RU2175699C1

RU2175699C1 - Device for molding items from loose dispersible materials

Info

Publication number: RU2175699C1
Application number: RU2000111232A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Зубкин; В.М. Коновалов; Н.Е. Королев
Original assignee: Зубкин Валерий Ерахмиельевич; Коновалов Владимир Михайлович; Королев Николай Евдокимович
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2001-11-10

Abstract

FIELD: construction engineering; item molding. SUBSTANCE: device has drive, packing member made in the form of delivery plate, stabilizing member preventing displacement of treated material from mold, device for material delivery under working surface of plate into made in the form of cone. Drive provides for circular swinging about cone top. Device for material delivery under plate working surface is made as in the form of bin walls abutting against plate in a spaced relation. Molded parts are noted for highly uniform packing throughout entire volume. EFFECT: enhanced effectiveness of material delivery to mold corners and packing capacity. 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области формования изделий и полуфабрикатов из различных порошкообразных и композиционных сыпучих материалов и может быть применено в различных областях промышленности и строительства. The invention relates to the field of molding products and semi-finished products from various powder and composite bulk materials and can be applied in various fields of industry and construction.

Под сыпучими дисперсными материалами понимаются грунты, бетонные смеси, керамические массы, огнеупорные массы, формовочные составы литейного производства, металлические порошки и тому подобные материалы. Bulk dispersed materials are understood as soils, concrete mixtures, ceramic masses, refractory masses, foundry molding compounds, metal powders and the like.

Известно устройство для осуществления способа формования изделий из сыпучих дисперсных материалов по патенту РФ N 2065357, содержащее раму, привод, набивающий элемент в виде нагнетающей плиты, стабилизирующий элемент, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала из формы, и приспособление для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты. A device for implementing the method of molding products from bulk dispersed materials according to RF patent N 2065357, containing a frame, a drive, a stuffing element in the form of a pressure plate, a stabilizing element that prevents the displacement of the processed powder material from the mold, and a device for feeding material into the mold under the work surface slabs.

Недостатками такого устройства являются трудность подачи достаточного количества материала под рабочую поверхность нагнетающей плиты, износ торца нагнетающего элемента от трения о материал, захват нагнетаемой порции обрабатываемого материала всей площадью нагнетательной плиты, что вызывает повышенный расход энергии и снижает эффективность поступления порошка в углы формы. The disadvantages of this device are the difficulty of supplying a sufficient amount of material under the working surface of the injection plate, the wear of the end face of the injection element from friction against the material, the capture of the injection portion of the processed material over the entire area of the injection plate, which causes increased energy consumption and reduces the efficiency of the powder entering the mold corners.

В основу изобретения положена задача создания устройства для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов для осуществления упомянутого способа, посредством которого можно уменьшить расход энергии и повысить эффективность поступления обрабатываемого материала в углы формы, формовать изделия с однородной высокой степенью уплотнения по объему с большой производительностью. The basis of the invention is the creation of a device for molding products from bulk dispersed materials to implement the aforementioned method, by which it is possible to reduce energy consumption and improve the efficiency of receipt of the processed material in the corners of the mold, to form products with a uniform high degree of compaction in volume with high productivity.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, содержащее раму, привод, набивающий элемент в виде нагнетающей плиты, стабилизирующий элемент, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала из формы, и приспособление для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты, имеет рабочую поверхность плиты, выполненную в виде конуса (конической поверхности), при этом плита соединена с приводом, обеспечивающим плите возможность совершения кругового качания вокруг вершины конуса (гирационного движения), а приспособление выполнено в виде примыкающих к плите с зазором стенок бункера. The problem is solved in that the known device for molding products from bulk dispersed materials, containing a frame, a drive, a stuffing element in the form of an injection plate, a stabilizing element that prevents the displacement of the processed powder material from the mold, and a device for feeding material into the mold under the working surface of the plate has a working surface of the plate, made in the form of a cone (conical surface), while the plate is connected to a drive that allows the plate to be made round swing around the apex of the cone (gyration movement), and the device is made in the form of adjacent to the plate with a gap of the walls of the hopper.

А также тем, что устройство снабжено, по меньшей мере, одной дополнительной нагнетающей плитой с рабочей поверхностью в виде конуса, установленной в ряд по фронту обрабатываемого материала в форме с возможностью кругового качания от привода вокруг вершины конуса этой плиты. And also the fact that the device is equipped with at least one additional injection plate with a working surface in the form of a cone mounted in a row along the front of the processed material in the form with the possibility of circular swing from the drive around the top of the cone of this plate.

В частности оно снабжено устройством для синхронизации кругового качания нагнетающих плит. In particular, it is equipped with a device for synchronizing the circular swing of the pressure plates.

Кроме того, вершина конуса располагается за границами нагнетающей плиты. In addition, the top of the cone is located beyond the boundaries of the discharge plate.

А также тем, что нагнетающая плита выполнена четырехугольной формы. And also the fact that the discharge plate is made in a quadrangular shape.

Поставленная задача решается также тем, что стабилизирующий элемент выполнен заодно со стенкой бункера. The problem is also solved by the fact that the stabilizing element is made integral with the wall of the hopper.

В частности, стабилизирующий элемент выполнен с возможностью колебательного движения. In particular, the stabilizing element is configured to oscillate.

В частном случае конус выполнен прямым круговым. In the particular case, the cone is made in a straight circular.

Изобретение позволяет обрабатывать широкую гамму материалов, в том числе грунты, грунтосмеси, бетонные смеси, керамические массы, и может быть использовано при изготовлении различных строительных изделий (плиты, блоки, стойки, перемычки и прочее), при сооружении дорожного полотна, при изготовлении огнеупорных изделий. The invention allows to process a wide range of materials, including soils, soil mixtures, concrete mixtures, ceramic masses, and can be used in the manufacture of various building products (slabs, blocks, racks, lintels, etc.), in the construction of the roadway, in the manufacture of refractory products .

На фиг. 1 изображено устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, вид сбоку. In FIG. 1 shows a device for molding products from bulk dispersed materials, side view.

На фиг. 2 изображено устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, вид спереди, передняя стенка бункера условно не показана. In FIG. 2 shows a device for molding products from bulk dispersed materials, front view, the front wall of the hopper is not conventionally shown.

На фиг. 3 изображено устройство, оснащенное тремя дополнительными нагнетающими плитами с конусными рабочими поверхностями. In FIG. 3 shows a device equipped with three additional pressure plates with conical working surfaces.

На фиг. 4 изображена нагнетающая плита, у которой вершина конуса располагается за пределами плиты. In FIG. 4 shows an injection plate, in which the apex of the cone is located outside the plate.

Устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов содержит раму 1, которая может быть установлена на колесах для возможности осуществления продольного перемещения устройства вдоль формуемого изделия, привод 2, набивающий элемент в виде нагнетающей плиты 3, стабилизирующий элемент 4, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала из формы, выполненный, например, в виде плоской пластины, и приспособление для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты 3, выполненное в виде бункера 5, стенки которого примыкают к нагнетающей плите 3 с зазором. A device for molding products from bulk dispersed materials contains a frame 1, which can be mounted on wheels for the possibility of longitudinal movement of the device along the molded product, a drive 2, a stuffing element in the form of a pressure plate 3, a stabilizing element 4, preventing the displacement of the processed powder material from the mold made, for example, in the form of a flat plate, and a device for feeding material into the mold under the working surface of the plate 3, made in the form of a hopper 5, the walls which are adjacent to the pressurizing plate 3 with a gap.

Рабочая поверхность нагнетающей плиты 3 выполнена в виде конуса 6, например, прямого кругового. The working surface of the discharge plate 3 is made in the form of a cone 6, for example, a direct circular.

Механизм кругового качания нагнетающей плиты 3 вокруг вершины конуса 6 может быть выполнен, например, в виде соединенного с приводом 2 кривошипа 7, на наклонном шипе 8 которого посредством подшипников 9 установлена нагнетающая плита 3. При этом нагнетающая плита 3 установлена таким образом, чтобы вершина конуса 6 совпадала с точкой пересечения оси вращения кривошипа 9 с осью шипа 8. The circular swing mechanism of the pressure plate 3 around the top of the cone 6 can be made, for example, in the form of a crank 7 connected to the drive 2, on the inclined spike 8 of which, by means of the bearings 9, the pressure plate 3 is installed. In this case, the pressure plate 3 is installed so that the top of the cone 6 coincided with the intersection of the axis of rotation of the crank 9 with the axis of the spike 8.

В частном случае конус 6 выполняется так, чтобы при круговом качании плиты 3 образующие конуса 6 в одном из крайних положений совпадали с плоскостью верхней поверхности формуемого изделия. In the particular case, the cone 6 is made so that during the circular swing of the plate 3, the generatrices of the cone 6 in one of the extreme positions coincide with the plane of the upper surface of the molded product.

Бункер 5, стенки которого примыкают к нагнетающей плите 3, которая может быть выполнена, например, четырехугольной, охватывает нагнетающую плиту 3 по ее контуру. При этом зазоры между стенкой бункера 5 и нагнетающей плитой 3 назначаются так, чтобы стенки бункера 5 не препятствовали круговому качанию нагнетающей плиты 3, но в то же время удерживали ее от совместного вращения с кривошипом 7. The hopper 5, the walls of which are adjacent to the discharge plate 3, which can be made, for example, quadrangular, covers the discharge plate 3 along its contour. In this case, the gaps between the wall of the hopper 5 and the discharge plate 3 are assigned so that the walls of the hopper 5 do not interfere with the circular swing of the discharge plate 3, but at the same time keep it from joint rotation with the crank 7.

Стабилизирующий элемент 4 устанавливается на раму 1 так, чтобы поверхность, соприкасающаяся с обрабатываемым материалом, совпадала с проектной поверхностью формуемого изделия. Стабилизирующий элемент 4 может быть смонтирован на раме 1 посредством, например, линейных направляющих или рычагов, обеспечивающих возможность колебательного движения стабилизирующего элемента 4. При этом это движение может быть, например, возвратно-поступательным. The stabilizing element 4 is mounted on the frame 1 so that the surface in contact with the processed material coincides with the design surface of the molded product. The stabilizing element 4 can be mounted on the frame 1 by, for example, linear guides or levers that enable the oscillating movement of the stabilizing element 4. In this case, this movement can be, for example, reciprocating.

Вариант выполнения устройства (фиг. 3) отличается от вышеописанного тем, что оно снабжено несколькими, в частности, тремя дополнительными нагнетающими плитам 10, смонтированными в ряд с основной нагнетающей плитой 3. Конструкция механизма качания дополнительных плит 10 может быть аналогичной механизму качания нагнетающей плиты 3. Качание нагнетающих плит может быть синхронизировано посредством известных механизмов, например, зубчатых передач. При этом синхронизирующий механизм 11 может обеспечить круговое качание всех нагнетающих плит либо в одну сторону, либо попарно в противоположные стороны, либо в любом другом требуемом сочетании. Нагнетающие плиты отделены друг от друга стенками 12, являющимися элементами бункера 5, для предотвращения совместного с кривошипами вращения нагнетающих плит. An embodiment of the device (Fig. 3) differs from the above in that it is equipped with several, in particular, three additional pressure plates 10 mounted in a row with the main pressure plate 3. The design of the mechanism of swing of the additional plates 10 can be similar to the mechanism of swing of the pressure plate 3 The swinging of the pressure plates can be synchronized by known mechanisms, for example gears. In this case, the synchronizing mechanism 11 can provide a circular swing of all the pressure plates either in one direction, or in pairs in opposite directions, or in any other desired combination. The pressure plates are separated from each other by the walls 12, which are elements of the hopper 5, to prevent rotation of the pressure plates together with the cranks of rotation.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Устройство устанавливают в начале формуемого изделия, которое может изготавливаться в форме, в переставной опалубке, в скользящей опалубке либо в другом формообразующем приспособлении. Если изделие формуется в отдельных формах, то устройство устанавливают так, чтобы передний поперечный борт формы находился под местом примыкания нагнетающей плиты 3 и пластины стабилизирующего элемента 4. При этом поверхность пластины, контактирующая с формуемым изделием, должна находиться на уровне верхней поверхности изготавливаемого изделия, а нагнетающая плита 3 должна располагаться так, чтобы при ее качании конусная рабочая поверхность 6 соприкасалась с верхней проектной поверхностью формуемого изделия. The device is installed at the beginning of the molded product, which can be made in the form, in a movable formwork, in a sliding formwork or in another forming device. If the product is molded in separate forms, then the device is installed so that the front transverse side of the mold is under the junction of the discharge plate 3 and the plate of the stabilizing element 4. In this case, the surface of the plate in contact with the molded product should be at the level of the upper surface of the manufactured product, and the pressure plate 3 should be positioned so that when it swings the conical working surface 6 is in contact with the upper project surface of the molded product.

После чего включают привод 2, который приводит во вращение кривошип 7. При этом смонтированная на шипе 8 кривошипа 7 нагнетающая плита 3 начинает совершать круговое качание, при котором ось шипа 8 кривошипа 7 описывает коническую поверхность, вершина которой совпадает с вершиной конуса 6. В частном случае, когда при круговом качании плиты 3 образующие конуса 6 в одном из крайних положений совпадают с плоскостью верхней поверхности формуемого изделия, линия контакта конуса 6 плиты 3 с формуемым изделием, совпадающая с ее образующей, перемещается по кругу в плоскости верхней поверхности формуемого изделия. В процессе кругового качания элементы конусной рабочей поверхности 6 периодически приближаются и отдаляются от верха формуемого изделия. After that, the drive 2 is turned on, which drives the crank 7. In this case, the pressure plate 3 mounted on the crank 8 of the crank 7 starts to swing in a circular fashion, in which the axis of the crank 8 of the crank 7 describes a conical surface whose apex coincides with the apex of the cone 6. In particular case, when the circular swing of the plate 3 generators of the cone 6 in one of the extreme positions coincide with the plane of the upper surface of the molded product, the contact line of the cone 6 of the plate 3 with the molded product, coinciding with its generatrix, moves in a circle in the plane of the upper surface of the molded product. In the process of circular rocking, the elements of the conical working surface 6 periodically approach and move away from the top of the molded product.

Вслед за включением привода 2 производят подачу материала в бункер 5, по наклонной стенке которого материал преимущественно попадает под задний край нагнетающей плиты 3 под конусную рабочую поверхность 6, когда последняя поднимается над плоскостью верха формуемого изделия. Совершая круговое качание, платформа своей конусной рабочей поверхностью 6, которая периодически поднимается и опускается, нагнетает (вдавливает) в форму попадаемый под нее формуемый материал. Following the inclusion of the drive 2, the material is fed into the hopper 5, along the inclined wall of which the material mainly falls under the rear edge of the injection plate 3 under the conical working surface 6, when the latter rises above the top plane of the molded product. Making a circular swing, the platform with its conical working surface 6, which periodically rises and falls, pumps (presses) into the mold the moldable material falling under it.

Подавая постоянно сыпучий дисперсный материал, дожидаются момента обратного выпирания перед нагнетающей плитой 3 и выше нижнего положения образующих конусной рабочей поверхности 6 плиты 3. После этого, продолжая подачу материала, перемещают устройство относительно формы в направлении незаполненной части формы до заполнения всей формы и выхода плиты 3 за пределы формы. При этом перемещение устройства осуществляют только при сохранении обратного выдавливания формуемого материала перед нагнетающей плитой 3. После выхода плиты 3 за пределы формы процесс формования изделия заканчивается. Feeding constantly loose particulate material, wait until the reverse bulging in front of the injection plate 3 and above the lower position of the generatrices of the conical working surface 6 of the plate 3. After that, continuing to feed the material, move the device relative to the form in the direction of the unfilled part of the form until the entire form and plate exit 3 out of shape. In this case, the movement of the device is carried out only while maintaining the reverse extrusion of the moldable material in front of the injection plate 3. After the plate 3 leaves the mold, the product molding process ends.

При перемещении устройства вдоль формуемого изделия стабилизирующий элемент 4 препятствует выдавливанию обрабатываемого материала в сторону отформованной части изделия, одновременно калибруя размер изделия по высоте и заглаживая его верхнюю поверхность. При этом стабилизирующему элементу 4 могут придавать возвратно-поступательные движения, например, поперек формуемого изделия, что снижает сопротивление продольному перемещению устройства и улучшает качество верхней поверхности формуемого изделия. А в случае, когда стабилизирующий элемент 4 выполнен заодно со стенками бункера, колебательные движения улучшают подачу материала и предотвращают зависание материала в бункере. При этом возвратно-поступательные движения могут осуществляться либо от привода 2, либо от дополнительного приводного устройства. When moving the device along the molded product, the stabilizing element 4 prevents the extrusion of the processed material towards the molded part of the product, while calibrating the size of the product in height and smoothing its upper surface. In this case, the stabilizing element 4 can be reciprocated, for example, across the molded product, which reduces the resistance to longitudinal movement of the device and improves the quality of the upper surface of the molded product. And in the case when the stabilizing element 4 is made integral with the walls of the hopper, oscillatory movements improve the flow of material and prevent the material from hanging in the hopper. In this case, the reciprocating motion can be carried out either from the drive 2, or from an additional drive device.

Работа устройства с дополнительными нагнетающими плитами осуществляется аналогично описанному выше процессу. При этом перемещение осуществляют при условии наличия обратного выдавливания формуемого материала перед всеми нагнетающими плитами. The operation of the device with additional pressure plates is carried out similarly to the process described above. In this case, the movement is carried out subject to the presence of reverse extrusion of the formed material in front of all the pressure plates.

Claims

1. A device for molding products from bulk dispersed materials, containing a frame, a drive, a stuffing element in the form of an injection plate, a stabilizing element that prevents the displacement of the processed powder material from the mold, and a device for feeding material into the mold under the working surface of the plate, characterized in that the working surface of the plate is made in the form of a cone, while the plate is connected to the drive, providing the plate with the possibility of making a circular swing around the top of the cone, and neno in the form of adjacent to the plate with a gap and covering it along the contour of the walls of the hopper.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least one additional pumping plate with a working surface in the form of a cone mounted in a row along the front of the processed material in the form with the possibility of circular swing from the drive around the top of the cone of this plate .

3. The device according to claim 2, characterized in that it is equipped with a device for synchronizing the circular swing of the pressure plates.

4. The device according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the top of the cone is located beyond the boundaries of the discharge plate.

5. The device according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the discharge plate is made in a quadrangular shape.

6. The device according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the stabilizing element is made integral with the wall of the hopper.

7. The device according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the stabilizing element is made with the possibility of oscillatory motion.

8. The device according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the cone is made in a straight circular.