RU2087305C1

RU2087305C1 - Method of brick moulding

Info

Publication number: RU2087305C1
Application number: RU95102968A
Authority: RU
Inventors: Эркин Джапарович Шукуров; Николай Васильевич Панченко; Сергей Вадимович Рыженко
Original assignee: Эркин Джапарович Шукуров; Николай Васильевич Панченко; Сергей Вадимович Рыженко
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1997-08-20
Also published as: RU95102968A

Abstract

FIELD: production of building brick having a high-density face surface. SUBSTANCE: brick moulding is accomplished in moulds placed on a moving conveyer and filled with moulding material tamped in layers; material is poured in along the periphery of the mould at its walls; tamping is carried out by a tamper with a flat working surface, whose dimensions in length and/or width are less than the respective dimensions of the mould. Tamping in performed with a different duration of action on the material, which is longer in the zone adjoining the mould walls, and shorter in the central part. EFFECT: enhanced quality. 5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству кирпича, имеющего лицевую поверхность повышенной плотности. The invention relates to the field of production of building materials, in particular the production of bricks having a high density front surface.

Получение кирпича, имеющего гладкую лицевую поверхность, способную противостоять атмосферным влиянием, обладающую повышенной термо и влагостойкостью в сочетании с высокими декоративными качествами известно (см. И.А. Альперович. Производство лицевого глиняного кирпича обзор, ВНИИЭСМ, М. 1978). Известные технологии изготовления лицевого кирпича рассматривают такой кирпич преимущественно как облицовочный материал. Так, производство лицевого кирпича из легкоплавких красножгущихся глин методом ввода в шихту определенных присадок позволяет получить кирпич с хорошими декоративными свойствами. Однако при этом затруднено получение материала с необходимыми строительными и эксплуатационными качествами, что требует дополнительной сложной обработки и существенно удорожает производство. Obtaining a brick having a smooth front surface, able to withstand atmospheric influences, having high thermal and moisture resistance in combination with high decorative qualities is known (see I. A. Alperovich. Production of clay clay brick review, VNIIESM, M. 1978). Known technologies for the manufacture of front bricks consider such a brick mainly as a facing material. So, the production of face bricks from fusible red-burning clays by the method of introducing certain additives into the mixture allows to obtain a brick with good decorative properties. However, it is difficult to obtain material with the necessary construction and operational qualities, which requires additional complex processing and significantly increases the cost of production.

Возможно также получение лицевого кирпича методом двухслойного формования (см. там же, а также В. Г. Костянов и др. Особенности производства лицевого кирпича на Минском керамическом заводе журн. Строительные материалы, N 4 1987). Здесь для лицевого кирпича подобрана специальная шихта, которая готовится на технологической линии отдельно от линии приготовления основной шихты. Сказанное существенно усложняет и удорожает производство, повышает энергоемкость процесса, а полученный кирпич имеет негомогенную двухслойную структуру, что отрицательно сказывается на его механических эксплуатационных характеристиках. It is also possible to obtain face bricks by two-layer molding (see ibid., As well as VG Kostyanov and others. Features of the production of face bricks at the Minsk Ceramic Plant Journal. Building Materials, N 4 1987). Here, for the front brick, a special mixture is selected, which is prepared on the production line separately from the preparation line of the main mixture. The aforementioned significantly complicates and increases the cost of production, increases the energy intensity of the process, and the resulting brick has an inhomogeneous two-layer structure, which negatively affects its mechanical performance.

Наиболее близкой является технология формования кирпича, применяемая в установке для непрерывного формования строительных изделий типа кирпича по патенту СССР N 1788930, кл. В 28 В 5/02, 1993. Формы, установленные на движущемся конвейере, имеют продольные и поперечные боковые стенки и дно и заполняются материалом сверху. Материалы по мере заполнения форм подвергается уплотнению путем послойного трамбования рабочим инструментом бойком, плоская рабочая поверхность которого имеет продольные и поперечные размеры меньше, чем длина и ширина формы. The closest is the brick molding technology used in the installation for the continuous molding of building products such as brick according to USSR patent N 1788930, class. B 28 B 5/02, 1993. The molds mounted on a moving conveyor have longitudinal and transverse side walls and a bottom and are filled with material from above. As the molds are filled, the materials are compacted by layer-by-layer tamping with a working tool with a striking tool whose flat working surface has longitudinal and transverse dimensions smaller than the length and width of the form.

Установка, работающая по описанному принципу, не позволяет получать кирпич с лицевой поверхностью надлежащего качества. Заполнение формы, путем подсыпки материала по всей поверхности формы, ведет к образованию бугра, который при трамбовке создает переуплотненную зону в центральной части изделия и недоуплотненную по периметру формы, у ее стенок. Полученные таким способом кирпичи имеют некачественную лицевую поверхность с пониженной прочностью и морозостойкостью, повышенной влагопроницаемостью, неудовлетворительным внешним видом. The installation, working according to the described principle, does not allow to obtain a brick with a front surface of proper quality. Filling the mold by adding material over the entire surface of the mold leads to the formation of a tuber, which, when tamped, creates a re-compacted zone in the central part of the product and under-compacted around the perimeter of the mold near its walls. The bricks obtained in this way have a poor-quality front surface with reduced strength and frost resistance, increased moisture permeability, and unsatisfactory appearance.

Задача изобретения улучшить качество кирпича при сохранении достаточно простой технологии и минимальной энергоемкости процесса. Эта задача решается за счет того, что в процессе формования обеспечивается увеличение плотности формуемой массы в некотором слое кирпича у его лицевой поверхности при сохранении малой плотности внутри кирпича. The objective of the invention is to improve the quality of the brick while maintaining a fairly simple technology and minimal energy consumption of the process. This problem is solved due to the fact that the molding process provides an increase in the density of the molded mass in a certain layer of brick near its front surface while maintaining a low density inside the brick.

Сущность патентуемого способа заключается в том, что перемещаемые в продольном направлении, расположенные на конвейере одна за другой, открытые сверху и имеющие боковые продольные и поперечные стенки и дно формы заполняют формовочным материалом путем его подсыпки в форму и послойно трамбуют рабочим инструментом бойком, плоская рабочая поверхность которого имеет продольный и поперечный размеры такими, что по меньшей мере один из них меньше соответствующего размера формы. При этом, подсыпка материала осуществляется по периметру формы у ее блоковых продольных и проперечных стенок, трамбование ведут с неодинаковой продолжительностью воздействия на материал большей в зоне, прилегающей к стенкам формы и меньшей в центральной части, а перемещение форм осуществляют в режиме, который согласуют с движениями бойка. The essence of the patented method lies in the fact that moving in the longitudinal direction, located on the conveyor one after the other, open from above and having lateral longitudinal and transverse walls and the bottom of the mold are filled with molding material by adding it to the mold and ramming the working tool in layers, flat working surface which has longitudinal and transverse dimensions such that at least one of them is smaller than the corresponding size of the form. At the same time, material is added along the perimeter of the mold at its block longitudinal and transverse walls, tamping is carried out with an unequal duration of exposure to the material longer in the zone adjacent to the walls of the mold and shorter in the central part, and the molds are moved in a mode that is consistent with movements brisk.

Трамбование с повышенной продолжительностью целесообразно вести в прилегающей к боковые продольным и поперечным стенкам зоне шириной 0,15-0,25 ширины кирпича. It is advisable to carry out ramming with a longer duration in a zone 0.15-0.25 width wide of the brick adjacent to the longitudinal and transverse side walls.

Неодинаковая продолжительность трамбования достигается за счет различного количества воздействий бойка на материал, большего у стенок и меньшего в центральной части формы. The unequal duration of tamping is achieved due to the different number of impacts of the striker on the material, more at the walls and less in the central part of the mold.

Это можно обеспечить, в частности, за счет сокращения в 3-4 раза времени трамбования центральной части по сравнению с зоной, прилегающей к стенкам формы, при неизменной частоте перемещений бойка. This can be achieved, in particular, by reducing the tamping time of the central part by a factor of 3–4 compared with the zone adjacent to the walls of the mold, at a constant frequency of movement of the striker.

Оптимальной частотой циклических перемещений бойка при трамбовании является частота 120-150 циклов/мин. The optimal frequency of cyclic movements of the striker during tamping is a frequency of 120-150 cycles / min.

Согласуя режим перемещения форм с движениями бойка, целесообразно выполнять трамбование при неподвижной форме, а ее перемещение при поднятом бойке. Coordinating the mode of moving the forms with the movements of the striker, it is advisable to perform tampering with the form stationary, and its movement with the striker raised.

Возможно также трамбование в форме, движущейся со скоростью I,5-2 см/с при обработке трамбующим органом ее центральной части. Эту скорость снижают до 0,4-0,5 см/с при приближении бойка к поперечной боковой стенке, чем повышается продолжительность трамбования вблизи поперечных стенок. It is also possible ramming in the form moving with a speed of I, 5-2 cm / s when processing the tamping body of its Central part. This speed is reduced to 0.4-0.5 cm / s when the striker approaches the transverse side wall, which increases the duration of the ramming near the transverse walls.

В формах, на дне которых установлены пустообразователи, трамбование ведут бойком, рабочая поверхность которого вытянута в продольном направлении, а его ширина не превосходит наибольшее расстояние от продольной боковой стенки формы до наклонного участка поверхности пустотообразователя, в котором касательная к этой поверхности образует угол, превосходящий угол трения между формуемым материалом и материалом дна формы. In the molds with hollow formers installed at the bottom, ramming is carried out briskly, the working surface of which is elongated in the longitudinal direction, and its width does not exceed the greatest distance from the longitudinal side wall of the mold to the inclined portion of the surface of the hollow forger, in which the tangent to this surface forms an angle exceeding the angle friction between the molded material and the material of the bottom of the mold.

Осуществление способа позволяет получить кирпич, имеющий плотность более высокую в его частях, прилегающих к стенкам, и меньшую во внутренней части кирпича. При этом лицевые поверхности получаются гладкими, маловлагопроницаемыми, морозостойкими и высокопрочными. Пониженная же плотность внутренней части обеспечивает высокие теплоизоляционные качества строительного материала. The implementation of the method allows to obtain a brick having a higher density in its parts adjacent to the walls, and less in the inner part of the brick. At the same time, the front surfaces are smooth, low moisture permeable, frost resistant and high strength. The reduced density of the inner part provides high thermal insulation qualities of the building material.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг. I - конвейер с расположенными на нем формами и бойком в продольном разрезе; на фиг. 2 то же, что на фиг. I в плане; на фиг. 3 конвейер с расположенными на нем формами и двумя бойками в продольном разрезе; на фиг. 4 поперечный разрез формы с пустотообразователем и бойком; на фиг. 5 то же, что на фиг. 4 в плане; на фиг. 6, 7, 8 варианты формы рабочих поверхностей бойка. The invention is illustrated by drawings, which depict: in FIG. I - conveyor with forms located on it and a striker in longitudinal section; in FIG. 2 is the same as in FIG. I in the plan; in FIG. 3 conveyor with forms located on it and two strikers in a longitudinal section; in FIG. 4 cross-sectional shape with a void and striker; in FIG. 5 is the same as in FIG. 4 in the plan; in FIG. 6, 7, 8 variants of the shape of the working surfaces of the striker.

Оборудование для осуществления способа представляет из себя формовочную машину, на конвейере I (фиг. I, 2) которой установлены одна за другой формы 2, ориентированные длинной стороной в направлении перемещения конвейера (по стрелке А). Формы открыты сверху и имеют полость 3 для помещения в них формовочного материала 4, ограниченную дном и боковыми стенками, продольными 5 и поперечными 6. Трамбующий боек 7 с плоской рабочей поверхностью установлен с возможностью совершать возвратно-поступательные трамбующие движения (стрелка Б) и связана с приводом (не показан). На фиг. 3 показан вариант оборудования, снабженного двумя бойками 7. На дне формы может быть установлен пустотообразователь 8, имеющий цилиндрическую поверхность, ось которой параллельна продольной оси формы (фиг. 4, 5). Рабочие поверхности бойка 7, показанные на фиг. 6, 7, 8, имеют плоскую поверхность, боковые стороны 9, поперечину 10. The equipment for implementing the method is a molding machine, on the conveyor I (Fig. I, 2) of which one after another, forms 2 are installed, oriented with the long side in the direction of movement of the conveyor (arrow A). The molds are open at the top and have a cavity 3 for containing the molding material 4, bounded by the bottom and side walls, longitudinal 5 and transverse 6. The ramming ram 7 with a flat working surface is installed with the ability to make reciprocating ramming movements (arrow B) and is connected with drive (not shown). In FIG. 3 shows a variant of equipment equipped with two strikers 7. At the bottom of the mold, a core former 8 can be installed having a cylindrical surface whose axis is parallel to the longitudinal axis of the mold (Fig. 4, 5). The working surfaces of the striker 7 shown in FIG. 6, 7, 8, have a flat surface, the sides 9, the cross member 10.

Формирование кирпича ведут следующим образом. The formation of bricks is as follows.

В полость 3 форм 2 засыпают заранее подготовленный и помещенный в бункер (не показан) материал 4 для формования кирпича. Трамбующий боек 7 с П-образной плоской рабочей поверхностью (фиг. 6), которая ориентирована боковыми сторонами 9 вдоль боковых продольных стенок 5 формы 2 и имеет поперечину 10, длина которой равна ширине полости формы, а ширина составляет 0,15-0,25 толщина изделия, совершает возвратно-поступательные рабочие перемещения в направлении, перпендикуляром плоскости рабочей поверхности бойка (по стрелке Б) и направлению перемещения формы (по стрелке А). Трамбование осуществляется при неподвижной форме. Затем форму перемещают в направлении вдоль ее продольных стенок 5 на расстояние несколько меньшее, чем ширина поперечины 10 рабочей поверхности бойка, после чего продолжают трамбование. Так поступают до те пор, пока поперечина рабочей поверхности 10 бойка не достигнет противоположной поперечной боковой стенки 6 формы. В моменты, когда боек поднят, осуществляют подсыпку материала под его рабочую поверхность по краям формы. Избыток материала 4 образует бугор (фиг. I), содержимое которого затрамбовывается соответствующими частями рабочей поверхности в периферийную часть формуемого кирпича, а избыток материала "стекает" в среднюю часть. Частота движений бойка составляет 120-150 ударов/мин. Количество воздействий бойка на разные части поверхности получается неодинаковым вследствие того, что длина боковых частей 9 рабочей поверхности бойка больше ширины 10. При нахождении поперечны 10 бойка у обеих поперечных стенок формы 6 производят дополнительно несколько (не менее пяти) трамбующих движений. In the cavity 3 of molds 2, pre-prepared and placed in the hopper (not shown) material 4 for forming a brick is filled. The ramming hammer 7 with a U-shaped flat working surface (Fig. 6), which is oriented by the sides 9 along the side longitudinal walls 5 of the mold 2 and has a cross member 10, the length of which is equal to the width of the mold cavity, and the width is 0.15-0.25 the thickness of the product, performs reciprocating working movements in the direction perpendicular to the plane of the working surface of the striker (arrow B) and the direction of movement of the form (arrow A). Ramming is carried out with a stationary form. Then the mold is moved in a direction along its longitudinal walls 5 to a distance slightly less than the width of the cross member 10 of the working surface of the striker, after which tampering is continued. This is done until the cross of the working surface 10 of the striker reaches the opposite transverse side wall 6 of the form. At the moments when the firing pin is raised, material is added under its working surface along the edges of the mold. Excess material 4 forms a tubercle (Fig. I), the contents of which are rammed by the corresponding parts of the working surface into the peripheral part of the brick being molded, and the excess material "flows" into the middle part. The frequency of the striker is 120-150 beats / min. The number of impacts of the striker on different parts of the surface turns out to be unequal due to the fact that the length of the side parts 9 of the striker’s working surface is greater than the width 10. When 10 strikers are transverse, two (at least five) tampering movements are made at both transverse walls of form 6.

Формирование можно осуществлять и без остановки конвейера. Formation can be carried out without stopping the conveyor.

Но при этом скорость перемещения должна быть неодинаковой: большей при воздействии П-образным (фиг.6) трамбующим органом на среднюю по длине часть формы I, 5-2 см/с, и меньше 0,4-0,5 см/с при приближении поперечны рабочей поверхности бойка к поперечной боковой стенке 6 формы на расстояние I,5-2 см. But at the same time, the speed of movement should be unequal: greater when exposed to a U-shaped (Fig.6) tamper organ on the middle part of form I, 5-2 cm / s, and less than 0.4-0.5 cm / s at approaching transverse to the working surface of the striker to the transverse side wall 6 of the form at a distance of I, 5-2 cm.

При формовании кирпича с пустотами на дно формы устанавливают пустотообразователь 8 с цилиндрической поверхностью (фиг. 4) так, чтобы перемещение формы происходило вдоль этой цилиндрической поверхности. Выбирают боек Н-образной формы (фиг.7), у которого рабочие поверхности 9 вытянуты в направлении перемещения формы. Ширина этих поверхностей не должна быть больше наибольшего расстояния от наружной боковой поверхности стенки формы до наклонного участка поверхности пустотообразователя, в котором касательная к этой поверхности образует угол, определяемый соотношением j≥arctg K, где К коэффициент трения между формуемым материалом и материалом, из которого изготовлены форма и пустотообразователь. Этим достигается возможность дополнительно уплотнять материал в зоне, прилагающей к продольным стенкам формы, поскольку уплотняемый материал "стекает" от средней части к стенкам по наклонному участку дна формы, образованному поверхностью пустотообразователя. В то же время, материал, расположенный над той частью пустотообразователя, поверхность которого имеет наклон меньший, чем угол arctg K, и который находится в центральной части формы, уплотняется в значительно меньшей степени. When forming a brick with voids, a core former 8 with a cylindrical surface is installed on the bottom of the mold (Fig. 4) so that the mold moves along this cylindrical surface. An N-shaped striker is selected (Fig. 7), in which the working surfaces 9 are elongated in the direction of movement of the form. The width of these surfaces should not be greater than the greatest distance from the outer lateral surface of the mold wall to the inclined portion of the surface of the core, in which the tangent to this surface forms an angle determined by the ratio j≥arctg K, where K is the coefficient of friction between the material being formed and the material from which it is made form and hollow core. This makes it possible to additionally seal the material in the area attached to the longitudinal walls of the mold, since the material being compacted “flows” from the middle part to the walls along the inclined portion of the mold bottom formed by the surface of the core former. At the same time, the material located above that part of the hollow core, the surface of which has a slope smaller than the angle arctan K, and which is located in the central part of the mold, is compacted to a much lesser extent.

Возможно в рамках патентуемого решения также формование с применением одновременно двух бойков в двух соседних формах (фиг. 3). Привод этих бойков целесообразно сделать единым так, чтобы опускание одного из бойков происходило при подъеме другого, а сами бойки разнесены по длине на расстояние, равное длине формы, увеличенное на двойную толщину стенок и зазор между ними. It is also possible, within the framework of the patented solution, molding using two dies simultaneously in two adjacent forms (Fig. 3). It is advisable to make the drive of these strikers unified so that the lowering of one of the strikers occurs while raising the other, and the strikers themselves are spaced along the length by a distance equal to the length of the mold, increased by double the thickness of the walls and the gap between them.

При применении блоков с различными видами рабочей поверхности (фиг. 6, 7, 8) движение формы должно быть соответствующим образом согласовано с применяемыми видами этой поверхности. When using blocks with different types of working surface (Fig. 6, 7, 8), the movement of the mold should be appropriately coordinated with the applicable types of this surface.

Патентуемый способ позволяет получать кирпич с качественной наружной боковой поверхности с применением одной формовочной смеси, не требующей применения специальных дорогостоящих добавок. Структура кирпича получается гомогенной с отличием частей, близких к боковым поверхностям от внутренних только за счет их плотности. При этом переход структуры от внутренней части к наружным получается плавным, без скачков, что исключает расслоение кирпича при нагрузках. The patented method allows to obtain a brick with a high-quality external side surface using a single molding mixture that does not require the use of special expensive additives. The brick structure is homogeneous with the difference of parts close to the side surfaces from the inside only due to their density. In this case, the transition of the structure from the inside to the outside is smooth, without jumps, which eliminates the delamination of the brick under load.

Способ характерен также пониженной энергоемкостью, которая достигнута благодаря тому, что работа трамбующего органа происходит при неподвижной форме и наоборот. Этим исключается возникновение "пиков" потребляемой мощности, более равномерное ее использование и, как результат, возможность снизить мощность примененного двигателя. Этот же эффект обеспечивается при трамбовании одновременно двумя бойками, которые работают поочередно от общего привода, не требует увеличения установленной мощности оборудования. The method is also characterized by reduced energy intensity, which is achieved due to the fact that the work of the tampering organ occurs in a stationary form and vice versa. This eliminates the occurrence of "peaks" of power consumption, its more even use and, as a result, the ability to reduce the power of the applied engine. The same effect is ensured when ramming simultaneously by two strikers, which operate alternately from a common drive, does not require an increase in the installed capacity of the equipment.

Claims

1. A method of forming a brick, including moving in the longitudinal direction located on the conveyor one after the other open and having transverse side walls and bottom of the molds, filling these molds with molding material by adding the latter to the mold and layer-by-layer ramming with the striking tool using a cyclic movement, a flat working surface which has a longitudinal and transverse dimensions such that at least one of them is smaller than the corresponding size of the form, characterized in that the tampering is carried out from the same oic duration of exposure to the material greater in the area adjacent to the mold, and less in the central portion thereof.

2. The method according to claim 1, characterized in that the zone adjacent to the lateral longitudinal and transverse walls of the mold is subjected to longer ramming, the width of which is 0.15 0.25 of the width of the brick.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the compaction in the zone adjacent to the walls of the mold is carried out over a period of time 3 to 4 times greater than compaction of the material in the central part of the mold.

4. The method according to p. 3, characterized in that the change in the duration of the tamping is achieved by changing the speed of the conveyor from 1.5 - 2.0 m / s during processing by the tamping body of the central part of the mold to 0.4 0.5 m / s at approaching striker to the transverse wall.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that when applying the mold with a hollow core installed on its bottom, the ramming is carried out briskly, the working surface of which is elongated in the longitudinal direction, and its width does not exceed the greatest distance from the longitudinal side wall of the mold to the inclined surface a hollow former, in which the tangent to this surface forms an angle exceeding the angle of friction between the material being molded and the material of the bottom of the mold.