RU2349449C1

RU2349449C1 - Extrusion device for manufacturing concrete plates, and namely hollow-core ones

Info

Publication number: RU2349449C1
Application number: RU2007118828/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Станиславович Матвеев (RU); Николай Станиславович Матвеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "РЕКОН"
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2009-03-20
Also published as: RU2007118828A

Abstract

FIELD: construction industry.

SUBSTANCE: invention refers to manufacturing of building products. Extrusion device used for manufacturing concrete plates, and namely hollow-core ones, consists of a movable frame with a hopper used for supply of building mixture, a moulding bottom, side moulding elements made in the form of longitudinal flanges located along moulding bottom on both sides, and at least one working member consisting of a rod with a hollow shaft installed thereon so that it can be rotated from drive; hollow shaft is connected with a hollow screw the loose end whereof is connected with hole-forming cores located between longitudinal flanges. At that rod, screw and hole-forming cores are located coaxially, and rod is provided with a drive for periodic back-and-forth movement in axial direction. In addition hole-forming cores are hinged to hollow screw and rigidly attached to the rod the other end of which is equipped with additional drive of periodic back-and-forth movement. Moreover drives of periodic back-and-forth movement of the rod are made based on the fact that the rod movement value is divisible by the value of average pitch of helical line of the screw.

EFFECT: increasing density and strength of produced concrete products.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для изготовления бетонных изделий, а именно к экструдерам для изготовления бетонных плит, преимущественного многопустотных.The invention relates to devices for the manufacture of concrete products, namely, extruders for the manufacture of concrete slabs, predominantly hollow.

Известен экструдер для изготовления многопустотных бетонных плит, содержащий передвижную раму с бункером для подачи строительной смеси, неподвижное формующее основание, боковые формующие элементы в виде расположенных вдоль него по обе стороны продольных бортов и шнеки с пустотообразователями на свободных концах, размещенную между продольными бортами (патент SU №1809803, М.кл.⁵ В28В 3/20, 3/22).Known extruder for the manufacture of multi-hollow concrete slabs, containing a movable frame with a hopper for supplying the building mixture, a stationary forming base, side forming elements in the form of longitudinal sides located along it on both sides and screws with hollow formers at the free ends, located between the longitudinal sides (SU patent No. 1809803, M.C. ⁵ B28V 3/20, 3/22).

Известен экструдер для изготовления пустотных строительных конструкций, преимущественно пустотных плит, характеризующийся тем, что он включает смонтированные на несущей раме бункер для бетона и рабочий орган, состоящий, по меньшей мере, из одного рабочего элемента, содержащего корпус, установленные соосно направляющему стержню пустотообразователь, полые винтовой шнек, внешний и внутренний шпиндели, причем внешний шпиндель снабжен приводом для его вращения, а внутренний шпиндель установлен с возможностью его осевого перемещения и соединен с устройством для передачи на него осевой вибрации, при этом внешний шпиндель соединен с внутренним посредством приспособления, передающего вращение от внешнего внутреннему и обеспечивающего при этом свободное перемещение шпинделей относительно друг друга в осевом направлении, которое выполнено в виде зуба, при этом внутренний шпиндель соединен со шнеком, а шнек шарнирно соединен с пустотообразователем, который имеет степень свободы перемещений относительно корпуса рабочего элемента в направлении своей продольной оси (патент RU (11) 2293651 (13) МПК 7 В28В 3/20). В том устройстве вращение шнеку и осевое перемещение для создания вибрации шнеку и направляющему стержню (штанге) передаются взаимодействием друг с другом внутреннего и внешнего шпинделя посредством элемента в виде зуба. Поскольку на этот элемент действуют довольно значительные нагрузки, устройство ненадежно в работе вследствие возникновения значительных сил трения при наложении колебаний и перемещении шпинделей относительно друг друга. Кроме того, возникают сложности в изготовлении такого рабочего элемента, который выполнен с гидравлическим приводом колебаний, представляющим собой шток-поршень, закрепленный на одном из шпинделей, а управление возвратно-поступательными движениями шток-поршня осуществляется при помощи роторного гидрораспределителя. Выполнить такой привод колебаний возможно только с низкой частотой, что не позволит улучшить условия уплотнения бетонной массы при формовании многопустотной плиты, а также вызовет необходимость применения гидростанции большой мощности. Такой способ привода колебаний шнеков влечет за собой увеличение энергопотребления, так как происходит многократный переход одного вида энергии в другой: электрической - в механическую энергию вращения ротора электродвигателя и гидронасоса, гидравлической - в механическую энергию возвратно-поступательных движений шнека. В процессе такой трансформации энергии происходят значительные ее потери, особенно при переходе гидравлической энергии в механическую.Known extruder for the manufacture of hollow building structures, mainly hollow core slabs, characterized in that it includes a hopper for concrete mounted on a supporting frame and a working body consisting of at least one working element containing a housing, hollow core forming coaxially with the guide rod, hollow a screw screw, an external and an internal spindle, the external spindle being provided with a drive for its rotation, and the internal spindle is mounted with the possibility of its axial movement and inen with a device for transmitting axial vibration to it, while the external spindle is connected to the internal by means of a device transmitting rotation from the external to the internal and ensuring free movement of the spindles in the axial direction relative to each other, while the internal spindle is connected with a screw, and the screw is pivotally connected to a hollow core, which has a degree of freedom of movement relative to the housing of the working element in the direction of its longitudinal axis (RU patent (11) 2293651 (13) IPC 7 В28В 3/20). In that device, rotation of the screw and axial movement to create vibration to the screw and the guide rod (rod) are transmitted by interacting with each other of the internal and external spindle through an element in the form of a tooth. Since quite significant loads act on this element, the device is unreliable in operation due to the occurrence of significant friction forces when vibration is applied and the spindles are moved relative to each other. In addition, difficulties arise in the manufacture of such a working element, which is made with a hydraulic oscillation drive, which is a piston rod mounted on one of the spindles, and the reciprocating movements of the piston rod are controlled by a rotary valve. Such an oscillation drive is possible only with a low frequency, which will not improve the compaction conditions of the concrete mass during the molding of a multi-hollow slab, and will also necessitate the use of a large-capacity hydrostation. This method of driving the oscillations of the screws entails an increase in energy consumption, since there is a multiple transition of one type of energy to another: electrical energy - into the mechanical energy of rotation of the rotor of the electric motor and hydraulic pump, hydraulic energy - into the mechanical energy of the reciprocating movements of the screw. In the process of such energy transformation, its significant losses occur, especially during the transition of hydraulic energy into mechanical energy.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является экструдер для изготовления бетонных плит, преимущественно многопустотных (патент RU 2013205, МПК В28В 5/02), содержащий передвижную раму с бункером для подачи строительной смеси, неподвижное формующее основание, боковые формующие элементы в виде расположенных вдоль него по обе стороны продольных бортов и, по меньшей мере, одного рабочего органа экструдера, содержащего штангу с установленным на ней пустотелым валом, кинематически связанным с приводом вращения вала на штанге, жестко соединенным с лопастным шнеком, свободный конец которого соединен с пустотообразователем, размещенным между продольными бортами, причем штанга, шнек и пустотообразователь расположены соосно, а штанга снабжена приводом для циклического возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении.Closest to the claimed invention is an extruder for the manufacture of concrete slabs, mainly multi-hollow (patent RU 2013205, IPC В28В 5/02), containing a movable frame with a hopper for supplying the building mixture, a stationary forming base, side forming elements in the form located along it on both the sides of the longitudinal sides and at least one working body of the extruder containing the rod with a hollow shaft mounted thereon kinematically connected to the shaft rotation drive on the rod are rigidly connected m with a blade auger, the free end of which is connected to the hollow core placed between the longitudinal sides, the rod, screw and hollow core being aligned, and the rod is provided with a drive for cyclic reciprocating movement in the axial direction.

Недостатком известного технического решения является пониженное качество экструдирования бетона в изделие и невысокая производительность подачи бетона на единицу мощности экструдера.A disadvantage of the known technical solution is the reduced quality of the extrusion of concrete into the product and the low productivity of concrete supply per unit capacity of the extruder.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание экструдера для изготовления бетонных плит, преимущественно многопустотных, позволяющего обеспечить более высокую плотность и прочность бетона в изделии при использовании осевого перемещения пустотообразователя и шнека.The problem to which the invention is directed, is the creation of an extruder for the manufacture of concrete slabs, mainly multi-hollow, which allows for a higher density and strength of concrete in the product when using the axial movement of the core and the screw.

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение плотности и прочности получаемого бетонного изделия.The technical result of the claimed invention is to increase the density and strength of the resulting concrete product.

Этот технический результат достигается тем, что экструдер для изготовления бетонных плит, преимущественно многопустотных, содержащий передвижную раму с бункером для подачи строительной смеси, формующее основание, боковые формующие элементы в виде расположенных вдоль него по обе стороны продольных бортов и, по меньшей мере, одного рабочего органа, включающего штангу с установленным на ней с возможностью вращения от привода пустотелым валом, жестко соединенным с винтовым шнеком, свободный конец которого соединен с пустотообразователем, размещенным между продольными бортами, причем штанга, шнек и пустотообразователь расположены соосно, а штанга снабжена приводом для циклического возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении, согласно изобретению конец пустотообразователя шарнирно соединен с пустотелым шнеком и жестко соединен со штангой, другой конец которой снабжен дополнительным приводом циклического возвратно-поступательного перемещения, причем приводы циклического возвратно-поступательного движения штанги выполнены исходя из условия, что величина перемещения штанги кратна величине среднего шага винтовой линии шнека.This technical result is achieved by the fact that the extruder for the manufacture of concrete slabs, mainly multi-hollow, containing a movable frame with a hopper for supplying a building mixture, a forming base, side forming elements in the form of longitudinal sides located along it on both sides and at least one working body, including a rod mounted on it with the possibility of rotation from the drive by a hollow shaft rigidly connected to a screw screw, the free end of which is connected to the hollow core, placed between the longitudinal sides, the rod, auger and the hollow core being arranged coaxially, and the rod is provided with a drive for cyclic reciprocating in the axial direction, according to the invention, the end of the hollow core is pivotally connected to the hollow screw and rigidly connected to the rod, the other end of which is equipped with an additional cyclic drive reciprocating movement, and the actuators of the cyclic reciprocating movement of the rod are made on the basis of the conditions that led ina displacement rod multiple largest mean pitch helical auger line.

При этом приводы штанги могут быть кинематически соединены с валами, эксцентрично установленными на осях относительно собственных осей валов, образующих с шатунами, соединенными с кронштейнами, в которых установлена штанга, кривошипно-шатунные механизмы.In this case, the rod drives can be kinematically connected to the shafts, eccentrically mounted on the axes relative to the shaft’s own axes, forming with cranks, connected to the brackets in which the rod is mounted, crank mechanisms.

При этом над пустотообразователем установлена формующая плита с возможностью возвратно-поступательного движения от привода, кинематически связанного с валом, эксцентрично установленным на оси относительно собственной оси вала и образующим с шатуном кривошипно-шатунный механизм.At the same time, a forming plate is installed above the core former with the possibility of reciprocating motion from the drive kinematically connected to the shaft eccentrically mounted on the axis relative to its own axis of the shaft and forming a crank mechanism with the connecting rod.

При этом боковые формообразующие элементы могут быть установлены на роликовых направляющих с возможностью возвратно-поступательных движений, направленных вдоль оси формования плиты.In this case, the side forming elements can be mounted on roller guides with the possibility of reciprocating movements directed along the axis of formation of the plate.

При этом между поддоном формы и подающими шнеками может быть установлен лоток для подачи бетона в форму в виде многогранникаIn this case, between the mold tray and the feeding screws, a tray can be installed for feeding concrete into the mold in the form of a polyhedron

Благодаря такой конструкции бетонная смесь получает дополнительное уплотнение за счет того, что шнек, шарнирно соединенный с пустотообразователем, имеет возможность не только вращательного движения, но и циклического возвратно-поступательного, кратного по величине. При этом вращательное и возвратно-поступательное движение рабочего органа, шнека, согласованы между собой так, что не возникает наложенных друг на друга усилий, разрушающих конструкцию. Конструкция достаточно проста и надежна.Thanks to this design, the concrete mixture gets an additional seal due to the fact that the screw, which is pivotally connected to the hollow core, has the possibility of not only rotational movement, but also cyclic reciprocating, multiple in magnitude. In this case, the rotational and reciprocating motion of the working body, auger, are coordinated with each other so that there is no superimposed force destroying the structure. The design is quite simple and reliable.

На фиг.1 изображен пример выполнения экструдера для изготовления многопустотных плит в продольном разрезе; на фиг.2 - то же, в поперечном разрезе; на фиг.3 - пример конструкции рабочего элемента экструдера при изготовлении в плите пустот, имеющих нецилиндрическую форму; на фиг.4 - схема привода опорных катков экструдера.Figure 1 shows an example of an extruder for the manufacture of hollow core slabs in longitudinal section; figure 2 is the same, in cross section; figure 3 is an example of the design of the working element of the extruder in the manufacture of a plate of voids having a non-cylindrical shape; figure 4 - diagram of the drive track rollers of the extruder.

Экструдер (фиг.1) включает в себя бункер 1, установленный на раме 2, смонтированный под бункером рабочий узел, состоящий из штанги 4, установленной с возможностью прямолинейного возвратно- поступательного движения от приводов 5 и дополнительного 6. Эти приводы включают также кинематически связанные с ними валы 7, 8, выполненные с возможностью вращения с частотой n, n', а также шатуны 9, 10 с кронштейнами 11, 12. Валы 7, 8 установлены на осях с эксцентриситетом е и е' (причем е<е') относительно собственных осей валов и образуют с шатунами 9, 10 и кронштейнами 11, 12 кривошипно-шатунные механизмы. На штанге 4 установлен полый вал 13 с возможностью вращения от привода 14 и передачи вращения с помощью жесткого соединения 15 на полый шнек 16, который установлен коаксиально относительно штанги 4. К концу штанги 4 жестко прикреплен пустотообразователь 17, шарнирно с помощью шарнирных опор 32 связанный со шнеком 16 и размещенный в рабочей полости. При этом вал 7, выполненный с эксцентриситетом е и возможностью вращения с частотой n, через шатун 9 и кронштейн 11 кинематически связан со штангой 4 и закрепленным на ней полым шнеком 16 и пустотообразователем 17 для передачи им возвратно-поступательного движения с частотой f и амплитудой а. Одновременно такая же связь выполнена через шатун 10 и кривошип 12 с валом 8, установленным с эксцентриситетом е и с возможностью вращения с частотой n' для наложения дополнительных возвратно-поступательных колебаний на штангу 4 с частотой f и амплитудой а', причем е<e', f<f', a<а'. При этом приводы выполнены с возможностью взаимосвязи возвратно-поступательного движения с частотой вращения подающего шнека 16 и шагом h_cp. винтовой канавки его уплотняющей части, где h_cp - среднее значение шага винтовой канавки уплотняющей части шнека. Среднее значение шага винтовой канавки уплотняющей части шнека h_cp=(h₁+h₂+…+h_i)/i, где i - число винтовых канавок уплотняющей части шнека. Эта взаимосвязь выражается в кратности величины перемещения штанги величине среднего шага винтовой линии. То есть при вращении шнека с частотой n_шн бетонная масса перемещается на величину L=n_шн.×h_cp. Одновременно при перемещении бетонной массы необходимо за счет возвратно-поступательных движений шнека от одного из приводов совершить перемещение на величину, кратную L, т.е. (a×f)×k=L, где k - коэффициент кратности, а от другого - на величину, также кратную L: (a'×f')×k=L. Выполнение такого условия в сочетании с вышеописанной конструкцией приводов и связей их элементов наиболее оптимально для дополнительного уплотнения бетонной смеси.The extruder (Fig. 1) includes a hopper 1 mounted on a frame 2, a working unit mounted under the hopper, consisting of a rod 4 mounted with the possibility of rectilinear reciprocating motion from the drives 5 and additional 6. These drives also include kinematically connected them shafts 7, 8, made with the possibility of rotation with a frequency of n, n ', as well as connecting rods 9, 10 with brackets 11, 12. The shafts 7, 8 are mounted on axes with eccentricity e and e' (and e <e ') relative to own axes of the shafts and form with connecting rods 9, 10 and brackets 11 12 crank mechanisms. A hollow shaft 13 is mounted on the rod 4 with the possibility of rotation from the drive 14 and transmitting rotation by means of a rigid connection 15 to the hollow screw 16, which is mounted coaxially relative to the rod 4. At the end of the rod 4, a hollow core 17 is rigidly attached using the articulated bearings 32 connected to screw 16 and placed in the working cavity. Moreover, the shaft 7, made with an eccentricity e and the possibility of rotation with a frequency n, through the connecting rod 9 and the bracket 11 is kinematically connected with the rod 4 and the hollow screw 16 and the hollow core 17 fixed thereon for transmitting reciprocating motion with a frequency f and amplitude a . At the same time, the same connection is made through the connecting rod 10 and the crank 12 with the shaft 8, mounted with an eccentricity e and with the possibility of rotation with a frequency n 'to impose additional reciprocating vibrations on the rod 4 with a frequency f and amplitude a', and e <e ' , f <f ', a <a'. When this drive is made with the possibility of the relationship of the reciprocating movement with the rotational speed of the feed screw 16 and the pitch h _cp. helical grooves of its sealing part, where h _cp is the average value of the pitch of the helical grooves of the sealing part of the screw. The average value of the pitch of the screw grooves of the sealing part of the screw h _cp = (h ₁ + h ₂ + ... + h _i ) / i, where i is the number of screw grooves of the sealing part of the screw. This relationship is expressed in the multiplicity of the displacement of the rod to the average pitch of the helix. That is, when the screw rotates with a frequency of n _{sn, the} concrete mass moves by the value L = n _sn. × h _cp . At the same time, when moving the concrete mass, it is necessary, due to the reciprocating movements of the screw from one of the drives, to move by a multiple of L, i.e. (a × f) × k = L, where k is the coefficient of multiplicity, and from the other, by an amount also a multiple of L: (a '× f') × k = L. The fulfillment of this condition in combination with the above-described design of the drives and the connections of their elements is most optimal for additional compaction of the concrete mixture.

Рабочая полость образована основанием 3, бортами 25 (фиг.2). В верхней части рабочей полости над пустотообразователем 17 установлена формующая плита 18 с возможностью возвратно-поступательного движения от привода 19. Этот привод передает возвратно-поступательное движение, например, с помощью кинематически связанного с ним вала 20, установленного на оси с эксцентриситетом относительно собственной оси вала и образующего с шатуном 21 кривошипно-шатунный механизм. Кроме того, устройство может содержать заглаживающую плиту 22, также установленную с возможностью возвратно-поступательного движения от привода 23. Рама 2 имеет катковые опоры 24 для перемещения экструдера во время работы вдоль стенда.The working cavity is formed by the base 3, the sides 25 (figure 2). In the upper part of the working cavity above the void 17, a forming plate 18 is installed with the possibility of reciprocating motion from the drive 19. This drive transmits a reciprocating movement, for example, by means of a kinematically connected shaft 20 mounted on an axis with an eccentricity relative to the shaft’s own axis and forming with a connecting rod 21 a crank mechanism. In addition, the device may include a smoothing plate 22, also installed with the possibility of reciprocating movement from the drive 23. The frame 2 has roller bearings 24 for moving the extruder during operation along the stand.

На фиг.2 показана схема поперечного разреза экструдера в области окончательного формования многопустотной плиты. Боковые поверхности оформляются при помощи боковых формообразующих элементов - бортов 25, направляющих - фаскообразователей 26, причем фаскообразователи 26 закреплены на поддоне и могут являться одновременно направляющими полозами для перемещения экструдера на катковых опорах 24. Боковые формообразующие элементы - борта 25 могут быть установлены с возможностью возвратно-поступательных движений, направленных вдоль оси формования плиты, и для осуществления этого установлены на роликовых направляющих 27 и 28, закрепленных в кронштейне 29. Для обеспечения поперечного относительно оси формования возвратно-поступательного движения с частотой f₂ и амплитудой a₂ заглаживающей плиты 22, она закреплена на подвеске с шаровыми подшипниками-опорами 30. Между поддоном формы и подающими шнеками установлен лоток 31 в виде многогранника, служащий для обеспечения стабильной подачи бетонной смеси в зону формования. Так как рабочая поверхность шнека представляет собой винтовую канавку с переменным шагом и глубиной, то предварительное уплотнение бетона осуществляется на стадии его подачи из бункера в формующую полость, а для стабильности подачи бетона важно, чтобы масса бетона не проворачивалась вместе со шнеком вокруг его оси, а перемещалась относительно шнека. Этому способствуют грани лотка. Кроме того, лоток, установленный под шнеком, ограничивает объем уплотняемого бетона снизу. Это важно для его уплотнения во время подачи в формующую полость, так как предварительное уплотнение бетона осуществляется в винтовой канавке шнека, имеющую переменные шаг и глубину.Figure 2 shows a diagram of a cross section of an extruder in the field of final molding of a hollow core plate. The lateral surfaces are formed using lateral forming elements - sides 25, guides - chamfer 26, and chamfer 26 mounted on a pallet and can be simultaneously guide rails for moving the extruder on roller bearings 24. Side forming elements - side 25 can be installed with the possibility of return translational movements directed along the axis of the formation of the plate, and for this purpose are installed on roller guides 27 and 28, mounted in the bracket 29. For about especheniya transverse relative to the molding axis reciprocation at a frequency f _2, and the amplitude a ₂ smoothing plate 22 is fixed on the suspension with ball-bearing supports 30. Between the tray and form feed augers mounted tray 31 as a polyhedron, which serves to ensure a stable supply concrete mix into the molding zone. Since the working surface of the auger is a helical groove with a variable pitch and depth, the concrete is pre-compacted at the stage of its supply from the hopper to the molding cavity, and for stability of the concrete supply it is important that the mass of concrete does not rotate together with the auger around its axis, but moved relative to the screw. This is facilitated by the edges of the tray. In addition, a tray mounted under the auger limits the volume of concrete to be compacted from below. This is important for its compaction during feeding into the forming cavity, as the preliminary compaction of concrete is carried out in the screw groove of the screw, which has variable pitch and depth.

На фиг.3 представлена более подробная конструкция рабочего элемента, включающая полый шнек 16, установленный коаксиально относительно штанги 4. Пустотообразователь 17 шарнирно соединен с полым шнеком 16 с помощью подшипниковых опор 32 с уплотнениями 33 для предотвращения попадания бетона в пространство между шнеком и пустотообразователем. Полый вал 13 установлен на штанге 4 посредством подшипниковых опор 34. Подающий шнек 16 и полый вал 13 скреплены между собой при помощи болтовых соединений 15. При работе экструдера и вращении полого вала вместе с подающим шнеком пустотообразователь, удерживаемый от проворота штангой 4, остается неподвижным относительно вращающегося подающего шнека, и, таким образом, формируется в формуемой плите отверстие некруглого сечения.Figure 3 presents a more detailed construction of the working element, including a hollow screw 16, mounted coaxially relative to the rod 4. The void 17 is pivotally connected to the hollow auger 16 using bearings 32 with seals 33 to prevent concrete from entering the space between the auger and the void. The hollow shaft 13 is mounted on the rod 4 by means of bearing bearings 34. The feed screw 16 and the hollow shaft 13 are fastened together by bolt connections 15. When the extruder is working and the hollow shaft is rotated together with the feed screw, the core former, which is kept from turning by the rod 4, remains stationary relative to rotating feed screw, and thus, a non-circular section hole is formed in the moldable plate.

Для регулировки степени уплотнения бетонной смеси в процессе формования плиты и для перемещения экструдера вдоль полотна стенда (например, для выхода в исходное положение формовки) может быть предусмотрен привод, представленный на фиг.4. Он расположен симметрично относительно хода экструдера и состоит из двух мотор-редукторов 35, двух пар звездочек, ведущей 36 и ведомой 37, цепей 38 и катковых опор 25. При включении двигателей мотор-редукторов 35 крутящий момент от ведущих звездочек 36 посредством цепей 38 передается на ведомые звездочки 37, закрепленные на катковых опорах 25. Таким образом, экструдер имеет возможность перемещения в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения роторов электродвигателей мотор-редукторов.To control the degree of compaction of the concrete mixture during the formation of the slab and to move the extruder along the canvas of the stand (for example, to exit to the initial position of the molding) can be provided with the drive shown in Fig.4. It is located symmetrically with respect to the stroke of the extruder and consists of two gear motors 35, two pairs of sprockets, drive 36 and driven 37, chains 38 and roller bearings 25. When the gear motors 35 are turned on, the torque from the drive sprockets 36 is transmitted via chains 38 to driven sprockets 37 mounted on roller bearings 25. Thus, the extruder has the ability to move in one direction or another, depending on the direction of rotation of the rotors of the electric motors of the gear motors.

Из бункера 1 бетон под действием силы тяжести падает на подающие шнеки 16, которые равномерно распределяют массу бетона по ширине формуемой плиты. Одновременно с этим подающие шнеки 16 за счет наружной винтовой поверхности сообщают бетону необходимое давление для уплотнения. Далее масса бетона перемещается в пространство, образованное формующей плитой 18, формующим основанием и пустотообразователями 17, где происходит дополнительное уплотнение бетона при возвратно-поступательных движениях формующей плиты 18. При этом формующая плита 18 совершает возвратно-поступательные движения, направленные вдоль оси подающего шнека 16 и пустотообразователя 17 с амплитудой a₁ и частотой f₁. Это движение вызвано передачей крутящего момента от привода 19 на вал 20 с эксцентриситетом e₁ и частотой вращения n₁, а далее через шатун 21 на формующую плиту 18. Дальнейшая подача бетона вызывает перемещение экструдера вдоль стенда за счет возникающей при вращении подающих шнеков 16 реактивной силы. Уплотненная масса отформованного бетона с образовавшимися пустотами при реактивном движении экструдера попадает под заглаживающую плиту 22, где круговыми движениями рабочей поверхности плиты 22 осуществляется окончательное формование и заглаживание пустотной плиты сверху (заглаживающая плита 22 может быть и неподвижной). Степень уплотнения бетона регулируется при помощи катковых опор 24, имеющих привод перемещения. При недостаточной степени уплотнения бетона осуществляется включение привода и вращение катковых опор 24 для перемещения экструдера в сторону, противоположную перемещению экструдера за счет реактивной силы.From the hopper 1, the concrete under the influence of gravity falls on the feed screws 16, which evenly distribute the mass of concrete along the width of the molded slab. At the same time, the feed screws 16, due to the outer screw surface, give the concrete the necessary pressure for compaction. Next, the mass of concrete moves into the space formed by the forming plate 18, the forming base and the void formers 17, where there is an additional compaction of concrete during the reciprocating movements of the forming plate 18. In this case, the forming plate 18 performs reciprocating movements directed along the axis of the feed screw 16 and hollow core 17 with amplitude a ₁ and frequency f ₁ . This movement is caused by the transmission of torque from the drive 19 to the shaft 20 with an eccentricity e ₁ and rotation speed n ₁ , and then through the connecting rod 21 to the forming plate 18. Further concrete supply causes the extruder to move along the stand due to the reactive force arising from the rotation of the feed screws 16 . The compacted mass of molded concrete with voids formed during the reactive movement of the extruder falls under the smoothing plate 22, where the circular molding of the hollow plate from above is completed and smoothed by circular motions of the working surface of the plate 22 (the smoothing plate 22 may also be stationary). The degree of compaction of concrete is regulated by roller bearings 24 having a displacement drive. With insufficient degree of compaction of concrete, the drive is turned on and the roller bearings 24 are rotated to move the extruder in the direction opposite to the movement of the extruder due to reactive force.

Для повышения эффективности уплотнения бетонной смеси рабочему элементу экструдера, включающему в себя подающий шнек 16, пустотообразователь 17, штангу 4, сообщаются возвратно-поступательные движения, направленные вдоль оси штанги, шнека и пустотообразователя параллельно поверхности формующего основания стенда. При этом основное возвратно-поступательное движение осуществляется вращением вала 7 с эксцентриситетом е и частотой вращения n, что вызывает возвратно-поступательные движения, передающиеся через шатун 9 и кронштейн 11 на штангу 4, полый шнек 16 и пустообразователь 17 с частотой f и амплитудой a. Одновременно с этим на штангу 4 вращением вала 8 с эксцентриситетом е' и частотой вращения n' накладываются дополнительные возвратно-поступательные колебания с частотой f и амплитудой а', причем е<e', f<f', а<а'. Величины е, e', f, f', а, а' взаимосвязаны с частотой вращения подающего шнека 16 и шагом h_cp винтовой канавки его уплотняющей части, где h_cp - среднее значение шага винтовой канавки уплотняющей части шнека и определяется по формуле h_cp=(h₁+h₂+…+h_i)/i, где i - число винтовых канавок уплотняющей части шнека.To increase the efficiency of compaction of the concrete mixture, the working element of the extruder, which includes the feed screw 16, void 17, rod 4, reciprocating movements are directed along the axis of the rod, screw and void forming parallel to the surface of the forming base of the stand. In this case, the main reciprocating movement is carried out by rotating the shaft 7 with an eccentricity e and a rotational speed n, which causes reciprocating movements transmitted through the connecting rod 9 and the bracket 11 to the rod 4, the hollow screw 16 and the forger 17 with a frequency f and an amplitude a. At the same time, additional reciprocating oscillations with frequency f and amplitude a 'are superimposed on the rod 4 by rotating the shaft 8 with the eccentricity e' and the rotational speed n ', with e <e', f <f ', a <a'. The values of e, e ', f, f', a, a 'are interrelated with the rotation speed of the feed screw 16 and pitch h _{cp of the} screw groove of its sealing part, where h _cp is the average value of the pitch of the screw groove of the sealing part of the screw and is determined by the formula h _cp = (h ₁ + h ₂ + ... + h _i ) / i, where i is the number of screw grooves of the sealing part of the screw.

При вращении шнека с частотой n_шн. бетонная масса перемещается на величину L=n_шн.×h_cp. Одновременно при перемещении бетонной массы необходимо за счет основных возвратно-поступательных движений шнека совершить перемещение на величину, кратную L, т.е (a×f)×k=L, где k - коэффициент кратности. При этом дополнительные колебания шнека также должны быть кратными L: (a'×f')×k'=L. Так как бетонная смесь состоит из различных фракций инертных материалов (щебня, песка) и цемента, имеющих размеры до 20 мм, то для лучшего уплотнения необходимо, чтобы частота колебаний рабочих элементов была близка к собственной частоте колебаний каждой фракции. При выполнении вышеописанных условий частота колебаний будет переменной величиной, что будет способствовать получению необходимой частоты колебаний. Амплитуда колебаний, кратная среднему шагу винтовой поверхности, создает условие, при котором для каждого элементарного объема уплотняемой среды было равномерное прессование по всей длине формуемого полотна многопустотной плиты.When rotating the screw with a frequency of n _sn. concrete mass moves by the value of L = n _SN × h _cp . At the same time, when moving the concrete mass, it is necessary to make a multiple of L due to the main reciprocating movements of the screw, i.e. (a × f) × k = L, where k is the multiplicity coefficient. Moreover, additional vibrations of the screw should also be multiples of L: (a '× f') × k '= L. Since the concrete mixture consists of various fractions of inert materials (crushed stone, sand) and cement, having dimensions up to 20 mm, for better compaction it is necessary that the vibration frequency of the working elements is close to the natural frequency of vibration of each fraction. When the above conditions are met, the oscillation frequency will be a variable, which will help to obtain the necessary oscillation frequency. The amplitude of vibrations, which is a multiple of the average step of the helical surface, creates a condition under which for each elementary volume of the medium to be compacted there was uniform pressing along the entire length of the formed web of a multi-hollow plate.

Таким образом, для повышения эффективности уплотнения бетонной смеси при формовании многопустотных плит на протяженных стендах безопалубочного формования предлагается конструкция экструдера, рабочие элементы которого осуществляют возвратно-поступательные движения, взаимосвязанные с геометрией и интенсивностью работы подающего шнека.Thus, in order to increase the efficiency of compaction of concrete mixture when forming multi-hollow slabs on long stands of formless molding, an extruder design is proposed, the working elements of which perform reciprocating movements, interrelated with the geometry and intensity of the feed screw.

Claims

1. An extruder for the manufacture of concrete slabs, mainly multi-hollow, containing a movable frame with a hopper for supplying the building mixture, a forming base, side forming elements in the form of longitudinal beams located along it on both sides and at least one working body, including a rod with mounted on it with the possibility of rotation from the drive by a hollow shaft rigidly connected to a hollow auger, the free end of which is connected to a hollow core placed between the longitudinal sides, the rod, the screw and the hollow core are aligned, and the rod is provided with a drive for cyclic reciprocating in the axial direction, characterized in that the core is pivotally connected to the hollow auger and is rigidly connected to the rod, the other end of which is equipped with an additional cyclic reciprocating drive moreover, the actuators of the cyclic reciprocating movement of the rod are made based on the condition that the magnitude of the movement of the rod is a multiple of the average value Aha helical screw lines.

2. The extruder according to claim 1, characterized in that the rod drives are kinematically connected to the shafts, eccentrically mounted on the axes relative to the own axes of the shafts, forming with cranks, connected to the brackets in which the rod is installed, crank mechanisms.

3. The extruder according to claim 1, characterized in that a forming plate is mounted above the hollow core with the possibility of reciprocating motion from a drive kinematically connected to a shaft eccentrically mounted on an axis relative to its own axis of the shaft and forming a crank mechanism with a connecting rod.

4. The extruder according to claim 1, characterized in that the lateral forming elements are mounted on roller guides with the possibility of reciprocating movements directed along the axis of formation of the plate.