CA2332451A1

CA2332451A1 - Concrete block splitter

Info

Publication number: CA2332451A1
Application number: CA 2332451
Authority: CA
Inventors: Louis Allard
Original assignee: DIT Equipements Inc
Current assignee: DIT Equipements Inc
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2002-07-17

Abstract

La présente invention consiste en un système pour fendeuse de blocs de béton comportant trois cylindres dont un cylindre principal et deux cylindre s d'appoint disposés de part et d'autre du cylindre principal. Ce dernier, disposé au centre, est actionné par une unité de puissance hydraulique et effectue la majeure partie du déplacement de la lame à une haute vitesse. Lorsque cette lame rencontre une résistance importante, lors de la pénétration de la lame dans le bloc, les cylindres d'appoint sont activés.</ SDOAB>The present invention consists of a system for splitting concrete blocks comprising three cylinders including a main cylinder and two auxiliary cylinders arranged on either side of the main cylinder. The latter, located in the center, is actuated by a hydraulic power unit and performs most of the blade movement at high speed. When this blade encounters significant resistance, during penetration of the blade into the block, the auxiliary cylinders are activated. </ SDOAB>

Description

TITRE DE L'INVENTION
Fendeuse de blocs de béton CHAMP DE L'INVENTION
La présente demande se rapporte à une fendeuse de blocs de béton afin de leur donner un aspect de pierre.
ARRI~RE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Les produits de béton sont souvent fendus pour leur donner un aspect de pierre.
La technique consiste à imposer, sur deux faces opposées des blocs, une force importante à l'aide de lames tranchantes. Souvent, des rainures en V sont prémoulées dans le de béton lors du moulage pour aider la fracture du produit de béton.
Les fendeuses hydrauliques actuelles possèdent un ou plusieurs cylindres hydrauliques qui exercent une force sur une ou plusieurs lames. Pour une même pression hydraulique, plus la surface du ou des cylindres) est grande, plus la force exercée est grande. II en résulte, par contre, que le débit d'huile pour déplacer le cylindre est grand. En effet, pour un débit d'huile constant, la vitesse de déplacement du cylindre diminue proportionnellement à l'augmentation de la force exercée.
La description de telles fendeuses peut être lue dans des brevets émis, par exemple le brevet US 4,215,901 émis le 5 août 1980 à Langfield et coll., le brevet américain US 4,474,410 émis le 2 octobre 1984 à Ogaki et coll., ainsi que le brevet US 4,571,002 émis le 18 février 1986 à Akanuma et coll.
ÉNONCÉ DE L'INVENTION
La présente invention consiste en un système pour fendeuse de blocs de béton comportant trois cylindres dont un cylindre principal et deux cylindres d'appoint disposés de pari et d'autre du cylindre principal. Ce dernier, disposé au centre, est actionné par une unité de puissance hydraulique et effectue la majeure partie du déplacement de la lame à une haute vitesse. Lorsque cette lame rencontre TITLE OF THE INVENTION
Concrete block splitter FIELD OF THE INVENTION
The present application relates to a concrete block splitter for their give a stone look.
BACKGROUND TECHNOLOGY
Concrete products are often split to give them an appearance of Pierre.
The technique consists in imposing, on two opposite faces of the blocks, a force important using sharp blades. Often V-grooves are pre-molded into the concrete during molding to help fracture the product of concrete.
Current hydraulic log splitters have one or more cylinders hydraulics that exert force on one or more blades. For the same hydraulic pressure, the larger the surface of the cylinder (s), the more force exerted is great. As a result, on the other hand, that the oil flow for moving the cylinder is great. Indeed, for a constant oil flow, the speed displacement of the cylinder decreases in proportion to the increase in force exerted.
The description of such splitters can be read in patents issued, by example US Patent 4,215,901 issued August 5, 1980 to Langfield et al., the patent US 4,474,410 issued October 2, 1984 to Ogaki et al., as well as US Patent 4,571,002 issued February 18, 1986 to Akanuma et al.
STATEMENT OF THE INVENTION
The present invention consists of a system for splitting concrete blocks comprising three cylinders including a main cylinder and two cylinders extra arranged on both sides of the main cylinder. The latter, arranged at center, is powered by a hydraulic power unit and performs the major part moving the blade at high speed. When this blade meets

-2-une résistance importante, lors de la pénétration de la lame dans le bloc, les cylindres d'appoint sont activés.
Selon un mode de l'invention, les cylindres d'appoint sont activés à l'aide d'un encodeur de pression. Dans le cas où l'encodeur transmet une brusque chute de pression à l'automate de contrôle pour confirmer que le bloc est fendu, l'automate envoie alors un signal à la valve qui contrôle le cylindre principal d'inverser sa direction. L'automate désactive en même temps les cylindres d'appoint pour qu'ils accompagnent le cylindre principal sans pressurisation.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente une vue en élévation de face d'une fendeuse réalisée selon l'invention;
La figure 2 représente une vue en élévation de côté de la fendeuse;
La figure 3 représente une vue de dessus de la Tendeuse; et La figure 4 est un schéma hydraulique de l'opération du système.
DESCRIPTION DE VARIANTES DE L'INVENTION
Se rapportant aux figures 1, 2 et 3, il est montré une fendeuse, généralement désignée 100, comportant un bâti 102 au-dessus duquel est montée une structure supportante 104.
Le bâti 102 comporte un système de convoyeur 106 servant à déplacer longitudinalement un élément de béton 108 de manière à ce qu'il passe au-dessous d'une structure supportante 104 de la fendeuse pour y être fendu en blocs dont deux surfaces auront un aspect de pierre.
La structure 104 de la fendeuse comprend un arrangement de lames supérieures ainsi qu'un arrangement de cylindres comprenant un cylindre principal central -2-significant resistance, when the blade penetrates the block, the booster cylinders are activated.
According to one embodiment of the invention, the auxiliary cylinders are activated using a pressure encoder. In the event that the encoder transmits a sudden drop pressure at the control machine to confirm that the block is split, the automaton then sends a signal to the valve which controls the cylinder main to reverse its direction. The machine deactivates the cylinders at the same time so that they accompany the main cylinder without pressurization.
BR ~ VE DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figure 1 shows a front elevation view of a log splitter according to the invention;
Figure 2 shows a side elevational view of the log splitter;
Figure 3 shows a top view of the Tensioner; and Figure 4 is a hydraulic diagram of the operation of the system.
DESCRIPTION OF VARIANTS OF THE INVENTION
Referring to Figures 1, 2 and 3, there is shown a log splitter, generally designated 100, comprising a frame 102 above which is mounted a supporting structure 104.
Frame 102 includes a conveyor system 106 for moving longitudinally a concrete element 108 so that it passes below a supporting structure 104 of the log splitter to be split therein blocks, two surfaces of which will look like stone.
The splitter structure 104 includes an arrangement of upper blades as well as a cylinder arrangement comprising a central main cylinder

-3-112 et deux cylindres d'appoint 114 et 116 disposés de part et d'autre du cylindre principal.
Le bâti 102 comporte aussi un arrangement de lames inférieures 118 disposées verticalement au-dessous des lames supérieures 110.
Tel qu'indiqué plus haut, l'invention consiste en un système dans lequel le cylindre principal 112 est actionné par une unité de puissance hydraulique (non montrée). Ce cylindre principal effectue la majeure partie du déplacement des lames 110 à une haute vitesse. Lorsque les lames 110 rencontrent une résistance importante, lors de la pénétration de la lame dans le bloc, les cylindres d'appoint 114 et 116 sont alors activés.
Ce référant à la figure 4, le fonctionnement du mécanisme de frein des blocs est le suivant Les vérins inférieurs ont une course prédéterminée (par exemple, un pouce) et sont pressurisés (coté piston} par l'accumulateur afin de les garder ouverts. Les vérins supérieurs de course prédéterminée (par exemple, deux pouces) sont également pressurisés (coté piston) par le méme accumulateur pour la méme raison.
Lorsque le mouvement du convoyeur 106 est amorcé, les vérins inférieurs sont rétractés par la puissance hydraulique contrôlée par la valve directionnelle correspondante. Le fluide hydraulique contenu dans du coté piston de ces vérins est refoulé dans l'accumulateur.
Ä l'arrét du convoyeur, la valve directionnelle retourne à sa position ouverte au réservoir et le fluide hydraulique est refoulé instantanément de l'accumulateur à l'extrémité piston des vérins inférieurs. Les appuis sont alors pressurisés contre la portion du bloc adjacente aux lames supérieures.
Pendant la descente des lames supérieures, le fluide hydraulique contenu -3-112 and two auxiliary cylinders 114 and 116 arranged on either side of the cylinder main.
The frame 102 also includes an arrangement of lower blades 118 arranged vertically below the upper blades 110.
As indicated above, the invention consists of a system in which the main cylinder 112 is operated by a hydraulic power unit (no shown). This main cylinder performs most of the movement of the blades 110 at high speed. When the blades 110 meet a high resistance, when the blade penetrates the block, the cylinder 114 and 116 are then activated.
Referring to Figure 4, the operation of the block brake mechanism East the following The lower cylinders have a predetermined stroke (for example, a inch) and are pressurized (piston side} by the accumulator to keep them open. Upper cylinders of predetermined stroke (for example, two inches) are also pressurized (piston side) by the same accumulator for the same reason.
When the movement of the conveyor 106 is initiated, the lower cylinders are retracted by hydraulic power controlled by the valve directional corresponding. The hydraulic fluid contained in the piston side of these cylinders is discharged into the accumulator.
When the conveyor stops, the directional valve returns to its position open to the tank and the hydraulic fluid is instantly discharged from the accumulator at the piston end of the lower cylinders. The supports are so pressurized against the portion of the block adjacent to the upper blades.
During the lowering of the upper blades, the hydraulic fluid contained

-4-dans l'extrémité piston des vérins supérieurs est refoulé à son tour dans l'accumulateur afin de maintenir constant la pression des appuis sur le bloc à
couper.
Lorsque le couteau supérieur se rétracte après la coupe, la direction du fluide est inversée de l'accumulateur vers les extrémités pistons des vérins supérieurs afin de garder la distance entre les appuis et les blocs minimum.
Ce cycle est repéré lorsque l'avance du convoyeur est de nouveau amorcé.
Une soupape réductrice de pression et de détente, en plus du clapet antiretour, sont intégrés en amont de l'accumulateur et les vérins afin de remplir sans intervention le circuit entre les vérins et l'accumulateur au démarrage.
Ces éléments compensent également pour les fuites normales éventuelles des vérins.
Les roulements linéaires à billes peuvent étre utilisés pour guider les déplacements verticaux du couteau supérieur. Cependant, on peut aussi utiliser des roulements à rouleaux de type similaire mais offrant une capacité de charge radiale et de moment de renversement dans les deux axes beaucoup plus grande (45 fois) en statique. Ces derniers roulements ainsi que la structure peuvent reprendre tous les efforts excentriques correspondants à l'effort maximum de coupe (80 tonnes).
Le mécanisme à parallaxes guidant le mouvement du couteau inférieur peut aussi consister en des roulements linéaires à rouleaux du méme type.
Les vérins hydrauliques régularisant la vitesse de descente de l'ensemble des couteaux après la coupe des blocs peuvent être remplacés par des amortisseurs de choc conventionnels réglables. Ces derniers sont autonomes et indépendants du système hydraulique. -4-in the piston end of the upper cylinders is in turn pushed back into the accumulator in order to keep the pressure of the supports on the block constant cut.
When the upper knife retracts after cutting, the direction of the fluid is reversed from the accumulator to the piston ends of the cylinders to keep the distance between the supports and the blocks minimum.
This cycle is identified when the conveyor advance is again initiated.
A pressure reducing and expansion valve, in addition to the valve non-return, are integrated upstream of the accumulator and the cylinders in order to fill without intervention the circuit between the cylinders and the accumulator at start-up.
These elements also compensate for possible normal leaks from cylinders.
Linear ball bearings can be used to guide the vertical movements of the upper knife. However, we can also use roller bearings of similar type but with a capacity of charge radial and overturning moment in both axes much more large (45 times) in static. These last bearings as well as the structure can resume all the eccentric efforts corresponding to the effort maximum cutting (80 tonnes).
The parallax mechanism guiding the movement of the lower knife may also consist of linear roller bearings of the same type.
Hydraulic cylinders regulating the lowering speed of the assembly knives after cutting the blocks can be replaced by adjustable conventional shock absorbers. These are autonomous and independent of the hydraulic system.

-5-Alternativement, les diamètres des tiges des trois vérins des couteaux peuvent étre engraissés et ainsi la valve régénératrice est éliminée. La vitesse perdue lors de l'extension de ces vérins est compensée par leur gain de vitesse en rétraction.
Un accumulateur peut étre ajouté dans le circuit des vérins latéraux des couteaux afin de compenser pour la cavitation potentielle en descente.
Le fonctionnement du mécanisme de coupage à trois vérins est donc comme suit en se référant à la figure 4 Les trois vérins peuvent être identiques ou l'alésage du vérin central différent.
La course des trois vérins est identique et sélectionné en fonction de l'épaisseur des blocs à couper et le déplacement nécessaire des couteaux pour la coupe des blocs.
Seul, le vérin central est alimenté, selon la position du tiroir de la valve directionnelle (8), pour fixer l'écartement de l'ouverture de coupe des couteaux pour satisfaire l'épaisseur des blocs. Les vérins latéraux accompagnent cependant le vérin central dans son déplacement. Le fluide hydraulique se pompe du coté piston ou tige de ces derniers vérins via le clapet antiretour piloté
(31 ). L'accumulateur (10) emmagasine l'excès en volume de fluide équivalent au différentiel de volume entre le coté piston ou tige de ces vérins. La pressurisation du fluide engendré par cet accumulateur compense pour les pertes d'écoulement. Le clapet (41 ) prévient l'anticavitation du circuit au démarrage et compense pour toutes fuites éventuelles.
Un encodeur linéaire détecte la position d'ouverture des couteaux sélectionnée par l'opérateur en fonction de l'épaisseur des blocs. Cette ouverture sera automatiquement recouvrée à l'aide de cet encodeur à chacun de cycle de coupage. -5-Alternatively, the rod diameters of the three knife cylinders can be fattened and the regenerative valve is eliminated. The speed lost during the extension of these cylinders is compensated by their gain of speed in retraction.
An accumulator can be added in the circuit of the lateral cylinders of the knives to compensate for potential cavitation downhill.
The operation of the three-cylinder cutting mechanism is therefore as follows referring to figure 4 The three cylinders can be identical or the bore of the central cylinder different.
The stroke of the three cylinders is identical and selected according to the thickness of the blocks to be cut and the necessary displacement of the knives to cutting blocks.
Only the central cylinder is supplied, depending on the position of the valve spool directional (8), to fix the spacing of the cutting opening knives to satisfy the thickness of the blocks. The lateral cylinders accompany however the central cylinder in its movement. The hydraulic fluid pump on the piston or rod side of these latter cylinders via the non-return valve pilot (31). The accumulator (10) stores the excess volume of equivalent fluid to the volume differential between the piston or rod side of these cylinders. The pressurization of the fluid generated by this accumulator compensates for the flow losses. The valve (41) prevents the circuit from caving in.
start-up and compensate for any possible leaks.
Linear encoder detects knife open position selected by the operator according to the thickness of the blocks. This aperture will be automatically recovered using this encoder to each of cutting cycle.

-6-Au début du cycle de coupage, le vérin central amorce la descente du couteau jusqu'au contact de ce dernier avec le bloc de béton à couper. Les vérins latéraux accompagnent le vérin central de façon identique au réglage du couteau supérieur en hauteur. Lorsque la résistance à la coupe des couteaux excède le tarage correspondant de la valve séquentielle (32), cette dernière s'ouvre afin de libérer le fluide sous pression vers les vérins latéraux.
L'effort total sur les couteaux est ainsi réparti la longueur des couteaux et multiplié
au prorata de l'alésage des vérins latéraux par rapport au vérin central. Le fluide issu du coté tige des vérins latéraux est alors emmagasiné dans l'accumulateur (10) et l'excès correspondant la pression de tarage du clapet (28) est évacué
vers le réservoir.
Avant d'atteindre la pression de tarage de la valve (32), le mécanisme flottant sur roulements linéaires retenant les coteaux a permis au couteau inférieur d'étre soulevé afin d'entrer en contact avec la face inférieur du bloc. Si la résistance à la coupe est inférieure à la pression de tarage correspondante de la valve séquentielle (32), cette dernière n'ouvre pas et seul le vérin central est pressurisé. Les vérins latéraux conserve leur rôle d'accompagnateur seulement.
Lorsque l'encodeur de pression détecte une chute de pression, suite à la pointe de pression de la coupe, le tiroir de la valve directionnelle (8) est déplacé
en position opposé. Le vérin central est rétracté provoquant l'ouverture de couteaux et entrainant également la rétractation des vérins latéraux. Le pilote du clapet (31 ) ouvre ce dernier afin de permettre au fluide de s'écouler du coté
piston des vérins latéraux vers le coté tige. L'excès en volume du fluide, en provenance de la pressurisation de vérins latéraux, est emmagasiné dans l'accumulateur (10) jusqu'à la pression de tarage du clapet (28).
Deux amortisseurs de choc, à réglage variable, fixés au châssis de la coupeuse synchronise la vitesse de descente de l'ensemble des couteaux flottant à la vitesse de rétractation du couteau supérieur. Un ressort intégré à chacun des amortisseurs permet l'extension de ces derniers afin que leur butée _ 7 _ accompagne le déplacement vertical ascendant le cadre des couteaux flottants.
L'orifice à ouverture variable incorporée à la portion hydraulique de ces amortisseurs contrôle la vitesse de descente. Ce mécanisme d'absorption maintien l'horizontalité des couteaux en descente et prévient le contact des garnitures de graissage des couteaux contre les blocs de béton.
La fendeuse pourrait comprendre un mécanisme de freinage des blocs qui est flottant et fixé à la structure supérieure 104. Ce mécanisme consiste en deux jeux de deux vérins montés en série dos-à-dos, un accumulateur, une valve directionnelle, deux appuis caoutchoutés guidés par des roulements linéaires.
Les appuis sont divisés en deux ensembles afin de permettre la rotation du couteau dans la direction longitudinale. L'ensemble total est fixé à la structure supérieure afin d'y fixer la hauteur des appuis contre les blocs simultanément à
l'ajustement de la hauteur des lames supérieures par rapport à la hauteur des blocs à couper. -6-At the start of the cutting cycle, the central cylinder initiates the descent of the knife until it touches the concrete block to be cut. The side cylinders accompany the central cylinder in the same way as the adjustment of the upper knife in height. When the resistance to cutting knives exceeds the corresponding setting of the sequential valve (32), the latter opens to release the pressurized fluid to the side cylinders.
The effort total on the knives is thus distributed the length of the knives and multiplied at in proportion to the bore of the lateral cylinders compared to the central cylinder. The fluid from the rod side of the lateral cylinders is then stored in the accumulator (10) and the excess corresponding the setting pressure of the valve (28) is discharged towards the tank.
Before reaching the set pressure of the valve (32), the mechanism floating on linear bearings holding the hills allowed the knife lower to be lifted in order to come into contact with the underside of the block. Yes the cutting resistance is lower than the corresponding setting pressure of the sequential valve (32), the latter does not open and only the cylinder central east pressurized. The lateral cylinders keep their role of guide only.
When the pressure encoder detects a pressure drop, following the cutting pressure tip, the directional valve drawer (8) is displaced in the opposite position. The central cylinder is retracted causing the opening of knives and also causing the retraction of the side cylinders. The pilot the valve (31) opens the latter in order to allow the fluid to flow from the side piston of the lateral cylinders towards the rod side. The excess volume of the fluid, in origin of the pressurization of lateral cylinders, is stored in the accumulator (10) up to the setting pressure of the valve (28).
Two shock absorbers, with variable adjustment, fixed to the chassis of the cutter synchronizes the descent speed of all knives floating at the speed of retraction of the upper knife. A spring integrated into each shock absorbers allows the extension of the latter so that their stop _ 7 _ accompanies the vertical upward movement of the floating knife frame.
The variable opening port incorporated in the hydraulic portion of these shock absorbers control the speed of descent. This absorption mechanism maintains the horizontality of the knives downhill and prevents contact of grease fittings for knives against concrete blocks.
The log splitter could include a block braking mechanism which is floating and fixed to the upper structure 104. This mechanism consists of two sets of two cylinders mounted in series back-to-back, an accumulator, a valve directional, two rubberized supports guided by linear bearings.
The supports are divided into two sets to allow rotation of the knife in the longitudinal direction. The total set is fixed at the structure upper to fix the height of the supports against the blocks simultaneously at adjusting the height of the upper slats relative to the height of the blocks to be cut.

Claims

1. A concrete block splitting system comprising:
a frame comprising a lower chassis on which is mounted a concrete block to split and an upper frame supporting a system hydraulic cylinder consisting of a central cylinder and two auxiliary cylinders located on either side of the central cylinder; an upper knife mounted on the upper frame and a lower knife supported by the lower frame;
of the means for activating the central cylinder so as to move the knife higher towards the concrete block and to penetrate it and detection means used to activate the auxiliary cylinders when the upper knife meet a predetermined resistance when the knife penetrates into said block of concrete in order to split it and give it on the split faces an aspect of Pierre.

2. A system as defined in claim 1, in which the detection means consist of a pressure encoder.

3. A system as defined according to claim 1 or 2, comprising a conveyor system for positioning the blocks to be split.

4. A system as defined according to claim 1, 2 or 3, in which the upper chassis is movable and supported by the lower chassis.

5. A system as defined in claim 4 in which the upper frame is mechanically connected to the support of the lower knife.

6. A system as defined according to one of claims 1 to 5.