RU2302336C2

RU2302336C2 - Apparatus for compacting mixed powder materials

Info

Publication number: RU2302336C2
Application number: RU2004129999/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Сазонов (RU); Николай Александрович Сазонов; Дмитрий Николаевич Сазонов (RU); Дмитрий Николаевич Сазонов; Николай Андреевич Никонов (RU); Николай Андреевич Никонов
Original assignee: Дмитрий Николаевич Сазонов
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2007-07-10
Also published as: RU2004129999A

Abstract

FIELD: apparatuses for compacting mixtures, for example different compositions of powder materials or asphalt-concrete mixture at performing continuous shaping, compacting processes, possibly in different industry branches and in building for making products.

SUBSTANCE: apparatus includes hopper where working body in the form of cylindrical body mounted on rotation axis shifted relative to axis of cylindrical body is arranged. Working body is mounted with possibility of rotation for acting upon mixture and for leaving slit of hopper at rotation. Cylindrical cavity may be formed in hopper for placing working body; diameter of said cylindrical cavity is equal to two distance values from rotation center of working body till its most distant point. Working body in the form of eccentric may have through opening passing through rotation center of eccentric where moving plate is mounted. One end of said plate is secured to contour follower mounted in guiding trough. Shape of said trough is selected according to condition of protruding plate from working body for gripping mixture when eccentric gets out its limit lower position at rotation of working body and enters working body when it gets out its limit upper position. Apparatus may also have calibrating device mounted with possibility of rotation and made in the form of cylindrical body with relief surface. Surface of working body in the form of eccentric also may be relief one. Several hoppers with working bodies may be mounted on housing. Hoppers with working bodies may be mounted in different levels and they may be inclined one relative to other. Mold for compaction may be placed under hopper; mold and housing of device may be made with possibility of motion one relative to other.

EFFECT: apparatus for compacting mixtures is simplified due to elimination of step of mixture feed to working zone by means of special mechanism, increased compaction effort, improved quality of surface.

11 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для уплотнения смесей, например, различных композиций из порошковых материалов или асфальтобетонных смесей при осуществлении непрерывных процессов формования, уплотнения, и может быть применено в различных отраслях промышленности и строительстве для изготовления изделий.The invention relates to devices for compaction of mixtures, for example, various compositions of powder materials or asphalt mixtures in the implementation of continuous processes of molding, compaction, and can be applied in various industries and construction for the manufacture of products.

Под смесями подразумеваются грунты, бетонные смеси с различными заполнителями, керамические и огнеупорные массы, формовочные составы литейного производства, металлические порошки, строительные материалы различного фракционного состава и тому подобные материалы.By mixtures are meant soils, concrete mixtures with various aggregates, ceramic and refractory masses, molding compositions of foundry, metal powders, building materials of various fractional composition and the like.

Под изделиями понимаются плоскопараллельные поверхности при устройстве оснований дорог: укладка и уплотнение грунта, щебня, асфальтобетона и преимущественно сложные фасонные изделия.Products are understood as plane-parallel surfaces when arranging road bases: laying and compacting soil, crushed stone, asphalt concrete, and mainly complex shaped products.

Известны устройства для уплотнения смесей, в частности, из сыпучего материала или бетонных, асфальтобетонных и других материалов, содержащие рабочие тела для воздействия на подаваемую в зону обработки смесь. Эти рабочие тела выполнены в виде платформ, смонтированных с возможностью одновременного продольного, бокового и вертикального перемещений для осуществления открытых необратимых непрерывных процессов обработки (патенты RU №2085400, В44С 1/24, 5/04, 2163188, B25F 3/00, 2140481, Е01С 19/34 и другие). Недостатком этих устройств является то, что для них необходимы специальные механизмы для подачи материала в рабочую зону, а также недостаточно хорошее качество получаемой поверхности, так как под рабочим телом такой формы образуются задиры. При этом необходимы значительные затраты энергии на трение в узлах сложного кинематического плоскорычажного механизма. Все это приводит к недостаточной плотности изделий, неравномерности получаемого покрытия. Недостатком таких устройств является также неравномерное поступление смеси под различные части платформы при подаче материала в зону формования сквозь каналы платформы. В результате этого большая часть смеси, взаимодействующие с передней частью платформы, выбрасывается в предшествующую рабочему органу зону и разуплотняется. Это приводит к затратам энергии на непроизводительное перемещение уплотняемой смеси, также на непроизводительные затраты энергии впустую из-за большого расхода части мощности привода, так как на создание необходимого удельного давления влияет площадь поверхности платформы, кроме того равномерное поступление смеси требует применения известных дополнительных устройств для дозирования и регулирования объема подачи смеси, также происходит забивание каналов смесью и, как следствие, последующее «зависание».Known devices for sealing mixtures, in particular of bulk material or concrete, asphalt concrete and other materials, containing working fluids for influencing the mixture supplied to the treatment zone. These working bodies are made in the form of platforms mounted with the possibility of simultaneous longitudinal, lateral and vertical movements for performing open irreversible continuous processing processes (patents RU No. 2085400, B44C 1/24, 5/04, 2163188, B25F 3/00, 2140481, Е01С 19/34 and others). The disadvantage of these devices is that they require special mechanisms for supplying material to the working area, as well as the insufficiently good quality of the resulting surface, as under the working fluid of this shape scores are formed. At the same time, significant energy expenditures for friction are required at the nodes of the complex kinematic plane linkage mechanism. All this leads to insufficient density of products, unevenness of the resulting coating. The disadvantage of such devices is also the uneven flow of the mixture under different parts of the platform when feeding material into the molding zone through the channels of the platform. As a result of this, most of the mixture interacting with the front of the platform is ejected into the zone preceding the working body and decompressed. This leads to energy costs for unproductive movement of the mixture being compacted, as well as unproductive energy costs for wasted due to the high consumption of part of the drive power, since the surface area of the platform affects the creation of the required specific pressure, in addition, the uniform flow of the mixture requires the use of known additional metering devices and regulation of the supply volume of the mixture, clogging of the channels with the mixture and, as a consequence, the subsequent "freezing" also occurs.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для уплотнения смесей, содержащее корпус в виде опорной рамы, на которой установлены бункер для подачи смеси со шнеками и дозаторами и укатывающие тела вращения в виде роликов, размещенные в корпусе с возможностью разнонаправленного относительно друг друга возвратно-поступательного перемещения в поперечном направлении относительно поступательного перемещения устройства (патент RU №2119563, 6 E01C 19/48).Closest to the claimed is a device for sealing mixtures, containing a housing in the form of a support frame, on which a hopper for feeding the mixture with screws and dispensers and rolling bodies of revolution in the form of rollers are installed, placed in the housing with the possibility of reciprocating relative to each other reciprocating movement the transverse direction relative to the translational movement of the device (patent RU No. 2119563, 6 E01C 19/48).

Недостатками известного устройства являются: сложность конструкции из-за необходимости осуществления как качательного движения роликов в поперечном направлении относительно поступательного перемещения устройства, так и движения в соответствии с направлением движения всего устройства в целом. При этом значительны затраты энергии на трение в узлах сложного кинематического плоскорычажного механизма.The disadvantages of the known device are: the complexity of the design due to the need for both rocking motion of the rollers in the transverse direction relative to the translational movement of the device, and movement in accordance with the direction of movement of the entire device as a whole. At the same time, significant energy costs for friction in the nodes of the complex kinematic plane linkage mechanism.

Кроме того, невозможно изготовить с помощью такого устройства наружную поверхность изделий со сложной геометрической поверхностью относительно его рабочей поверхности.In addition, it is impossible to make using such a device the outer surface of products with a complex geometric surface relative to its working surface.

Заявляемое изобретение решает задачу создания устройства, имеющего более простую конструкцию, позволяющего получить поверхность лучшего качества, уменьшить затраты энергии. Устройство расширяет возможности применения устройств для уплотнения смесей, в частности, для изготовления изделий неограниченной толщины и со сложной рельефной поверхностью относительно его рабочей поверхности.The claimed invention solves the problem of creating a device having a simpler design that allows you to get a better surface, reduce energy costs. The device expands the possibilities of using devices for sealing mixtures, in particular, for the manufacture of products of unlimited thickness and with a complex relief surface relative to its working surface.

Техническим результатом заявляемого устройства является упрощение устройства за счет устранения необходимости подачи смеси в рабочую зону с помощью специального механизма, увеличение усилия уплотнения, приходящегося на тело вращения, улучшение тем самым качества поверхности, а также расширение арсенала средств, применяемых для уплотнения смесей.The technical result of the claimed device is to simplify the device by eliminating the need to feed the mixture into the working area using a special mechanism, increasing the compaction force attributable to the body of revolution, thereby improving the quality of the surface, as well as expanding the arsenal of means used to seal the mixtures.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для уплотнения смесей, содержащем корпус, на котором установлены бункер с отверстиями для загрузки и выгрузки из него смеси, рабочее тело, размещенное в бункере, установленное с возможностью вращения для воздействия на смесь, рабочее тело выполнено в виде эксцентрика, который представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for sealing mixtures containing a housing on which a hopper with holes for loading and unloading the mixture is mounted, a working fluid placed in the hopper, mounted for rotation to act on the mixture, the working fluid is made in the form of an eccentric, which is a cylindrical body mounted on an axis of rotation displaced relative to the axis of the cylindrical body.

В бункере может быть размещена цилиндрическая полость с прорезью внизу и вверху для образования отверстий для загрузки-выгрузки смеси, а рабочее тело в виде эксцентрика размещено в этой полости и установлено на смещенной относительно оси цилиндрической полости оси вращения, при этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки.A cylindrical cavity with a slot in the bottom and top can be placed in the hopper to form holes for loading and unloading the mixture, and the working fluid in the form of an eccentric is placed in this cavity and mounted on a rotation axis offset from the axis of the cylindrical cavity, while the diameter of the cylindrical cavity is equal to two distances from the center of rotation of the working fluid to its most distant point.

В рабочем теле в виде эксцентрика может быть выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения эксцентрика, в котором установлена подвижная пластина.In the working fluid in the form of an eccentric, a through hole can be made passing through the center of rotation of the eccentric in which the movable plate is mounted.

Один из концов пластины может быть прикреплен к копиру, установленному в направляющем желобе, форма которого выбрана из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе эксцентрика во время вращения рабочего тела из крайнего нижнего положения и вхождения в рабочее тело при выходе эксцентрика из крайнего верхнего положения.One of the ends of the plate can be attached to a copier installed in the guide chute, the shape of which is selected from the condition that the plate is pulled out of the working fluid to capture the mixture when the eccentric exits while the working fluid rotates from its lowest position and enters the working fluid when the eccentric leaves the extreme top position.

Кроме того, устройство может содержать приводное калибрующего устройство, выполненное с возможностью вращательного движения.In addition, the device may include a drive calibrating device configured to rotate.

Калибрующее устройство может быть выполнено в виде цилиндрического тела с рельефной поверхностью.The calibrating device can be made in the form of a cylindrical body with a relief surface.

Поверхность рабочего тела в виде эксцентрика может быть выполнена рельефной.The surface of the working fluid in the form of an eccentric can be embossed.

На корпусе может быть установлено несколько бункеров с рабочими телами вышеописанного устройства уплотнения.Several silos with working bodies of the above-described sealing device can be installed on the housing.

Бункеры с рабочими телами могут быть установлены на разной высоте по отношению друг к другу.Bunkers with working bodies can be installed at different heights in relation to each other.

Бункеры с рабочими телами могут быть установлены под углом друг к другу.Bunkers with working bodies can be installed at an angle to each other.

Под бункером может быть установлена форма для уплотнения в ней смеси, причем форма или корпус устройства могут быть выполнены с возможностью перемещения один относительно другого.A mold can be installed under the hopper to seal the mixture in it, moreover, the mold or the housing of the device can be arranged to move one relative to the other.

Такие отличия приводного средства позволяют снизить мощность привода приводного устройства за счет уменьшения затрат энергии при формовании и уплотнении плоских и рельефных изделий.Such differences of the drive means make it possible to reduce the drive power of the drive device by reducing energy costs during molding and sealing of flat and embossed products.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображено заявляемое устройство, на фиг.2 - то же (вид сверху), на фиг.3 - вариант выполнения устройства с направляющим желобом, на фиг.4 - вариант выполнения рельефной поверхности, на фиг.5 - вариант выполнения многослойного изделия, на фиг.6 - вариант расположения рабочих тел под углом друг к другу.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the inventive device, figure 2 is the same (top view), figure 3 is an embodiment of a device with a guide trough, figure 4 is an embodiment of a relief surface, figure 5 is an embodiment of a multilayer products, Fig.6 is a variant of the location of the working fluid at an angle to each other.

Устройство для уплотнения смесей (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6) содержит корпус 1 с установленным на нем бункером 2 с воронкой 3 в верхней части бункера для загрузки смеси и пазом 4 для его выгрузки. В бункере установлено рабочее тело 7 в виде эксцентрика, который представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения. Под бункером может быть расположена форма 5 для уплотнения в ней смеси. Причем форма 5 может быть выполнена подвижной относительно корпуса 1 устройства или корпус может быть выполнен подвижным относительно формы (на фигурах не показано). Устройство может быть использовано для уплотнения смеси при изготовлении полотна дороги. В этом случае форма, как таковая, в устройстве отсутствует, а уплотнение смеси производится непосредственно на полотне дороги, на которую через устройство смесь подается. В бункере может быть образована цилиндрическая полость 6, для размещения в ней рабочего тела 7 в виде эксцентрика, которое представляет собой цилиндрическое тело, установленное на смещенной относительно оси цилиндрического тела оси вращения 8. Ось приводится в движение от привода 9. Ось вращения эксцентрика 7 и ось цилиндрической полости совпадают (см. фиг.1, 2). При этом диаметр цилиндрической полости равен двум расстояниям от центра вращения рабочего тела до его самой удаленной точки. В полость порошковая смесь также попадает через отверстия загрузки-выгрузки. Рабочее тело - эксцентрик 7 установлено в бункере 2 с возможностью выхода его из паза 4 бункера и цилиндрической полости при нижнем положении эксцентрика во время вращения. В рабочем теле - эксцентрике 7 может быть выполнено сквозное отверстие, проходящее через центр вращения, в котором может быть установлена подвижная пластина 10. Один из концов пластины 10 жестко прикреплен к копиру 11, установленному в направляющем желобе 12. Форма желоба, длина пластины и месторасположение ее в рабочем теле - эксцентрике выбраны из условия выдвижения пластины из рабочего тела для захвата смеси при выходе эксцентрика из крайнего нижнего положения, а также вхождения в рабочее тело при выходе эксцентрика из крайнего верхнего положения. Кроме того, устройство может содержать приводное калибрующее устройство 13, которое приводится в движение также от привода 9 через звездочки 14 и 15, посредством гибкой связи 16. Поверхность рабочего тела может быть выполнена рельефной (фиг.4) для получения соответственно рельефной поверхности изделия. На корпусе 1 может быть установлено несколько бункеров с вышеописанным устройством уплотнения. Они могут быть установлены на разной высоте для выполнения многослойного изделия (фиг.5) или под углом друг к другу (фиг.6).A device for sealing mixtures (Figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6) comprises a housing 1 with a hopper 2 mounted on it with a funnel 3 in the upper part of the hopper for loading the mixture and a groove 4 for unloading it. A working medium 7 is installed in the hopper in the form of an eccentric, which is a cylindrical body mounted on a rotation axis displaced relative to the axis of the cylindrical body. A mold 5 may be located under the hopper to seal the mixture therein. Moreover, the form 5 can be made movable relative to the housing 1 of the device or the housing can be made movable relative to the form (not shown in the figures). The device can be used to seal the mixture in the manufacture of road surfaces. In this case, the form, as such, is absent in the device, and the mixture is compacted directly on the roadway, to which the mixture is supplied through the device. A cylindrical cavity 6 can be formed in the hopper to accommodate the working fluid 7 in it in the form of an eccentric, which is a cylindrical body mounted on a rotation axis 8 offset from the axis of the cylindrical body. The axis is driven by the drive 9. The axis of rotation of the eccentric 7 and the axis of the cylindrical cavity coincide (see figures 1, 2). The diameter of the cylindrical cavity is equal to two distances from the center of rotation of the working fluid to its most distant point. The powder mixture also enters the cavity through the loading and unloading openings. The working fluid - the eccentric 7 is installed in the hopper 2 with the possibility of its exit from the groove 4 of the hopper and the cylindrical cavity with the lower position of the eccentric during rotation. In the working body, the eccentric 7, a through hole can be made passing through the center of rotation, in which the movable plate 10 can be installed. One of the ends of the plate 10 is rigidly attached to the copier 11 installed in the guide groove 12. The shape of the groove, the length of the plate and the location it in the working fluid - the eccentric is selected from the condition that the plate extends from the working fluid to capture the mixture when the eccentric exits from the lowermost position, as well as entering the working fluid when the eccentric exits the extreme upper floor burning. In addition, the device may include a drive calibration device 13, which is also driven by the drive 9 through the sprockets 14 and 15, by means of a flexible connection 16. The surface of the working fluid can be embossed (Fig. 4) to obtain a correspondingly embossed surface of the product. On the housing 1 can be installed several bins with the above sealing device. They can be installed at different heights to perform a multilayer product (figure 5) or at an angle to each other (figure 6).

Устройство работает следующим образом. При вращении рабочего тела 7 в бункере 2 или цилиндрической полости 6 бункера 2 смесь, подаваемая через воронку 3, захватывается поверхностью вращающегося рабочего тела и поступает через паз 4 на поверхность формы 5 или другую поверхность, на которой формируется покрытие. Одновременно в паз входит эксцентрик 7, который уплотняет поступившую под нее смесь. Для лучшего захвата смеси в момент, когда эксцентрик 7 находится в крайнем верхнем положении из рабочего тела выдвигается пластина 10, которая убирается в него по мере приближения эксцентрика в крайнее нижнее положение. В последующем уплотненный, а также частично излишний и выдавленный слой материала во время передвижения формы 5 (или при передвижении самого устройства над любой плоскостью или поверхностью) дополнительно уплотняется калибрующим телом вращения 13, которое может совершать помимо вращательного, еще и возвратно-поступательное движение, посредством звездочки 14, которая может быть выполнена с эксцентрично расположенной осью. При расположении бункеров с рабочими телами на разной высоте можно получать многослойное покрытие, как это представлено на фиг.5. При расположении бункеров с рабочими телами под углом друг к другу (фиг.6) можно получить также поверхность сложной конфигурации.The device operates as follows. When the working fluid 7 rotates in the hopper 2 or the cylindrical cavity 6 of the hopper 2, the mixture supplied through the funnel 3 is captured by the surface of the rotating working fluid and enters through the groove 4 to the surface of the mold 5 or other surface on which the coating is formed. At the same time, an eccentric 7 enters the groove, which seals the mixture received under it. For a better capture of the mixture at the moment when the eccentric 7 is in its highest position, a plate 10 is pulled out of the working fluid, which is retracted into it as the eccentric approaches its extreme lower position. Subsequently, the compacted, as well as partially redundant and squeezed out layer of material during the movement of form 5 (or when the device itself is moving over any plane or surface) is additionally sealed with a calibrating rotation body 13, which can perform, in addition to rotational, also reciprocating movement, by sprockets 14, which can be made with an eccentric axis. With the location of the bins with the working fluid at different heights, you can get a multilayer coating, as shown in Fig.5. With the location of the bins with the working bodies at an angle to each other (Fig.6), you can also get a surface of complex configuration.

Устройство расширяет возможности устройств для уплотнения смесей, в частности, для изготовления изделий неограниченной толщины и со сложной рельефной поверхностью относительно его рабочей поверхности. При этом рабочее тело выполняет не только функцию уплотняющего элемента, но и подающего дозированно смесь в зону обработки, подвергаемую им же уплотнению.The device expands the capabilities of devices for sealing mixtures, in particular, for the manufacture of products of unlimited thickness and with a complex relief surface relative to its working surface. At the same time, the working fluid performs not only the function of a sealing element, but also serves to deliver a dosed mixture to the treatment zone, which it is subject to compaction.

Claims

1. A device for sealing mixtures, containing a hopper with a hole for loading and a groove for unloading the mixture, placed in the hopper and mounted to rotate to impact the mixture of the working fluid, which is a cylindrical body mounted on an axis of rotation relative to the axis of the cylindrical body, with this working fluid is installed with the ability to exit the groove during rotation.

2. The device according to claim 1, characterized in that a cylindrical cavity is formed in the hopper to accommodate the working fluid, the diameter of the cylindrical cavity being equal to two distances from the center of rotation of the working fluid to its most remote point.

3. The device according to claim 2, characterized in that a through hole is made in the working fluid passing through the center of rotation of the working fluid in which the movable plate is mounted.

4. The device according to claim 3, characterized in that one of the ends of the plate is attached to the copier installed in the guide groove, the shape of which is selected from the condition of the plate being pulled out of the working fluid to capture the mixture when the working fluid exits from its lowest position and the working fluid exits from the extreme lower position and entering the working fluid when it exits from the extreme upper position.

5. The device according to claim 1, characterized in that it contains a driving calibrating device made with the possibility of rotational motion mounted on the housing after the hopper with the working fluid in the direction of travel of the device.

6. The device according to claim 5, characterized in that the calibrating device is made in the form of a cylindrical body with a relief surface.

7. The device according to claim 1, characterized in that the surface of the eccentric is embossed.

8. The device according to claim 1, characterized in that on the housing there are several bins with a working fluid made in the form of an eccentric.

9. The device according to claim 8, characterized in that the hoppers with the working fluid are installed at different heights relative to each other.

10. The device according to claim 8, characterized in that the bunkers with a working fluid in the form of an eccentric are mounted at an angle to each other

11 The device according to claim 1, characterized in that a mold is installed under the hopper to seal the mixture in it, while the mold or housing of the device is movable relative to one another.