УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК B28C5/44 B01F9/06 

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к приготовлению растворных и бетонных смесей в построечных условиях, и может быть использовано при индивидуальном строительстве и во всех отраслях народного хозяйства для приготовления различных смесей улучшенного качества.

Известно большое количество выпускаемых промышленностью и используемых в строительстве бетоносмесительных установок, включающих вращающийся барабан, загружаемый исходными материалами для приготовления бетонорастворной смеси, который при вращении обеспечивает их перемешивание принудительным или гравитационным способом, как, например, в устройстве для приготовления строительных смесей СБ-101 [1].

Недостатком этих устройств является низкая универсальность, так они предназначены преимущественно для приготовления только одного типа смесей, на который рассчитано данное устройство. Приготовление других типов смесей на таких бетоносмесительных установках будет происходить с низкой эффективностью.

Известен гравитационный смеситель, включающий (горизонтально вращающийся) смесительный барабан, установленный на основании, отличающийся тем, что основание выполнено в виде рамы с закрепленными на ней колесами, барабан выполнен цилиндрической формы, внутри установлены лопасти, оборудован с торца крышкой выгрузочного отверстия и свободно расположен на колесах [2].

Данное устройство имеет те же недостатки, что и аналоги по [1]. Кроме того, обладает сложностью конструкции и его применение не целесообразно на малых стройках, например для дачного строительства.

Известно устройство для перемешивания строительных материалов, содержащее цилиндрический горизонтальный корпус (с открытым верхом) с валом, мешалкой со шнеком и держателями лопастей с накладками, прикрепленными к лопастям при помощи болтовых соединений [3].

Данное устройство обладает лучшими свойствами по приготовлению строительных смесей, но обладает сложностью конструкции и низкой ее надежностью. Находящиеся в бетонной и строительной смеси болтовые (резьбовые) соединения быстро выходят из строя и фактически не поддаются разборке. Устройство обладает низкой универсальностью, так как предназначено, в основном, для приготовления растворных строительных смесей. Использование его в качестве бетоносмесителя приведет к быстрому выходу из строя накладных лопастей.

Известно устройство для создания суспензий (мелкодисперсных сред) путем перемешивания лопастями сред в открытом сверху цилиндрическом корпусе, причем лопасти выполнены из эластичного материала (например, резины) [4].

Использование для приготовления суспензий (мелкодисперсных сред) эластичного материала позволяет добиться хорошего результата. Однако известное устройство применимо для приготовления суспензий, а его использование для приготовления строительных смесей малопригодно из-за их большей вязкости.

Прототипом заявляемого устройства является "Бетоносмеситель", включающий смесительный барабан цилиндрической формы с торцевой крышкой, свободно установленный на двух парах колес, закрепленных жестко на раме и оборудованный равномерно расположенными по окружности изнутри лопастями [5].

Прототип имеет недостатки, связанные с конструкцией лопастей, обеспечивающих гравитационный процесс перемешивания компонентов для получения смеси. Лопасти выполнены в виде металлических пластин, жестко закрепленных на внутренней поверхности барабана. Исходя из условий соблюдения технологии приготовления строительных смесей данное устройство предназначено для качественного перемешивания смесей, имеющих крупный заполнитель, то есть только для легких и тяжелых бетонов. Это обусловлено тем, что гравитационный способ приготовления бетонов предусматривает непосредственное участие крупного заполнителя в процессе смешивания и дополнительного перетирания дисперсных частиц мелкого заполнителя и вяжущего. Устройство прототипа хорошо будет работать как бетоносмеситель, а для приготовления других строительных смесей его использование будет происходить с низкой эффективностью. Так как в состав строительных растворов крупный заполнитель не входит, а однородность приготавливаемого раствора должна быть высокой, то данная конструкция бетоносмесителя не может быть применена для приготовления строительных растворов.

Недостатки аналогов и прототипа ставят задачу повышения многофункциональности (универсальности) бетоносмесителя для приготовления самых различных смесей (как строительных смесей разного назначения и вязкости, так и бетонных смесей с разным заполнителем). Кроме этого, устройство должно быть простым и надежным в эксплуатации, при его применении в индивидуальном строительстве (на садовых и дачных участках, в малых строительных организациях и т.д.).

Указанные задачи повышения многофункциональности и надежности устройства-прототипа решаются в универсальном бетоносмесителе, представленном совокупностью признаков: «Универсальный бетоносмеситель, содержащий смесительный барабан цилиндрической формы с торцевой крышкой, свободно установленный на двух парах колес, закрепленных жестко на раме, и оборудованный равномерно расположенными по окружности изнутри лопастями, причем указанные лопасти выполнены Т-образными, съемными в торцевую сторону с возможностью их закрепления торцевой крышкой смесительного барабана и установлены в замках, выполненных в виде расположенных с зазором друг к другу Г-образных парных направляющих, жестко прикрепленных к барабану, а сами лопасти (комплекты лопастей) для разных перемешиваемых строительных смесей выполнены из разных по жесткости материалов».

Оборудование смесительного барабана изнутри равномерно расположенными замками и установленными в них съемными лопастями необходимо для придания многофункциональности устройству (по возможности приготовления как строительных смесей, так и бетонных смесей).

Выполнение лопастей съемными в торцевую сторону, с возможностью их закрепления крышкой смесительного барабана, необходимо для повышения удобства эксплуатации (работы) и скорости (в том числе и надежности) замены лопастей (комплектов лопастей).

Выполнение замков в виде расположенных с зазором друг к другу Г-образных парных направляющих, жестко прикрепленных к барабану, а лопастей: Т-образными, необходимо для обеспечения быстрого и надежного съемного крепления различных лопастей в смесительном барабане.

Выполнение Т-образных съемных лопастей (комплектов лопастей) из разных по жесткости материалов необходимо для обеспечения оптимального режима перемешивания разных по составу строительных и бетонных смесей.

Съемные комплекты лопастей могут быть выполнены из жесткого металла; из гибких металлических пластин; из эластичных пластмасс, из резины, и т.д. Для разных перемешиваемых материалов Т-образные лопасти выполнены из разных по жесткости материалов и с разными геометрическими размерами (характеристиками).

Все это позволяет производить замесы растворных смесей различного назначения, при этом помимо гравитационного перемешивания смеси осуществляется вибровоздействие эластичных лопастей на смешиваемые компоненты. Экспериментальным путем было установлено, что, изменяя толщину и ширину применяемых эластичных лопастей, можно регулировать их жесткость, тем самым варьировать характеристиками получаемой смеси (жесткость, подвижность, однородность и т.д.).

В предложенном универсальном бетоносмесителе обеспечивается возможность расширения его сферы применения за счет механизации процесса производства как бетонной, так и растворной смеси для индивидуального или внутрипостроечного изготовления смесей в одном узле - смесительном барабане, который приводится во вращение ручным приводом. Устройство обладает простотой конструкции, технологичностью изготовления. Имеет большую сферу применения в случаях, когда необходимо приготавливать смесь в небольших количествах вручную при минимальной трудоемкости (например, при индивидуальном строительстве).

На фиг.1 представлен вид универсального бетоносмесителя из торца смесительного барабана в разрезе с равномерно расположенными изнутри замками и установленными в них съемными лопастями.

На фиг.2 - выноска I из фиг.1: увеличенный фрагмент барабана в разрезе с расположенным изнутри одним замком и установленной в нем съемной лопастью.

На фиг.3 - фронтальный вид универсального бетоносмесителя.

На фиг.4 - примерное выполнение съемных лопастей для приготовления разных строительных смесей.

Универсальный бетоносмеситель содержит неподвижную раму 1, на которой жестко установлены две пары колес 2 для свободного расположения на них смесительного барабана 3. В транспортном положении рама 1 переворачивается, и колесные пары 2 служат колесами для транспортировки рамы 1 со смесительным барабаном 3. Смесительный барабан 3 расположен сверху на двух парах колес 2 и внутри имеет лопасти 4, служащие для перемешивания различных строительных смесей. Смесительный барабан 3 имеет равномерно расположенные по окружности по всей длине цилиндрической стенки замки 5 для установки съемных лопастей 4. Замки 5 выполнены в виде расположенных с зазором друг к другу Г-образных (в поперечном разрезе) парных направляющих, жестко прикрепленных к барабану 1, а лопасти 4 выполнены Т-образными. Т-образные (в поперечном разрезе) съемные лопасти 4 (комплекты лопастей) для разных перемешиваемых материалов выполнены из разных по жесткости материалов. С торца смесительный барабан 3 содержит крышку 6 (плотно закрывающую смесительный барабан 3), снабженную рукояткой 7 для вращения барабана 3. Узлы закрепления крышки 6 к смесительному барабану 3 и элементы крышки 6 (загрузочный люк и т.д.) на графических материалах не представлены.

Универсальный бетоносмеситель работает следующим образом: в зависимости от вида приготовляемой смеси (бетонной, растворной или иной), в Г-образные замки 5 смесительного барабана 3 вставляются (укрепляются) Т-образные лопасти 4 требуемой конфигурации и жесткости, после чего барабан 3 через снятую крышку 6 (или через загрузочное отверстие) заполняют известным способом компоненты смеси. Далее закрывают смесительный барабан 3 крышкой 6 (или закрывают загрузочное отверстие) и начинают процесс перемешивания смеси, вращая рукоятку 7. Поскольку смесительный барабан 3 свободно расположен на колесных парах 2, вращение барабана не требует больших усилий, так как вращение обеспечивается, за счет сил сцепления, сила трения в этом случае сведена к минимуму. За счет того, что центр тяжести смесительного барабана 3 ниже точки сцепления колес 2 и собственно самого барабана 3, обеспечивается устойчивость смесительного барабана 3 в момент его вращения. Лопасти 4 осуществляют гравитационное перемешивание смеси. Выгрузку готовой смеси производят, опрокидывая (наклоняя) барабан 3 вниз открытой крышкой 6 (или загрузочным отверстием).

При необходимости приготовления цементно-песчаных растворных смесей, готовых расфасованных сухих строительных смесей их загружают в смесительный барабан (с предварительно установленными в нем эластичными лопастями), заполняют отдозированным количеством воды или другим затворителем, закрывают его, далее размещают барабан на колесных парах и начинают перемешивание смеси, вращая рукоятку. Готовую смесь выгружают через торец, сняв крышку или открыв специальное отверстие. При необходимости приготовления бетонных смесей в смесительный барабан вместо эластичных лопастей вставляют жесткие металлические лопасти и повторяют процесс в аналогичном порядке.

Осуществление универсального бетоносмесителя в совокупности с признаками формулы изобретения является новым для общеизвестных многофункциональных, простых и надежных бетоносмесителей и, следовательно, соответствует критерию "новизна".

Совокупность признаков формулы изобретения не известна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных бетоносмесителей, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень".

Реализация предложенного универсального бетоносмесителя может быть осуществлена известными и применяемыми методами, технологиями и оборудованием. Таким образом, конструктивная реализация заявляемого устройства с указанной совокупностью признаков формулы изобретения не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

Производство таких устройств (универсальных бетоносмесителей и их узлов) не требует больших материальных затрат, сложного технологического оборудования и может быть налажено как в заводских условиях, так и в небольших мастерских. Устройство надежно, технологично и может быть широко применимо в индивидуальном строительстве и для малых строительных (и отделочных) фирм.

Источники информации

1. Третьяков А.К. М.: Высшая школа. 1979 г. С.19.

2. АС СССР №1766684, кл. В28С 5/20, 07.10.1992 г., Бюл. №37.

3. DE 1459258 А, кл. В28С 5/10, 17.08.1972, 4 с.

4. DE 2118997 A1, кл. В01F 7/18, 20.11.1980, 10 с.

5. Патент РФ №2130381, кл. В28С 5/46, В28В 17/02, 20.05.99 г., Бюл.№14 - прототип.

Изобретение относится к области строительного производства, а именно к приготовлению растворных и бетонных смесей в построечных условиях, и может быть использовано при индивидуальном строительстве и во всех отраслях народного хозяйства для приготовления различных смесей улучшенного качества. Универсальный бетоносмеситель содержит смесительный барабан цилиндрической формы с торцевой крышкой, свободно установленный на двух парах колес, закрепленных жестко на раме, и оборудованный равномерно расположенными по окружности изнутри Т-образными съемными в торцевую сторону лопастями с возможностью их закрепления торцевой крышкой смесительного барабана. Т-образные лопасти установлены в замках, выполненных в виде расположенных с зазором друг к другу Г-образных парных направляющих, жестко прикрепленных к барабану. Т-образные лопасти (комплекты лопастей) для разных перемешиваемых строительных смесей выполнены из разных по жесткости материалов. Технический результат: достижение многофункциональности бетоносмесителя, повышение надежности и простоты в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Универсальный бетоносмеситель, включающий смесительный барабан цилиндрической формы с торцевой крышкой, свободно установленный на двух парах колес, закрепленных жестко на раме, и оборудованный равномерно расположенными по окружности изнутри лопастями, отличающийся тем, что указанные лопасти выполнены Т-образными, съемными в торцевую сторону с возможностью их закрепления торцевой крышкой смесительного барабана и установлены в замках, выполненных в виде расположенных с зазором друг к другу Г-образных парных направляющих, жестко прикрепленных к барабану.2. Универсальный бетоносмеситель по п.1, отличающийся тем, что указанные лопасти (комплекты лопастей) для разных перемешиваемых строительных смесей выполнены из разных по жесткости материалов.