RU2038972C1

RU2038972C1 - Method of continuous molding for manufacture of flat and shaped articles, predominantly tiles; equipment

Info

Publication number: RU2038972C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Бондарев; Николай Алексеевич Колесниченко
Original assignee: Виктор Николаевич Бондарев; Николай Алексеевич Колесниченко
Priority date: 1992-01-03
Filing date: 1992-01-03
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: production of building structures and articles. SUBSTANCE: equipment used has a vertical continuous conveyer with links in the form of carriages supported on rollers for transporting and orientating molds, and a set of mechanisms for molding concrete mixture and shaping the exterior surface of articles: rotary head and extruder. The rotary head serves to fill 60-90 percent of mold with concrete mixture by mechanical spraying. EFFECT: higher efficiency and reliability. 2 cl, 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к производству изделий из бетонной смеси непрерывным формованием и может быть применено для изготовления, например черепицы, тротуарной и облицовочной плитки и других малоразмерных бетонных изделий. The invention relates to construction, namely to the production of concrete products by continuous molding and can be used for the manufacture of, for example, tiles, paving and facing tiles and other small-sized concrete products.

Известен способ изготовления плоских железобетонных изделий и конструкций с малой степенью армирования, таких как тротуарные плитки, канальные, трамвайные и дорожные плиты, включающий одновременную укладку, распределение и уплотнение бетонной смеси с помощью метательной роторной головки в формах установленных на тележках [1]
Недостатком известного способа является невозможность получить заглаженную качественную лицевую поверхность отформованного изделия.A known method of manufacturing flat reinforced concrete products and structures with a low degree of reinforcement, such as paving slabs, channel, tram and road slabs, including the simultaneous laying, distribution and compaction of concrete using a throwing rotor head in forms mounted on carts [1]
The disadvantage of this method is the inability to obtain a smoothed quality front surface of the molded product.

Этот недостаток обусловлен тем, что для торкретирования, с целью получения высокопрочного изделия применяют жесткую смесь и после ее уплотнения метательной головкой она плохо поддается заглаживанию. This disadvantage is due to the fact that for shotcrete, in order to obtain a high-strength product, a rigid mixture is used and, after its sealing with a throwing head, it is difficult to smooth out.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ формования комбинированным виброуплотнением, при котором смесь под воздействием навесного вибратора уплотняется в бункере и затем вытекает в форму слоем необходимой толщины. Попадая при движении формы под виброштамп, бетонная смесь окончательно уплотняется, незначительно изменяя свою толщину. Из расположенного за вибронасадком бункера подается растворная смесь, которая заглаживается специальной лыжей и образует отделочный слой [2]
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является недостаточная прочность формуемых изделий.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed method is a method of molding combined vibration compaction, in which the mixture under the influence of a mounted vibrator is compacted in the hopper and then flows into the mold with a layer of the required thickness. When the mold moves under the vibration stamp, the concrete mix finally compacts, slightly changing its thickness. From the hopper located behind the vibrating nozzle, a mortar mixture is fed, which is smoothed out with a special ski and forms a finishing layer [2]
The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is the insufficient strength of the molded products.

Этот недостаток обусловлен тем, что при виброуплотнении одновременно с положительным возникает отрицательный эффект расслоение бетона, которое очень ярко выражено при изготовлении тонкостенных изделий, таких как черепица, что значительно уменьшает прочность готового изделия. This disadvantage is due to the fact that when vibrocompression, at the same time as positive, delamination of concrete occurs, which is very pronounced in the manufacture of thin-walled products, such as tiles, which significantly reduces the strength of the finished product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является установка для прессовании черепицы, включающая устройство для укладки материала на поддоны, устройство для формования, транспортирующее устройство, содержащее первый замкнутый транспортер для поддержания поддонов во время формования черепицы, состоящей из ряда звеньев, соединенных горизонтальными осями, горизонтальную раму, смонтированную под первым транспортером, и второй транспортер для приема поддонов и сформованной черепицы с первого транспортера, при этом звенья первого транспортера выполнены в форме опоры для каждого поддона по всей длине и ширине поддона, а в каждой соединительной оси между смежными звеньями смонтированы ролики, установленные по ширине транспортера на горизонтальной раме и поддерживающие звенья и поддоны на звеньях [3]
Недостатком известного устройства принятого за прототип является недостаточно высокая прочность отформованного изделия на этой установке.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed device is an installation for pressing tiles, including a device for laying material on pallets, a molding device, a conveying device containing a first closed conveyor for supporting pallets during molding of tiles, consisting of a number of units connected horizontal axes, a horizontal frame mounted under the first conveyor, and a second conveyor for receiving pallets and molded tiles with the first- conveyor, the units of the first conveyor are in the form of support for each tray over the entire length and the pallet width, and each connecting axis between adjacent links mounted rollers mounted on the conveyor width on the horizontal frame and supporting units and pallets on links [3]
A disadvantage of the known device adopted as a prototype is the insufficiently high strength of the molded product on this installation.

Эти недостатки обусловлены тем, что известная установка не содержит метательной головки для укладки, распределения и уплотнения смеси. These disadvantages are due to the fact that the known installation does not contain a throwing head for laying, distribution and compaction of the mixture.

Предлагаемый способ изготовления черепицы и других профильных и плоских изделий непрерывным формованием и устройство для его осуществления не имеют указанных недостатков. The proposed method for the manufacture of tiles and other profile and flat products by continuous molding and a device for its implementation do not have these drawbacks.

Задачей предлагаемых изобретений является создание способа изготовления черепицы и других профильных и плоских изделий непрерывным формованием, который обеспечил бы изготовление изделий более высокой прочности, лучшего качества без ухудшения внешнего вида, а устройство чтобы было высокоточным, долговечным и надежным в работе. The objective of the invention is the creation of a method of manufacturing tiles and other shaped and flat products by continuous molding, which would ensure the manufacture of products of higher strength, better quality without compromising the appearance, and the device to be high-precision, durable and reliable in operation.

Решается задача за счет того, что в способе изготовления профильных и плоских изделий, преимущественно черепицы, непрерывным формованием путем последовательного заполнения формы, сначала жесткой бетонной смесью, а затем оставшейся части подвижной бетонной смесью экструзией с формованием профиля наружной поверхности, заполнение жесткой смесью осуществляют на 60-90% объема формы методом механического набрызга. The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing profile and flat products, mainly tiles, by continuous molding by sequential filling of the mold, first with rigid concrete mix, and then the remainder of the movable concrete mixture by extrusion with forming the profile of the outer surface, filling with a rigid mixture is carried out at 60 -90% of the mold volume by mechanical spraying.

А в устройстве для изготовления профильных и плоских изделий, преимущественно черепицы, непрерывным формованием, содержащим вертикально замкнутый конвейер со звеньями в виде тележек на опорных роликах для ориентации и транспортировки форм и оборудование для формования бетонной смеси и профилирования наружной поверхности изделий, оборудование для формования выполнено в виде установленных последовательно по ходу движения конвейера роторной головки и экструдера, при этом роторная головка снабжена направляющими роликами, контактирующими с боковыми стенками тележек. And in the device for the manufacture of profile and flat products, mainly tiles, by continuous molding, containing a vertically closed conveyor with links in the form of carts on support rollers for orientation and transportation of molds and equipment for molding concrete mixture and profiling the outer surface of the products, molding equipment is made in in the form of a rotary head and an extruder installed sequentially along the conveyor belt, while the rotor head is provided with guide rollers, contacting them with the side walls of the carts.

На фиг. 1 схематично показано предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows the proposed device, side view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1.

Устройство для осуществления способа изготовления черепицы и других профильных и плоских изделий непрерывным формованием состоит из формы 1 для укладки формовочной бетонной смеси, устройства для ориентации и перемещения форм, выполненное в виде вертикально замкнутого конвейера 2, состоящего из ряда звеньев выполненных в виде тележек состоящих из двух половинок 3 и 4. Тележки соединены между собой и половинки тележек соединены между собой в бесконечную замкнутую цепь горизонтальными осями 5. Тележки снабжены опорными роликами 6 и направляющими роликами 7. На переднем торце тележки установлена разделительная пластина 8, которая является поперечной стенкой двух смежных форм 1, установленных на тележках. Половика 3 тележки соединена с горизонтальной осью 5 жестко, а половинка 4 тележки соединена с горизонтальной осью 5 через подшипник 9. Кроме этого направляющие ролики 7 подпружинены пружинами 10, установленными на тележках с одной стороны конвейера. A device for implementing the method of manufacturing tiles and other profile and flat products by continuous molding consists of a mold 1 for laying a molding concrete mixture, a device for orienting and moving the molds, made in the form of a vertically closed conveyor 2, consisting of a number of links made in the form of carts consisting of two halves 3 and 4. The carts are interconnected and the halves of the carts are interconnected in an endless closed chain by the horizontal axes 5. The carts are equipped with support rollers 6 and guide rollers 7. At the front end of truck mounted partition plate 8 which is adjacent transverse wall of the two molds 1, mounted on the trolleys. The trolley rug 3 is connected to the horizontal axis 5 rigidly, and the trolley half 4 is connected to the horizontal axis 5 through the bearing 9. In addition, the guide rollers 7 are spring-loaded with 10 springs mounted on the trolleys on one side of the conveyor.

Комплект половинок 3 и 4 тележек между разделительными пластинами 8 имеет длину, равную длине формы 1, которая устанавливается на опорные планки 11 и 12. Базируется форма 1 на тележке с помощью двух втулок 13, расположенных и прикрепленных по краям формы в ее центральном углублении и двух штырей, одного цилиндрического, а другого ромбического, установленных на тележках (не показано). Тележки установлены опорными роликами 6 на направляющие 14 и 15, а направляющие ролики 7 контактируют с боковой поверхностью 16 направляющих 14. Для привода конвейера в движение опорные ролики 6 соединены со звездочками 17 и 18, одна из которых является ведущей, а другая натяжной. Осевые линии осей 5 и опорных роликов 6 лежат между торцами тележек и их половинками и ниже их рабочих поверхностей соприкасающихся с формой. The set of halves 3 and 4 of the trolleys between the dividing plates 8 has a length equal to the length of the mold 1, which is mounted on the support strips 11 and 12. The mold 1 is based on the trolley with two bushings 13 located and attached at the edges of the mold in its central recess and two pins, one cylindrical and the other rhombic, mounted on carts (not shown). The carts are mounted by support rollers 6 on the guides 14 and 15, and the guide rollers 7 are in contact with the side surface 16 of the guides 14. To drive the conveyor into motion, the support rollers 6 are connected to sprockets 17 and 18, one of which is the drive wheel and the other is tensioner. The axial lines of the axes 5 and the support rollers 6 lie between the ends of the carts and their halves and below their working surfaces in contact with the form.

Устройство для укладки формуемой смеси и придания ей требуемой формы состоит из последовательно установленных по ходу движения конвейера метательной роторной головки 19 установленной над конвейером, бункера-накопителя 20 с ленточным питателем 21 и экструдера 22 с формующим наружную поверхность изделия роликом 23 и заглаживающим приспособлением 24. A device for laying the moldable mixture and giving it the desired shape consists of a throwing rotor head 19 installed above the conveyor sequentially installed along the conveyor, a storage hopper 20 with a belt feeder 21 and an extruder 22 with a roller 23 forming the outer surface of the product and a smoothing device 24.

Метательная роторная головка 19 состоит из бездонного бункера 25 с загрузочной воронкой 26, установленной под питателем 21. Под загрузочной воронкой установлены ротор 27, оснащенный ребордами и метательными элементами, ротор 28 с метательными элементами и калибровочный ролик 29. В нижней части бездонного бункера 25 установлены неподвижно планки 30, к которым крепятся направляющие ролики 31 и которые служат боковыми продольными направляющими стенками формы 1. Направляющие ролики 31 контактируют с боковой поверхностью 32 половинок 3 и 4 тележек. При этом со стороны конвейера, где подпружинены направляющие ролики тележек, подпружинены направляющие ролики 31 роторной головки 19. Таким образом жестко закрепленные направляющие ролики на тележках и на роторной головке находятся с одной стороны конвейера, что положительно влияет на точность перемещения тележек по направляющим конвейера и относительно метательной роторной головки. The throwing rotor head 19 consists of a bottomless hopper 25 with a loading funnel 26 installed under the feeder 21. Under the loading funnel there is a rotor 27 equipped with flanges and throwing elements, a rotor 28 with throwing elements and a calibration roller 29. The bottom part of the bottomless hopper 25 is fixed strips 30 to which the guide rollers 31 are attached and which serve as lateral longitudinal guide walls of the mold 1. The guide rollers 31 are in contact with the side surface 32 of the halves 3 and 4 of the carts. Moreover, on the conveyor side, where the guide rollers of the bogies are spring loaded, the guide rollers 31 of the rotor head 19 are spring loaded. Thus, the rigidly mounted guide rollers on the bogies and on the rotor head are located on one side of the conveyor, which positively affects the accuracy of movement of the bogies along the conveyor rails and relative to throwing rotor head.

Экструдер 22 состоит из бункера 33 с навесным вибратором 34 и гибкой регулируемой пластиной 35 на передней стенке, ролика 23 и приводом 36 и заглаживающего приспособления 24 с микровибратором 37, соединенного с неподвижной частью экструдера с помощью гибкого элемента 38. Экструдер также выполнен с направляющими роликами, контактирующими с боковыми стенками тележки. The extruder 22 consists of a hopper 33 with a mounted vibrator 34 and a flexible adjustable plate 35 on the front wall, a roller 23 and a drive 36 and a smoothing device 24 with a micro vibrator 37, connected to the fixed part of the extruder using a flexible element 38. The extruder is also made with guide rollers, in contact with the side walls of the trolley.

Направляющие планки 39 служат для подачи форм на конвейер, а направляющие планки 40 служат для снятия форм с отформованным изделием с конвейера. The guide bars 39 are used to feed the molds onto the conveyor, and the guide bars 40 are used to remove the molds from the molded product from the conveyor.

Устройство для осуществления способа изготовления черепицы и других профильных и плоских изделий непрерывным формованием работает следующим образом. A device for implementing the method of manufacturing tiles and other profile and flat products by continuous molding is as follows.

Форма 1 по направляющей планке 39 подается на тележку, состоящую из половинки 3 и половинки 4 до упора в разделительную пластину 8 и устанавливается втулками на базирующие штыри, установленные на поверхности тележки, которая равномерным вращением звездочек 17 и 18 перемещается с формой в зону действия метательной роторной головки 19. Form 1 along the guide bar 39 is fed to a trolley consisting of half 3 and half 4 all the way into the dividing plate 8 and is installed by bushes on the base pins mounted on the surface of the trolley, which moves the mold into the rotational throwing zone with uniform rotation of the sprockets 17 and 18 heads 19.

Перемещается тележка на опорных роликах 6 (шарикоподшипниках) по направляющим 14. Точное прямолинейное перемещение тележек обеспечивается направляющими роликами 7, находящимися в контакте с боковой поверхностью 16 направляющих 14. Ролики 7 постоянно прижаты к направляющим 14 за счет того, что с одной стороны тележки ролики 7 подпружинены. Точность расположения метательной роторной головки 19 относительно формы обеспечивается направляющими роликами 31, которые контактируют с боковой поверхностью 32 тележек конвейера 2. Формуемая жесткая бетонная смесь из бункера-накопителя 20 ленточным питателем 21 в определенном количестве, регулируемом шиберной заслонкой, установленной на бункере-накопителе, непрерывно подается в загрузочную воронку 26 метательной роторной головки 19. The trolley moves on the support rollers 6 (ball bearings) along the guides 14. The exact rectilinear movement of the trolleys is provided by the guiding rollers 7, which are in contact with the side surface 16 of the guides 14. The rollers 7 are constantly pressed against the guides 14 due to the fact that the rollers 7 on one side of the trolley spring loaded. The accuracy of the location of the throwing rotor head 19 relative to the shape is provided by the guide rollers 31, which are in contact with the side surface 32 of the conveyor trolleys 2. The moldable rigid concrete mixture from the storage hopper 20 by a belt feeder 21 in a certain amount, controlled by a slide gate mounted on the storage hopper, is continuously fed into the hopper 26 of the propelling rotary head 19.

Под действием силы тяжести бетонная смесь попадает на ротор 27 между ребордами, который вращается по часовой стрелке и подает ее дальше под калибровочный ролик 29, где бетонная смесь распределяется равномерным слоем по длине ротора между ребордами, затем захватывается метателями ротора 27 и метателями ротора 28, вращающегося против часовой стрелки и с большой скоростью выбрасывается ими вниз на форму, получив соответствующий запас кинетической энергии от метателей. Смесь, находящаяся по краям ротора 27 возле реборд, сопровождается с такой же скоростью и направляется ребордами, в результате чего обеспечивается ровная, четкая укладка смеси по краям слоя. При этом обеспечивается зазор между краями набрасываемого слоя и боковыми продольными направляющими стенками формы 1, которые установлены на неподвижных планках 30. Величину подачи смеси регулируют путем изменения скорости вращения роторов 27 и 28, а также изменением межосевого расстояния и соответственно зазора между роторами 27 и 28. Under the influence of gravity, the concrete mix enters the rotor 27 between the flanges, which rotates clockwise and feeds it further under the calibration roller 29, where the concrete mix is evenly distributed along the length of the rotor between the flanges, then it is captured by the rotor throwers 27 and the rotor throwers 28, rotating counterclockwise and with great speed they are thrown down on the form, having received the appropriate supply of kinetic energy from the throwers. The mixture located at the edges of the rotor 27 near the flanges is accompanied at the same speed and is guided by the flanges, as a result of which a smooth, clear laying of the mixture at the edges of the layer is ensured. This ensures a gap between the edges of the sprayed layer and the lateral longitudinal guide walls of form 1, which are mounted on the fixed slats 30. The amount of supply of the mixture is controlled by changing the speed of rotation of the rotors 27 and 28, as well as changing the center distance and, accordingly, the gap between the rotors 27 and 28.

Таким образом механическим набрызгом заполняют форму на 60-90% объема. Thus, by mechanical spray fill the form at 60-90% of the volume.

Уплотнение бетонной смеси осуществляется за счет кинетической энергии удара частиц смеси о форму. Порция смеси, находясь в рабочем пространстве метателя, получает благодаря центробежной силе запас энергии, в несколько сот раз превышающий вес набрасываемого материала. При торкретировании одновременно происходит укладка, распределение и уплотнение формуемой бетонной смеси. Compaction of the concrete mixture is carried out due to the kinetic energy of impact of the particles of the mixture on the form. A portion of the mixture, being in the working space of the thrower, receives, thanks to centrifugal force, an energy reserve several hundred times the weight of the material being sprayed. When shotcrete, laying, distribution and compaction of the molded concrete mix occurs simultaneously.

Частично заполненная жесткой уплотненной бетонной смесью форма 1 равномерным перемещением тележек замкнутого конвейера 2 поступает в зону действия экструдера 22. Из бункера 33 подвижная бетонная смесь под собственным весом и с помощью навесного вибратора 34 вытекает в форму 1 под ролик 23. При поступательном движении формы ролик 23 плавно отжимает избыток бетонной смеси, распределяет ее по форме и профилирует слоем определенной толщины. Регулирование толщины слоя бетонной смеси производится путем поднятия и опускания всего экструдера 22 вместе с роликом 23. Регулируемой гибкой пластиной 35 обеспечивают невытекание бетонной смеси из бункера. Пластина 35 своей нижней частью должна перемещаться по поверхности бетонной смеси беззазорно или с минимальным зазором. Partially filled with rigid compacted concrete mixture, form 1 by uniformly moving the bogies of the closed conveyor 2 enters the zone of operation of the extruder 22. From the hopper 33, the movable concrete mixture, under its own weight and with the help of the mounted vibrator 34, flows into the mold 1 under the roller 23. When the translational motion of the mold, the roller 23 smoothly squeezes the excess concrete mixture, distributes it in shape and profiles with a layer of a certain thickness. The thickness of the concrete mixture is controlled by raising and lowering the entire extruder 22 together with the roller 23. An adjustable flexible plate 35 ensures that the concrete mixture does not leak out of the hopper. Plate 35 with its lower part should move along the surface of the concrete mixture gaplessly or with minimal clearance.

Окончательное заглаживание поверхности изделия производится заглаживающим приспособлением 24 с микровибратором 37, соединенным гибким элементом 38 с неподвижной частью экструдера 22. Микровибратор уплотняет при заглаживании только поверхностный слой подвижной бетонной смеси. The final smoothing of the surface of the product is performed by a smoothing device 24 with a micro-vibrator 37 connected by a flexible element 38 to the fixed part of the extruder 22. The micro-vibrator compacts when smoothing only the surface layer of the movable concrete mixture.

Разделительная пластина 8 выполнена с профилем верхней части по форме таким, как профиль изготавливаемого изделия (черепицы) и установлена на высоту изделия или ниже на 1-2 мм. The dividing plate 8 is made with a profile of the upper part in a shape such as a profile of the manufactured product (tile) and is set to a height of the product or lower by 1-2 mm.

После окончательного заглаживания поверхностного профиля изделия тележка перемещается к направляющей планке 40, с помощью которой снимается форма с изделием с конвейера. При этом, если на верхней части разделительной пластины 8 образовался соединительный слой, толщиной 1-2 мм между изделиями, то во время снятия формы этот слой разламывается без ухудшения качества изделия и таким образом происходит разделение изделий, изготовленных непрерывным формованием. After the final smoothing of the surface profile of the product, the trolley moves to the guide bar 40, with the help of which the mold with the product is removed from the conveyor. Moreover, if a connecting layer, 1-2 mm thick between the products, was formed on the upper part of the separation plate 8, then during the removal of the mold, this layer breaks without deterioration of the quality of the product and thus the separation of products made by continuous molding occurs.

За счет сочетания механического набрызга и экструзии с заглаживанием обеспечиваются высокие физико-механические характеристики и качество внешней поверхности изделия. By combining mechanical spraying and extrusion with smoothing, high physical and mechanical characteristics and the quality of the external surface of the product are ensured.

Обратная ветвь конвейера при его движении поддерживается направляющими 15, по которым катятся опорные ролики 6. The reverse branch of the conveyor during its movement is supported by guides 15 along which the supporting rollers 6 roll.

Подпружиненные направляющие ролики 7 с одной стороны тележек фактически при движении копируют прямолинейность направляющей 14, этим обеспечивается высокая точность прямолинейности перемещения тележек. А направляющие ролики 32, которые так же подпружинены с той же стороны, что и тележки и перемещаются по боковой поверхности 32 тележек, обеспечивают более высокую точность и без того точного перемещения формы 1 относительно метательной головки 19 и экструдера 22. The spring-loaded guide rollers 7 on one side of the bogies actually copy the straightness of the guide 14 during movement, this ensures high accuracy of the linearity of movement of the bogies. And the guide rollers 32, which are also spring-loaded on the same side as the carts and move along the side surface 32 of the carts, provide higher accuracy of the already accurate movement of the mold 1 relative to the throwing head 19 and the extruder 22.

Claims

1. A method of manufacturing a profile and flat products, mainly tiles, by continuous molding by sequentially filling the mold, first with a rigid concrete mixture, and then the remainder of the movable concrete mixture by extrusion with forming the profile of the outer surface, characterized in that the filling with a rigid mixture is carried out at 60-90 % of the volume of the form by mechanical spraying.

2. A device for the manufacture of shaped and flat products, mainly tiles, continuous molding, containing a vertically closed conveyor with links in the form of carts on support rollers for orientation and transportation of molds and equipment for molding concrete mixture and profiling the outer surface of the products, characterized in that molding equipment is made in the form of a rotary head and an extruder installed sequentially along the conveyor belt.

3. The device according to claim 2, characterized in that the rotor head is equipped with guide rollers in contact with the side walls of the bogies.