предшествующую рабочему органу зону и разуплотняется. Это приводит к затратам энергии на непроизводительное перемещение уплотняемой смеси, также на непроизводительные затраты энергии впустую из-за большого расхода части мощности привода, так как на создание необходимого удельного давления влияет площадь поверхности платформы, кроме того равномерное поступление смеси требует применения известных дополнительных устройств для дозирования и регулирования объема подачи смеси, также происходит забивание каналов смесью и, как следствие, последующее «зависание».

Наиболее близким к заявляемому является устройство для уплотнения смесей, содержащее корпус в виде опорной рамы, на которой установлены бункер для подачи смеси со шнеками и дозаторами и укатывающие тела вращения в виде роликов, размещенные в корпусе с возможностью разнонаправленного относительно друг друга возвратно-поступательного перемещения в поперечном направлении относительно поступательного перемещения устройства (патент RU №2119563, 6 E01C 19/48).

Недостатками известного устройства являются: сложность конструкции из-за необходимости осуществления как качательного движения роликов в поперечном направлении относительно поступательного перемещения устройства, так и движения в соответствии с направлением движения всего устройства в целом. При этом значительны затраты энергии на трение в узлах сложного кинематического плоскорычажного механизма.

Кроме того, невозможно изготовить с помощью такого устройства наружную поверхность изделий со сложной геометрической поверхностью относительно его рабочей поверхности.

Заявляемое изобретение решает задачу создания устройства, имеющего более простую конструкцию, позволяющего получить поверхность лучшего качества, уменьшить затраты энергии. Устройство расширяет возможности применения устройств для уплотнения смесей, в частности, для изготовления изделий неограниченной толщины и со сложной рельефной поверхностью относительно его рабочей поверхности.

Техническим результатом заявляемого устройства является упрощение устройства за счет устранения необходимости подачи смеси в рабочую зону с помощью специального механизма, увеличение усилия уплотнения, приходящегося на тело вращения, улучшение тем самым качества поверхности, а также расширение арсенала средств, применяемых для уплотнения смесей.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для уплотнения смесей, содержащем корпус, на котором установлены бункер с отверстиями для загрузки и выгрузки из него смеси, рабочее тело, размещенное в бункере, установленное с возможностью вращения для воздействия на смесь, рабочее тело выполнено в виде эксцентрика, который представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения.

В бункере может быть размещена цилиндрическая полость с прорезью внизу и вверху для образования отверстий для загрузки-выгрузки смеси, а рабочее тело в виде эксцентрика размещено в этой полости и установлено на смещенной относительно оси цилиндрической полости оси вращения, при этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки.

В рабочем теле в виде эксцентрика может быть выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения эксцентрика, в котором установлена подвижная пластина.

Один из концов пластины может быть прикреплен к копиру, установленному в направляющем желобе, форма которого выбрана из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе эксцентрика во время вращения рабочего тела из крайнего нижнего положения и вхождения в рабочее тело при выходе эксцентрика из крайнего верхнего положения.

Кроме того, устройство может содержать приводное калибрующего устройство, выполненное с возможностью вращательного движения.

Калибрующее устройство может быть выполнено в виде цилиндрического тела с рельефной поверхностью.

Поверхность рабочего тела в виде эксцентрика может быть выполнена рельефной.

На корпусе может быть установлено несколько бункеров с рабочими телами вышеописанного устройства уплотнения.

Бункеры с рабочими телами могут быть установлены на разной высоте по отношению друг к другу.

Бункеры с рабочими телами могут быть установлены под углом друг к другу.

Под бункером может быть установлена форма для уплотнения в ней смеси, причем форма или корпус устройства могут быть выполнены с возможностью перемещения один относительно другого.

Такие отличия приводного средства позволяют снизить мощность привода приводного устройства за счет уменьшения затрат энергии при формовании и уплотнении плоских и рельефных изделий.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображено заявляемое устройство, на фиг.2 - то же (вид сверху), на фиг.3 - вариант выполнения устройства с направляющим желобом, на фиг.4 - вариант выполнения рельефной поверхности, на фиг.5 - вариант выполнения многослойного изделия, на фиг.6 - вариант расположения рабочих тел под углом друг к другу.

Устройство для уплотнения смесей (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6) содержит корпус 1 с установленным на нем бункером 2 с воронкой 3 в верхней части бункера для загрузки смеси и пазом 4 для его выгрузки. В бункере установлено рабочее тело 7 в виде эксцентрика, который представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения. Под бункером может быть расположена форма 5 для уплотнения в ней смеси. Причем форма 5 может быть выполнена подвижной относительно корпуса 1 устройства или корпус может быть выполнен подвижным относительно формы (на фигурах не показано). Устройство может быть использовано для уплотнения смеси при изготовлении полотна дороги. В этом случае форма, как таковая, в устройстве отсутствует, а уплотнение смеси производится непосредственно на полотне дороги, на которую через устройство смесь подается. В бункере может быть образована цилиндрическая полость 6, для размещения в ней рабочего тела 7 в виде эксцентрика, которое представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения 8. Ось приводится в движение от привода 9. Ось вращения эксцентрика 7 и ось цилиндрической полости совпадают (см. фиг.1, 2). При этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки. В полость порошковая смесь также попадает через отверстия загрузки-выгрузки. Рабочее тело - эксцентрик 7 установлено в бункере 2 с возможностью выхода его из паза 4 бункера и цилиндрической полости при нижнем положении эксцентрика во время вращения. В рабочем теле - эксцентрике 7 может быть выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения, в котором может быть установлена подвижная пластина 10. Один из концов пластины 10 жестко прикреплен к копиру 11, установленному в направляющем желобе 12. Форма желоба, длина пластины и месторасположение ее в рабочем теле - эксцентрике выбраны из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе эксцентрика из крайнего нижнего положения, а также вхождения в рабочее тело при выходе эксцентрика из крайнего верхнего положения. Кроме того, устройство может содержать приводное калибрующее устройство 13, которое приводится в движение также от привода 9 через звездочки 14 и 15, посредством гибкой связи 16. Поверхность рабочего тела может быть выполнена рельефной (фиг.4) для получения соответственно рельефной поверхности изделия. На корпусе 1 может быть установлено несколько бункеров с вышеописанным устройством уплотнения. Они могут быть установлены на разной высоте для выполнения многослойного изделия (фиг.5) или под углом друг к другу (фиг.6).

Устройство работает следующим образом. При вращении рабочего тела 7 в бункере 2 или цилиндрической полости 6 бункера 2 смесь, подаваемая через воронку 3, захватывается поверхностью вращающегося рабочего тела и поступает через паз 4 на поверхность формы 5 или другую поверхность, на которой формируется покрытие. Одновременно в паз входит эксцентрик 7, который уплотняет поступившую под нее смесь. Для лучшего захвата смеси в момент, когда эксцентрик 7 находится в крайнем верхнем положении из рабочего тела выдвигается пластина 10, которая убирается в него по мере приближения эксцентрика в крайнее нижнее положение. В последующем уплотненный, а также частично излишний и выдавленный слой материала во время передвижения формы 5 (или при передвижении самого устройства над любой плоскостью или поверхностью) дополнительно уплотняется калибрующим телом вращения 13, которое может совершать помимо вращательного, еще и возвратно-поступательное движение, посредством звездочки 14, которая может быть выполнена с эксцентрично расположенной осью. При расположении бункеров с рабочими телами на разной высоте можно получать многослойное покрытие, как это представлено на фиг.5. При расположении бункеров с рабочими телами под углом друг к другу (фиг.6) можно получить также поверхность сложной конфигурации.

Устройство расширяет возможности устройств для уплотнения смесей, в частности, для изготовления изделий неограниченной толщины и со сложной рельефной поверхностью относительно его рабочей поверхности. При этом рабочее тело выполняет не только функцию уплотняющего элемента, но и подающего дозированно смесь в зону обработки, подвергаемую им же уплотнению.

Изобретение относится к устройствам для уплотнения смесей, например, различных композиций из порошковых материалов или асфальтобетонных смесей при осуществлении непрерывных процессов формования, уплотнения, и может быть применено в различных отраслях промышленности и строительстве для изготовления изделий. Техническим результатом является упрощение устройства за счет устранения необходимости подачи смеси в рабочую зону с помощью специального механизма, увеличение усилия уплотнения, приходящегося на тело вращения, улучшение тем самым качества поверхности. В бункере устройства для уплотнения смесей размещено рабочее тело, представляющее собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения. При этом рабочее тело установлено с возможностью вращения для воздействия на смесь и выхода из паза бункера при вращении. В бункере может быть образована цилиндрическая полость для размещения рабочего тела, при этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки. В рабочем теле в виде эксцентрика может быть выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения эксцентрика, в котором установлена подвижная пластина. Один из концов пластины может быть прикреплен к копиру, установленному в направляющем желобе, форма которого выбрана из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе эксцентрика во время вращения рабочего тела из крайнего нижнего положения и вхождения в рабочее тело при выходе эксцентрика из крайнего верхнего положения. Кроме того, устройство может содержать приводное калибрующее устройство, выполненное с возможностью вращательного движения. Калибрующее устройство может быть выполнено в виде цилиндрического тела с рельефной поверхностью. Поверхность рабочего тела в виде эксцентрика может быть выполнена рельефной. На корпусе может быть установлено несколько бункеров с рабочими телами вышеописанного устройства уплотнения. Бункеры с рабочими телами могут быть установлены на разной высоте по отношению друг к другу. Бункеры с рабочими телами могут быть установлены под углом друг к другу. Под бункером может быть установлена форма для уплотнения в ней смеси, причем форма или корпус устройства могут быть выполнены с возможностью перемещения один относительно другого. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для уплотнения смесей, содержащее бункер с отверстием для загрузки и пазом для выгрузки смеси, размещенное в бункере и установленное с возможностью вращения для воздействия на смесь рабочее тело, представляющее собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения, при этом рабочее тело установлено с возможностью выхода из паза при вращении.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в бункере образована цилиндрическая полость для размещения рабочего тела, при этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в рабочем теле выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения рабочего тела, в котором установлена подвижная пластина.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что один из концов пластины прикреплен к копиру, установленному в направляющем желобе, форма которого выбрана из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе рабочего тела из крайнего нижнего положения и выходе рабочего тела из крайнего нижнего положения и вхождения в рабочее тело при выходе его из крайнего верхнего положения.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит приводное калибрующее устройство, выполненное с возможностью вращательного движения, установленное на корпусе после бункера с рабочим телом по ходу движения устройства.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что калибрующее устройство выполнено в виде цилиндрического тела с рельефной поверхностью.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность эксцентрика выполнена рельефной.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе установлено несколько бункеров с рабочим телом, выполненным в виде эксцентрика.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что бункеры с рабочим телом установлены на разной высоте по отношению друг к другу.10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что бункеры с рабочим телом в виде эксцентрика установлены под углом друг к другу

11 Устройство по п.1, отличающееся тем, что под бункером установлена форма для уплотнения в ней смеси, при этом форма или корпус устройства выполнены с возможностью перемещения один относительно другого.