RU2152300C1

RU2152300C1 - Method of manufacturing building articles and device for its embodiment

Info

Publication number: RU2152300C1
Application number: RU96103747A
Authority: RU
Inventors: В.И. Белан; Г.С. Мурзин; А.Ю. Паничев
Original assignee: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: vibropressing of bricks and blocks. SUBSTANCE: method includes loading of molded article from side surfaces with high-frequency oscillations directed horizontally and inside article with low-frequency oscillations directed vertically. Then it is loaded additionally with low-frequency oscillations directed vertically and by press force. Device for method embodiment has mold, vibrostamp with rods-hole-forming cores and pressing device. High-frequency vibration exciter is fixed to mold. Low-frequency vibration exciter is connected rigidly to vibrostamp which is spring-loaded and coupled to press rod for transmission of axial motions. EFFECT: increased strength of molded articles. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к изготовлению строительных материалов, и может использоваться для вибропрессования таких строительных изделий, как кирпичи или блоки. Известны способ и устройство для формования кирпича [1]. Сущность этого решения заключается в том, что засыпанную в форму смесь одновременно прессуют и вибрируют. Вибрирование производят посредством колебаний стержней-пустотообразователей, на которые воздействуют пульсирующим электромагнитным полем попеременно с противоположных сторон. The invention relates to construction, in particular to the manufacture of building materials, and can be used for vibrocompression of such building products as bricks or blocks. A known method and device for molding bricks [1]. The essence of this solution is that the mixture poured into the mold is simultaneously pressed and vibrated. Vibration is carried out by means of vibrations of the core-holders, which are affected by a pulsating electromagnetic field alternately from opposite sides.

К недостаткам этого решения следует отнести невысокую прочность получаемых изделий из-за некачественного уплотнения смеси, поскольку смесь, состоящая из различных по размерам частиц, более эффективно уплотняется при одновременном воздействии на нее высокочастотных и низкочастотных колебаний. The disadvantages of this solution include the low strength of the products obtained due to poor compaction of the mixture, since a mixture consisting of particles of different sizes is more efficiently compacted when exposed to high-frequency and low-frequency vibrations.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ формования бетонных изделий [2], предусматривающий воздействие на смесь при ее истечении из бункера низкочастотных горизонтально направленных колебаний, а при окончательном формовании изделия и его поверхностном уплотнении - высокочастотных вертикально направленных колебаний. Этот способ осуществляется непрерывно при перемещении бункера относительно основания. Колебания создаются среднечастотным ненаправленным вибровозбудителем и двумя качающимися в разных (в вертикальной и горизонтальной) плоскостях плоскими элементами, свободные концы которых шарнирно соединены с кривошипно-шатунными приводами, обеспечивающими им соответственно горизонтально и вертикально направленные колебания. Под воздействием горизонтально направленных колебаний в смеси идут процессы разрушения первоначальной структуры, сближение частиц крупного заполнителя и создания более плотной их компоновки, ожижения смеси и вытеснения воздушных включений. Интенсифицируется воздухоудаление из смеси и поддерживается ее состояние течения в зоне действия ненаправленной среднечастотной вибрации. Формообразование и окончательное уплотнение осуществляется в зоне действия вертикально направленных колебаний, эффективность которого повышается, если смесь не успевает переходить в структурированное состояние и импульсы колебаний распространяются на всю толщину формуемого изделия. Уплотняющий эффект усиливается при синхронизации движений навстречу друг другу качающихся элементов. Closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved effect is a method of molding concrete products [2], which provides for the impact on the mixture when it flows from the hopper of low-frequency horizontally directed vibrations, and during the final molding of the product and its surface compaction - high-frequency vertically directed vibrations. This method is carried out continuously when moving the hopper relative to the base. Oscillations are created by a mid-frequency non-directional vibration exciter and two flat elements swinging in different (in the vertical and horizontal) planes, the free ends of which are pivotally connected to crank drives, providing them respectively horizontally and vertically directed vibrations. Under the influence of horizontally directed vibrations, the processes of destruction of the initial structure, rapprochement of coarse aggregate particles and creation of a denser arrangement, liquefaction of the mixture, and displacement of air inclusions occur in the mixture. The air removal from the mixture is intensified and its state of flow is maintained in the zone of action of the undirected mid-frequency vibration. Forming and final compaction is carried out in the zone of action of vertically directed vibrations, the effectiveness of which increases if the mixture does not have time to go into a structured state and the vibration pulses propagate over the entire thickness of the molded product. The sealing effect is enhanced by synchronizing the movements of the swinging elements towards each other.

Недостатком этого способа является то, что формование изделий осуществляется только путем воздействия разнонаправленных и разночастотных колебаний и только на поверхность смеси (т.е. без дополнительного прессования и глубинного виброуплотнения), что не обеспечивает качественного и равномерного по толщине слоя уплотнения смеси, а следовательно, и не способствует получению высокой прочности изделий. The disadvantage of this method is that the molding of products is carried out only by exposure to multidirectional and different-frequency vibrations and only on the surface of the mixture (i.e., without additional pressing and deep vibration compaction), which does not provide a high-quality and uniform thickness of the mixture seal layer, and therefore, and does not contribute to obtaining high strength products.

Сущность изобретения заключается в повышении прочности формуемых изделий за счет равномерного и качественного уплотнения смеси. The invention consists in increasing the strength of the molded products due to the uniform and high-quality compaction of the mixture.

Существенность изобретения в том, что на смесь, размещенную в форме, воздействуют прессующим усилием и вибрацией на поверхностях формуемого изделия в горизонтальном направлении высокочастотной, а в вертикальном - низкочастотной, при этом вертикально направленные колебания создают не только на поверхности формуемого изделия, но и в глубине его. The invention is essential in that the mixture placed in the mold is influenced by pressing force and vibration on the surfaces of the molded product in the horizontal direction of high frequency and in the vertical direction of low frequency, while vertically directed vibrations create not only on the surface of the molded product, but also in depth his.

Под воздействием разнонаправленных и разночастотных колебаний происходят интенсивные перемещения частиц наполнителя смеси (мелких частиц - под воздействием высокочастотных, а крупных - низкочастотных) и их более компактная укладка, ослабление сил трения между частицами, вытеснение воздушных и водных включений, что обеспечит значительное снижение необходимой величины прессующего усилия P, т. е. повышает эффективность использования прессующего усилия для уплотнения смеси в форме. Кроме того, предлагаемая последовательность нагружения смеси при формовании изделия обеспечивает равномерное объемное и качественное уплотнение и, следовательно, получение высокой прочности формуемого изделия. Under the influence of multidirectional and multifrequency oscillations, intensive movement of the particles of the filler mixture occurs (small particles under the influence of high-frequency, and large - low-frequency) and their more compact packing, weakening of the friction forces between the particles, displacement of air and water inclusions, which will significantly reduce the necessary pressure forces P, i.e., increases the efficiency of using the pressing force to seal the mixture in the mold. In addition, the proposed sequence of loading the mixture during molding provides uniform volumetric and high-quality sealing and, therefore, obtaining high strength molded products.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, где на фиг.1 показано начало процесса уплотнения смеси, на фиг.2 - окончание процесса уплотнения смеси, на фиг.3 - разрез по А-А. The essence of the proposed method is illustrated by drawings, where figure 1 shows the beginning of the process of compaction of the mixture, figure 2 - the end of the process of compaction of the mixture, figure 3 is a section along aa.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Отдозированную порцию полусухой смеси 1, размещенную в форме 2, подвергают вначале (фиг. 1) только вибрационному воздействию, а именно: посредством боковых стенок формы 2 - высокочастотному поверхностному в горизонтальном направлении и сверху посредством вертикально перемещающегося виброштампа 3 - низкочастотному в вертикальном направлении. При этом по мере погружения стержней-пустотообразователей 4 вертикально направленными колебаниями нагружают все более глубокие слои смеси. The proposed method is as follows. At the beginning (Fig. 1), a dosed portion of a semi-dry mixture 1 placed in mold 2 is subjected only to vibrational influence, namely: through the side walls of mold 2 — to a high-frequency surface in the horizontal direction and from above by means of a vertically moving vibrating stamp 3 — to a low-frequency in the vertical direction. At the same time, as the rod-holders 4 are immersed, vertically directed vibrations load ever deeper layers of the mixture.

При полном погружении стержней-пустотообразователей начинается заключительный этап формования изделия (фиг.2), когда смесь подвергают поверхностному виброуплотнению через боковые стенки формы 1 и прессующую плиту 5 виброштампа 3, а также глубинному виброуплотнению через стержни-пустотообразователи 4. Кроме того, через прессующую плиту 5 виброштампа 3 смесь 1 нагружают не только низкочастотными вертикально направленными колебаниями, но и прессующим усилием Р. With the complete immersion of the core-forming rods, the final stage of forming the product begins (Fig. 2), when the mixture is subjected to surface vibration compaction through the side walls of the mold 1 and the pressing plate 5 of the vibration damping device 3, as well as to deep vibration compaction through the core-forming members 4. In addition, through the pressing plate 5 vibrating stamp 3 mixture 1 is loaded not only with low-frequency vertically directed vibrations, but also with a pressing force R.

Устройство для осуществления этого способа включает (фиг.1, фиг.2, фиг. 3) форму 2, виброштамп 3 со стержнями-пустотообразователями 4, прессующей плитой 5, ограничивающей плитой 6 и направляющим цилиндром 7. К боковым стенкам формы жестко присоединен горизонтально направленный высокочастотный вибровозбудитель 8, а к ограничивающей плите 6 виброштампа 3 также жестко присоединен вертикально направленный низкочастотный вибровозбудитель 9. Посредством направляющего цилиндра 7 виброштамп 3 скользяще соединен со штоком 10 пресса с возможностью ограниченного перемещения. Пружина 11 охватывает направляющий цилиндр 7 и своими торцами размещена между штоком 10 пресса и ограничивающей плитой 6 виброштампа 3. A device for implementing this method includes (FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3) a mold 2, a vibrating damp 3 with hollow core 4, a pressing plate 5, a limiting plate 6 and a guide cylinder 7. A horizontally directed horizontal wall is rigidly attached to the side walls of the mold a high-frequency vibration exciter 8, and a vertically directed low-frequency vibration exciter 9 is also rigidly attached to the bounding plate 6 of the vibration stamp 3. By means of the guide cylinder 7, the vibration stamp 3 is slidably connected to the press rod 10 with the possibility of cutting limited movement. The spring 11 covers the guide cylinder 7 and its ends are placed between the rod 10 of the press and the bounding plate 6 of the vibration stamp 3.

Форма 2 выполнена в виде короба с продольным жестким внутренним ребром 12, косынками 13 и отдельными донными плитами 14. Form 2 is made in the form of a box with a longitudinal rigid internal rib 12, kerchiefs 13 and individual bottom plates 14.

Устройство работает следующим образом. После размещения отдозированной порции смеси 1 в форме 2 сверху опускают виброштамп 3 до соприкосновения стержней-пустотообразователей 4 со смесью. Затем включают вибровозбудители 8 и 9. На смесь 1 через боковые стенки формы 2 передаются горизонтально направленные высокочастотные колебания от вибровозбудителя 8 и сверху вначале через стержни-пустотообразователи, а затем и через прессующую плиту 5 виброштампа 3 - низкочастотные вертикально направленные колебания от вибровозбудителя 9. The device operates as follows. After placing a metered portion of the mixture 1 in the form of 2, the vibration stamp 3 is lowered from above until the core-holders 4 come into contact with the mixture. Then vibration exciters 8 and 9 are turned on. Horizontally directed high-frequency vibrations from vibration exciter 8 are transmitted to mixture 1 through the side walls of form 2 and first from above through rod holders, and then through compression plate 5 of vibration dampener 3 — low-frequency vertically directed vibrations from vibration exciter 9.

По мере погружения стержней-пустотообразователей 4 колебательные движения передаются все более глубоким слоям смеси. После полного погружения стержней-пустотообразователей 4 прессующая плита 5 виброштампа 3 передает усилие пресса на верхнюю поверхность формуемого изделия в форме 2. В этот период происходит поверхностное и глубинное виброуплотнение смеси разнонаправленными и разночастотными колебаниями в сочетании с прессующим усилием. With the immersion of the cores 4, oscillatory movements are transmitted to increasingly deeper layers of the mixture. After complete immersion of the core-forming rods 4, the pressing plate 5 of the vibratory stamp 3 transfers the press force to the upper surface of the molded product in the mold 2. During this period, surface and deep vibration compaction of the mixture with multidirectional and different-frequency vibrations in combination with the pressing force takes place.

Процесс формования заканчивается, когда ограничивающая плита 6 виброштампа 3 ложится на боковые стенки формы 2, после чего виброштамп 3 поднимается, форма 2 переворачивается вверх дном, и/ или усилием пресса на донные плиты 14 или включением вибровозбудителя 8 производится выпрессовка изделия. The molding process ends when the bounding plate 6 of the vibrating stamp 3 rests on the side walls of the mold 2, after which the vibrating stamp 3 rises, the mold 2 is turned upside down, and / or the press is pressed onto the bottom plates 14 or by switching on the vibration exciter 8.

Источники информации
1. Патент 2004427 "Способ формования кирпича и устройство для его осуществления", БИ N 45-46, 1993.Sources of information
1. Patent 2004427 "A method of forming a brick and a device for its implementation", BI N 45-46, 1993.

2. А. с. 1235729 "Способ формования бетонных изделий", БИ N 21, 1986 (прототип). 2. A. p. 1235729 "Method for the molding of concrete products", BI N 21, 1986 (prototype).

Claims

1. A method for the manufacture of building products, including loading the mixture in the form of multidirectional and different-frequency vibrations, characterized in that the molded product is first loaded from the side surfaces with horizontally directed high-frequency vibrations and inside of it with low-frequency vertically directed vibrations, and then additionally from the upper surface by low-frequency vertically directed vibrations and effort of the press.

2. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a mold, a vibration stamp with rod holders, high and low frequency exciters, a pressing device, characterized in that the high-frequency exciter is rigidly connected to the form with the possibility of transmitting horizontally directed vibrations to it, and a low-frequency exciter rigidly connected to the vibrating stamp with the possibility of transmitting vertically directed vibrations to it, while the vibrating stamp is spring-loaded and connected to the press rod slidingly with the possibility of transmission of axial displacements limited in length.