RU38006U1 - Устройство для приготовления и укладки строительных смесей - Google Patents

Description

W ,taifc im4llillllll

Устройство для приготовления и укладки строительных смесей

Полезная модель относится к области механизации строительного производства и служит для приготовления и укладки строительных смесей, преимущественно теплоизоляционных, получаемых в результате перемешивания двух компонентов.

При производстве пористых теплоизоляционных материалов и заливке их в формы используются два основных приема приготовления двухкомпонентных смесей.

Первый прием заключается в перемешивании двух компонентов в камерах заливочных головок высокого давления (100-200 кг/см) с использованием специальных дорогостоящих и сложных в обслуживании «Заливочных машин.

Второй прием состоит в механическом перемешивании компонентов с помощью мешалок в камерах низкого давления.

В качестве его можно привести устройство для приготовления и

укладки строительных смесей, включающее корпус со смесительной камерой, оснащенной коаксиально установленным внутри приводным средством перемешивания, а также патрубками для подачи отдельных

if « ::..

компонентов смеси с одной стороны и форсункой для нагнетания готовой смеси с другой, причем средство перемешивания содержит приводной вал с расположенными на концевой части перемешивающими зубьями, размещенными в зазоре между укрепленными на внутренней поверхности смесительной камеры дополнительными зубьями (1).

Однако данное устройство имеет следующие недостатки:

1.Не обеспечивается стабильного высококачественного перемешивания компонентов. В результате чего конечный продукт, как правило, не соответствует техническим параметрам.

2.Не удобно в работе.

Целью полезной модели является создание устройства для приготовления и укладки строительных смесей, в первую очередь при производстве пористых теплоизоляционных материалов и заливки их в формы (полости) обеспечивающей стабильное высококачественное (100%) перемешивания компонентов, а также было бы удобно и просто в эксплуатации, обслуживании и ремонте, то есть отвечало бы современным технологическим и техническим требованиям.

Ноставленная цель достигается тем, что устройство для приготовления и укладки строительных смесей, включающее корпус со смесительной камерой, оснащенной коаксиально установленным внутри

приводным средством перемешивания, а также патрубками для подачи отдельных компонентов смеси с одной стороны и форсункой для нагнетания готовой смеси с другой, причем средство перемешивания содержит приводной вал с расположенными на концевой части перемешивающими зубьями, размещенными в зазоре между укрепленными на внутренней поверхности смесительной камеры дополнительными зубьями, и при этом, согласно полезной модели, средство перемешивания оснащено мешалкой с корпусом в форме усеченного конуса, смонтированную на приводном валу между его концевой частью и торцевой деталью корпуса и снабженную зубьями, концы которых равноудалены от оси приводного вала и расположены по винтовым линиям, направление которых противоположно направлению вращения приводного вала.

Такая конструкция характеризуется высококачественным перемешиванием компонентов и надежной герметизацией, практически исключает простои по причине засорения или поломок, т.е. обеспечивает высокз о производительность, высокое качество теплоизоляционных работ и эффективное использование сырья.

Заявитель считает необходимым также выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных

Ш)Ц1(Щ&

признаков полезной модели, относящиеся к частным случаям его выполнения или использования.

Для удобства подачи смеси желательно, чтобы приводной вал был бы выполнен с заостренным концом.

Для повышения интенсивности перемешивания предпочтительно, чтобы зазор между перемешивающими зубьями уменьшался бы к конпу приводного вала.

Большое значение для заявленного устройства является обеспечение надежной герметизации смесительной камеры от остальных узлов устройства. Заявитель разработал множество вариантов узлов герметизации смесительной камеры. По его мнению, наиболее целесообразна конструкция, согласно которой на обращенных друг к дрзту сторонах мешалки и торцевой детали корпуса размещены уплотнительные кольца, в частности, из керамики, одетые на приводной вал, а с противоположной стороны торцевой детали корпуса вьшолнена выемка, с поверхностью которой контактирует сферический конец охватывающей приводной вал втулки, поджатой торцевой пружиной, другим концом упертой в выступ приводного вала. При этом для повышения герметичности, желательно, чтобы на внутренней стороне втулки были бы выполнены кольцевые выемки, в которых размещены дополнительные уплотнительные кольца, например, из резины.

Важным преимуществом полезной модели является также то, что оно может быть изготовлено на технологическом оборудовании, используемом в промьппленности. Методика использования заявленного устройства также не требует специальных инструментов или приспособлений.

Полезная модель поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображено устройство для приготовления и укладки строительных смесей, продольный разрез;

На фиг. 2 - то же, разрез А-А фиг.1;

На фиг. 3 изображено устройство для приготовления и укладки строительных смесей, вид сверху;

На фиг. 4 - то же, разрез Б-Б фиг.З;

На фиг. 5 изображена схема рабочих положений трехходовых шаровых кранов в положении «Заливка ;

На фиг. 6 - то же в положении «Нромывка ;

На фиг. 7 изображена смесительная камера с боковыми подающими патрубками, вид сверху;

На фиг. 8 - то же, поперечный разрез В - В фиг. 7;

На фиг. 9 - то же, поперечный разрез Г - Г фиг. 7 (на разрезе изображены также дополнительные зубья);

Щ{(Щ&

На фиг. 10 изображено средство перемешивания, нродольный разрез;

На фиг, 11 изображен приводной вал, вид сбоку; На фиг. 12 - то же, поперечный разрез Д - Д фиг. 11; На фиг. 13 - то же, поперечное сечение Е - Е фиг. 11;

На фиг. 14 изображена мешалка в сборе с уплотнительным кольцом, поперечный разрез (зубья показаны упрошенно без зазоров между ними);

На фиг. 15 изображена мешалка отдельно, поперечный разрез; На фиг. 16 - то же, вид Ж фиг. 12;

На фиг. 17 изображен источник подачи промывочной среды и источник подачи газообразной среды, продольный разрез;

На фиг. 18 - то же, вид сверху.

Устройство 1 для приготовления и укладки строительных смесей (далее - устройство 1) включает корпус 2 со смесительной камерой 3, оснащенной коаксиально установленным внутри приводным средством перемешивания 4, а также патрубками 5 и 6 для подачи отдельных компонентов смеси с одной стороны и форсункой 7 для нагнетания готовой смеси с другой, закрепленной на крышке 8 смесительной камеры 3. Одним из компонентов (реагентов) смеси может быть

Дшу

полиизоционат, а другим - полиол. В результате их взаимодействия в смесительной камере 3 образуется пенополиуретан.

К тыльному торцу корпуса 2 прикреплен пневмопривод 9 при помощи гайки 10 и цанги 12. Передача вращения с вала 13 нневмопривода 9 на приводной вал 14 средства перемещивания 4 осуществляется через муфту 15.

В нижней части корпуса 2 жестко закреплена ручка 16. Курком 17, размещенным в полости ручки 2, осуществляется включение и выключение пневмопривода 9. В выключенном положении курок 17 под воздействием пружины 18 выступает из ручки 16. Для включение пневмопривода 9 необходимо нажать на курок 17 ручки 16. При этом курок 17 концом 19 наживает на контакт 20, замыкая цепь электрического тока, питающего пневмопривод 9, и включает его.

Как отмечено выще, к тыльному торцу корпуса 2 прикреплен пневмопривод 9, а на фронтальной стороне корпуса 2 находится смесительная камера 3. Смесительная камера 3 имеет пару боковых подающих патрубков 21 и 22, через которые в нее подаются отдельные компоненты смеси, нагнетаемые из соответствующих патрубков 5 и 6 для подачи отдельных компонентов смеси (фиг. 2).

Между боковым подающим патрубком 21 и патрубком 5 для подачи отдельного компонента смеси смонтирован вентиль.

представляющий собой трехходовой шаровой кран 23, а между боковым подающим патрубком 22 и патрубком 6 для подачи отдельного компонента смеси смонтирован вентиль, также представляющий собой трехходовой шаровой кран 24. Трехходовые шаровые краны 23 и 24 через патрубки 25 подачи промывочной среды и коллектор 26 подачи промывочной среды соединены с источником подачи промывочной среды под давлением (на фигурах не показан). Золотник 27 трехходового шарового крана 23, а также золотник 28 трехходового шарового крана 24 подключены к приводному средству переключения вентилей с возможностью синхронного управления, представляющему собой, в данном случае, рукоятку 29, соединенной с пластиной 30 Побразной формы, концами связанной с золотниками 27 и 28 трехходовых шаровых кранов 23 и 24 (как отмечено выше, в качестве вентилей в данном случае используются трехходовые щаровые краны). Приводное средство переключения вентилей с возможностью синхронного управления может иметь различные другие конструктивные решения, например, электрическое, при котором синхронное управление вентилями осуществляется электрическими приводами, управляемыми при помощи двухходового электрического переключателя.

Указанные выше источник подачи промывочной среды и подключенные к нему посредством патрубков подачи промывочной

среды вентили с золотниками, подключенными к приводному средству переключения вентилей с возможностью синзфонного управления, образуют промывочное приспособление.

В качестве промывочной среды может быть использована жидкость, например, вода, нагретая до 90°, или растворитель, в частности, метиленхлорид, или иное, например, дисперсионная система, то есть вещество в виде малых частиц (дисперсионная фаза) вместе с той средой (дисперсионная среда), в которой они распределены, например, суспензии, эмульсии. По мнению заявителя, для обеспечения увеличения скорости промывки от прореагировавших компонентов (реагентов) смеси и качества промывки за счет лучшего вычищения остатков прореагировавших реагентов эффективно применять смесь жидкости с воздухом.

Для обеспечения образования жидкости с воздухом в качестве промывочной среды, а также для просушки внутренних полостей устройства 1 после промывки к каждому вентилю может быть дополнительно подключен патрубок от источника подачи под давлением газообразной среды. Заявитель разработал несколько модификаций. Наиболее предпочтительна конструкция, в соответствии с которой источник подачи газообразной среды под давлением (на фигурах не показан) соединен через коллектор 31 подачи газообразной среды и

патрубки подачи газообразной среды 32 с каждым вентилем в виде трехходового шарового крана 23 и 24 посредством камер 33, представляющих собой смесители, каждый из которых охватьюает с образованием кольцевого зазора 34 конусообразный конец 35 стержня 36, коаксиальное сквозное отверстие 37 которого соединено с патрубком 25 подачи промывочной среды.

Желательно, чтобы между источником подачи промывочной среды и коллектор 26 подачи промывочной среды был бы вмонтирован донолнительный вентиль 38. При повороте данного дополнительного вентиля 38 может быть перекрыта подача промывочной среды. Если подача газообразной среды после этого будет продолжаться, то начнется эффективная просушка внутренних полостей устройства 1.

Как было пояснено вьппе патрубки 5 и 6 для подачи отдельных компонентов смеси вместе с трехходовыми шаровыми кранами 23 и 24 жестко соединены со смесительной камерой 3 посредством боковых подающих патрубков 21 и 22. В свою очередь коллектор 26 подачи промывочной среды и коллектор 31 подачи газообразной среды с их патрубками смонтированы на корпусе 2 посредством дополнительной балки 39.

Рассмотрим далее конструкцию средства перемешивания 4. Как было отмечено выше, оно содержит приводной вал 14 с

a wiwfw

11

расположенными на выступающей концевой части 40 перемешивающими зубьями 41, размещенными в зазоре между укрепленными па внутренней поверхности смесительной камеры 3 дополнительными зубьями 42, а также мешалку 43 с корпусом 44 в форме усеченного конуса, смонтированную на приводном валу 14 между его концевой частью 40 и торцевой деталью 45 корпуса 2 и оснащенную зубьями 46 мешалки, концы 47 которых равноудалены от оси 48 приводного вала 14 и расположены по винтовым линиям, направлепие которых противоположно направлению вращения приводного вала 14. Приводной вал 14 выполнен с заостренным концом 49. Дополнительные зубья 42 представляют собой, нанример, обтачанные до необходимой формы концевые части болтов 50, ввинченных в образованные в стенке смесительной камеры 3 С1свозные отверстия 51 с винтовой навивкой на стенках. Корпус 44 мешалки 43 зафиксирован на приводном валу 14 при помощи пальца 52. Для улучшения неремешивания и измельчению зазор между перемешивающими зубьями 41 уменьшается в направлении к заостренному концу 48 приводного вала 14. Как показано на фиг. 10 и фиг. 11, зазоры 53 между перемешивающими зубьями 41 вблизи заостренного конца 48 меньше, чем зазоры 54 между перемешивающими зубьями 41 с противоположной стороны от заостренного конца 48.

Мешалка 43 вьшолнена со сквозным отверстием 55, посредством которого одевается на нриводной вал 14 н фиксируется на нем.

Для обеспечения надежной герметизации смесительной камеры 3 от остальных узлов устройства и предотвращения попадания из нее комнонентов и других веществ на обращенных друг к другу сторонах мешалки 43 и торцевой детали 45 корпуса 2 размещены уплотнительные кольца 56 и 57, одетые на приводной вал 14, а с противоположной стороны торцевой детали 45 корпуса 2 выполнена выемка 58, с поверхностью которой контактирует сферический конец 59 втулки 60, охватывающей приводной вал 14, ноджатой торцевой пружиной 61, другим концом унертой в выступ приводного вала 14. Выступ может представлять собой поперечный стержень, зафиксированный в указанном приводном валу. Однако наиболее целесообразна конструкция, согласно которой конец торцевой нружины 61 уперт в дно 62 стакана 63, охватывающего боковой стенкой торцевую пружину 61 и часть втулки 60, причем дно 62 стакана 63 вьшолнено со сквозным отверстием 64, которое наружной стороной оперто в поперечпый стержень 65, зафиксированный в указанном приводном валу 14.

На внутренней стороне втулки 60 выполнены кольцевые выемки 66, в которых размещены дополнительные уплотнительные кольца 67.

JWt(W6

Устройство работает следующим образом.

В исходном выключенном ноложении курок 17 под воздействием пружины 18 выступает из ручки 16. Рукоятка 29 находится в крайнем переднем положении, обозначенной позицией 68, называемом положением «Заливка, при котором золотники 27 и 28 трехходовых шаровых кранов 23 и 24 обеспечивают проход нагнетаемых компонентов смеси в смесительную камеру 3 и отсекают от прохода в эту смесительную камеру 3 промывочной и газообразной сред. При нажатии на курок 17 включается превмопривод 9 и начинается операция «Заливка. При проведении операции «Заливка от насосной станции (на фигурах не показана) по шлангам, закрепленным на ниппелях 69, через патрубки 5 и 6 и трехходовые шаровые краны 23 и 24 под давлением в смесительную камеру 3 поступают отдельные компоненты смеси. В смесительной камере 3 компоненты перемешиваются врашающимся средством перемешивания 4 и ровной упругой струей, через форсунку 7 полученная смесь заливается в формы (полости).

Рабочее давление в смесительной камере 0,3-0,4 Мпа (3-4кг/см2). Высококачественное (100%) перемешивание компонентов, а также

надежная герметизация смесительной камеры 3 обеспечивается за счет конструктивных решений.

13

Как было отмечено выше, зубья 46 мешалки 43, установленной на приводном валу 14 расположены но винтовым линиям, то есть образуя как-бы четырехзаходный шнек, направление которых противоположно направлению врапдения приводного вала 14, т.е. в зоне вращения мешалки 43 происходит не только перемешивание компонентов, но и притормаживание смеси при ее перемещении в сторону выхода, что способствует качественному перемешиванию компонентов.

Установленные в четыре ряда отбойные дополнительные зубья 42 в смесительной камере 3 и расположение их в сборе между перемешивающими зубьями 41 не позволяет смеси закручиваться, расслаивает и притормаживает смесь при перемещении ее в сторону выхода, что обеспечивает качественное (100%) перемешивание компонентов.

Уплотнительные керамические кольца 56 и 57, установленные в мешалке 43 и торцевой детали 45 корнуса 2 и прижатые друг к другу по плоскостям с усилием, заданным сжатой торцевой пружиной 61, а также шаровое соединение с торцевой деталью 45 втулки 60, уплотненной по внутреннему диаметру дополнительными уплотнительными кольцами 67, исключает попадание отдельных компонентов или их смеси в подшипниковую полость корпуса 2, что намного повышает надежность работы устройства.

MW Wen(

Встроенная система нромывки обеспечивает быструю, надежную, высококачественную нромывку и сушку рабочих полостей, т.е. решает основной фактор надежности работы устройства для приготовления и укладки строительных смесей.

Пауза между операциями «Заливка и «Промывка составляет 2-3 секунды. Это время необходимо на отпуск курка 17 и перевод форсунки 7 от заливаемой формы (полости) в горловину емкости сбора отходов промывки и переключение рычага 29 из положения «Заливка, обозначенной позицией 68 (фиг. 2) в положение «Промывка, обозначенное позицией 70. В положении рычага 29 «Промывка по гибким трубкам из, например, источника подачи промывочной среды и источника подачи газообразной среды, представляющих собой, в частности, гидропневмобак 71, а точнее из его обш,ей емкости 72, под давлением в коллектор 31 поступает воздз х, а в коллектор 26 промывочная среда, например, жидкость. От коллектора 31 воздух поступает в кольцевой зазор 34, а из коллектора 26 промывочная жидкость поступает в коаксиальное сквозное отверстие 37 стержня 36. Давление воздуха и промывочной жидкости равны, т.к. находятся в обш;ей емкости 72 гидропневмобака 71 под одним давлением, что обеспечивает надежное и качественное распыление промывочной жидкости в потоке воздушной струи на выходе стержня 36. Полученная

тщ1(ц&

15

в результате распыления промывочной жидкости в потоке струи воздуха смесь под давлением поступает в каналы трехходовых шаровых кранов и осуществляет промывку каналов, мешалки, приводного вала, полости, смесительной камеры и через форсунку 7, выходяш;ая факелом промывочная смесь, сбрасывается в емкость сбора отходов.

Длительность онерации «Промывки составляет 25-30 секунд. По ее окончании дополнительным вентилем 38 перекрывается доступ промывочной жидкости в коллектор 26 и сжатым воздухом, который продолжает поступать из коллектора 31, производится сушка рабочих полостей, мешалки и приводного вала.

Надежную и качественную работу нромывочного приспособления обеспечивает гидропневмобак 71. Он выполнен в виде общей емкости 72 цилиндрической формы, заполненной промывочной жидкостью 73 и сжатым воздзосом 74, причем часть общей емкости 72, заполненная сжатым воздухом 74 подключена к автономному источнику повышенного давления (на фигурах не показан), например, к компрессору через патрубок 75. Патрубок 75 подает сжатый воздух от компрессора на блок клапанов 76. Блок клапанов 76 оснащен регулятором давления 77 и манометром 78, с помощью которых устанавливается и контролируется рабочее давление в общей емкости 72. Кроме того, блок клапанов 76 оснащен игольчатым клапаном 79,

мщ1т&

16

который предназначен для сброса давления в общей емкости 72. Блок клапанов 76 смонтирован на крышке 80 общей емкости 72 гидропневмобака 71. Сама крыщка 80 закреплена на горловине 81 общей емкости 72 стяжным винтом 82 через прокладку 83. Рабочее давление гидропневмобака 71 составляет 0,15-0,2 Мпа (1,5-2,0 кг/см2). Как было отмечено выще, генерируемое компрессором давление сжатого воздуха через патрубок 75, блок клапанов 76 и патрубок 84 подается внутрь общей емкости 72 гидропневмобака 71. Из гидропневмобака 71 промывочная жидкость по патрубкам 85 и 86 направляется через дополнительный вентиль 38 к коллектору 26, а находящийся над промывочной жидкостью 73 сжатый воздух 74 под тем же давлением проходя через сквозное отверстие 87 подается патрубком 88 к коллектору 31.

Полезная модель может быть использована не только для приготовления двухкомпонентных смесей, но и смесей из трех, четырех и т.д. компонентов. Очевидно, что в каждом из этих случаев необходимо к каждому патрубку для подачи отдельного компонента смеси подключить указанный выше вентиль.

Полезная модель характеризуется высококачественным перемешиванием компонентов, надежной герметизацией смесительной камеры, быстрой, высокоэффективной и качественной промывкой

рабочих полостей, причем практически исключаются простои по причине засорения или поломок, т.е. обеспечиваются высокая производительность и качество теплоизоляционных работ и эффективное использование сырья.

Полезная модель обеспечивает при производстве пористых теплоизоляционных материалов и заливке их в формы (полости) надежное, стабильное и высококачественное перемешивание компонентов.

Следует отметить еще одно преимущество заявленного устройства, которое заключается в том, что оптимальная компоновка узлов, удобное управление включением и выключением пневмопривода с помощью курка, вмонтированного в ручку, а также удобное для работы расположение рычага приводного средства переключения вентилей с обеспечением быстрого переключения из положения «Заливка в положение «Промывка и наоборот, обеспечивают хорошие условия и значительные удобства при эксплуатации заявленного устройства.

Испытания опытного образца дали следующие результаты.

1. Качествополученногопористого

теплоизоляционного материала (пенополиуретан).

залитого в формы (полости), полностью отвечает требованиям ТУ5768-001-234445 84-00.

Источники информации, принятые во внимание: 1. Авторское свидетельство СССР № 674777, Кл. В 01 F 7/18, опублик. 1979 (прототип).

ЗЛЩ10(((

Claims (7)

1. Устройство для приготовления и укладки строительных смесей, включающее корпус со смесительной камерой, оснащенной коаксиально установленным внутри приводным средством перемешивания, а также патрубками для подачи отдельных компонентов смеси с одной стороны и форсункой для нагнетания готовой смеси с другой, причем средство перемешивания содержит приводной вал с расположенными на концевой части перемешивающими зубьями, размещенными в зазоре между укрепленными на внутренней поверхности смесительной камеры дополнительными зубьями, отличающееся тем, что средство перемешивания оснащено мешалкой с корпусом в форме усеченного конуса, смонтированную на приводном валу между его концевой частью и торцевой деталью корпуса и снабженную зубьями, концы которых равноудалены от оси приводного вала и расположены по винтовым линиям, направление которых противоположно направлению вращения приводного вала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной вал выполнен с заостренным концом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между перемешивающими зубьями уменьшен к концу приводного вала.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на обращенных друг к другу сторонах мешалки и торцевой детали корпуса размещены уплотнительные кольца, одетые на приводной вал, а с противоположной стороны торцевой детали корпуса выполнена выемка, с поверхностью которой контактирует сферический конец охватывающей приводной вал втулки, поджатой торцевой пружиной, другим концом упертой в выступ приводного вала.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на внутренней стороне втулки выполнены кольцевые выемки, в которых размещены дополнительные уплотнительные кольца.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что дополнительные уплотнительные кольца выполнены из резины.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что уплотнительные кольца выполнены из керамики.