PL166270B1 - Urzadzenie do formowania bloków z mieszanki betonowej PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do formowania bloków z mieszanki betonowej zawierajace oparty na konstrukcji wsporczej, polaczonej z wibratorami, zestaw form skladajacych sie z dwóch skorup wzajemnie do siebie przylegajacych, zna- mienne tym, ze skorupy (3A, 3B) kazdej formy (3) stykaja sie ze soba plaskimi powierzchniami w których sa uksz- taltowane gniazda (9A, 9B) o ksztalcie dopasowanym do ksztaltu betonowych bloków (10), przy czym kazda forma (3) ma co najmniej jedna szczeline wlewowa (21, 21A) usytuowana na plaskiej powierzchni czolowej (18) prostopadlej do powierzchni styku skorupy (3A, 3B) a zestaw wielu form (3) jest ustawiony ruchomo w co naj- mniej jeden rzad (13) na konstrukcji wsporczej wzdluz szyny (1B', 1B") stanowiacej jej czesc, przy czym kons- trukcja wsporcza ma pierwszy nieruchomy próg (14A) ustawiony na jednym koncu rzedu (13) form (3) i ruchoma plyte prasujaca (15) polaczona z pierwszym tlokiem (16) silownika hydraulicznego ustawiona na drugim koncu rzedu (13) form (3), zas konstrukcja wsporcza jest polaczona z umieszczonym na plaskich powierzchniach czolowych (18) form (3), zestawionych w rzad (13) 1 tworzacych górna powierzchnie rzedu (13), zespolem do zalewania, który otacza szczeliny wlewowe (21, 21A). Fig.1 . PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do formowania bloków z mieszanki betonowej, zwłaszcza bloków stosowanych jako masy bezwładnościowe w domowych urządzeniach elektrycznych.

Znane cechy, którymi charakteryzuje się cement i jego aglomeraty, takie jak na przykład znaczna twardość, niski koszt, duży ciężar właściwy i łatwość kształtowania złożonych form, powodują, że cement i jego aglomeraty są coraz częściej wykorzystywane w celach innych niż typowe budownictwo, na przykład do układania chodników dekoracyjnych i okładzin muru, tworzenia elementów stacjonarnych i mechanicznych. Spośród tych ostatnich elementy stosowane do zapewniania bezwładności mają szczególne znaczenie. Muszą być one zarówno funkcjonalne i mocne, jak również wykonywane przy użyciu minimalnej ilości drogiego materiału. Domowe pralki i zmywarki do naczyń wymagają zastosowania właśnie takich elementów bezwładnościowych. Pralki mają w obudowie umieszczony bęben obrotowy. Obudowa ta ma znaczną masę

166 270 3 bezwładnościową, zapewniającą stabilność pralki w przypadku drgań wywoływanych obracaniem się podczas wirowania niewywożonej masy, jaką jest bęben zawierający ubrania. Zmywarki do naczyń należy wyważyć w celu zapobiegania ich ruchowi przy otwarciu drzwi lub wyjmowaniu kosza z naczyniami.

W tych i innych mechanizmach stosuje się bloki zapewniające bezwładność i produkowane z cementu zwykle połączonego z minerałami zawierającymi żelazo i baryt, które zwiększają ciężar właściwy bloku. Bloki bezwładnościowe są zwykłe przytwierdzane śrubami lub innymi elementami ustalającymi położenie, i muszą spełniać wymagania tolerancji wymiarowych, co jest dość trudne. Otrzymywane w znanych urządzeniach bloki mają nieregularne kształty powierzchni końcowej i niedokładne wymiary.

Wadą bloków betonowych uzyskiwanych w znanych urządzeniach jest duża szorstkość powierzchni z powodu użycia piasku i suchości mieszanki betonowej. Sucha mieszanka jest używana ze względu na niski koszt produkcji oraz kruchość ułatwiającą usunięcie z formy. Szorstkość powierzchni jest jeszcze pogorszona przez to, że cząstki odlewanej mieszanki pozostają przyczepione do formy i brakuje ich w formowanym bloku. W rezultacie bloki nie mają właściwej powierzchni końcowej, co daje bardzo duże tolerancje wymiarowe. Trudno jest więc je łączyć z obrobionymi mechanicznie lub metalowymi częściami urządzeń zwykle o dużej dokładności.

Dodatkowo każdy blok musi być poddany obróbce konstrukcyjnej przez operatora, a także obróbce w urządzeniu wibracyjnym oddziałującym na formę. Zwykle jest konieczne skrócenie czasu zagęszczania mieszanki wskutek drgań w formie, z czym jest związane pogorszenie jakości bloku betonowego.

Zła jakość bloków jest także spowodowana występowaniem zadziorów, których ilość ciągle się zwiększa w związku z szybkim zużywaniem się formy wzdłuż linii połączenia pomiędzy formami. Stwarza to także niebezpieczeństwo skaleczenia przez zadziory rąk operatora obsługującego bloki (na przykład podczas ich montażu i podczas naprawy gotowego domowego urządzenia elektrycznego).

Urządzenie do formowania bloków z mieszanki betonowej według wynalazku, zawierające oparty na konstrukcji wsporczej, połączonej z wibratorami, zestaw form charakteryzuje się tym, że skorupy każdej formy stykają się ze sobą płaskimi powierzchniami, w' których są ukształtowane gniazda o kształcie dopasowanym do kształtu betonowych bloków, przy czym każda forma ma co najmniej jedną szczelinę wlewową, usytuowaną na płaskiej powierzchni czołowej prostopadłej do powierzchni styku skorup, a zestaw wielu form jest ustawiony ruchomo w co najmniej jeden rząd na konstrukcji wsporczej wzdłuż szyny stanowiącej jej część, przy czym konstrukcja wsporcza ma pierwszy nieruchomy próg ustawiony na jednym końcu rzędu form i ruchomą płytę prasującą połączoną z pierwszym tłokiem siłownika hydraulicznego, ustawioną na drugim końcu rzędu form, zaś konstrukcja wsporcza jest połączona z umieszczonym na płaskich powierzchniach czołowych form, zestawionych w rząd i tworzących górną powierzchnię rzędu, zespołem do zalewania, który otacza szczeliny wlewowe.

Korzystnie forma ma na co najmniej jednej powierzchni zewnętrznej zamocowany magnes utrzymujący metalowe wkładki wewnątrz betonowego bloku.

Korzystnie zespół do nalewania zawiera ułożoną wokół wlewowych szczelin paletę ładowniczą w kształcie ramy i wyposażoną w gumową uszczelkę.

Korzystnie ładownicza paleta jest zamocowana ruchomo w kierunku pionowym na kolumnach konstrukcji wsporczej i połączona z drugim tłokiem siłownika hydraulicznego.

W innym przykładzie wykonania, korzystnie zespół do zalewania stanowi paleta ładownicza, utrzymująca mieszankę betonową w kształcie leja mającego prostokątny otwór wyładowczy, którego wymiar boczny jest równy szerokości szczeliny.

Korzystnie ładownicza paleta utrzymująca mieszankę betonową jest zamocowana przesuwnie wzdłuż górnych powierzchni form ustawionych w rząd.

Korzystnie ładownicza paleta ma zdejmowane płyty z porowatego polistyrenu dopasowane do zakrywania i odkrywania szczelin form.

Zaletą urządzenia według wynalazku jest to, że formowane bloki betonowe mają dokładne wymiary. Jest to uzyskane dzięki temu, że użyte formy z gniazdami są wykonane z tworzywa

166 270 sztucznego przez co ich powierzchnie są nieprzyczepne. Dodatkowe zastosowanie środka odrywającego beton na przykład parafiny jeszcze bardziej ułatwia wyjęcie bloku betonowego z formy. Bloki nie są uszkodzone a więc nie wymagają dodatkowej obróbki ręcznej lub mechanicznej. Zestawianie form w rzędy pozwala na wykonanie dużej liczby bloków w ciągu jednego rozlania mieszanki betonowej, dodatkowe drgania, zastosowane podczas napełniania form pozwalają na dokładne ich zapełnienie.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do formowania bloków w widoku z boku, w którym ściany boczne tacy ładowniczej są podzielone w płaszczyźnie środkowej, fig. 2 - urządzenie w widoku perspektywicznym, fig. 3-formę w przekroju, przedstawiającym blok betonowy formowany z sąsiednią połówką formy, fig. 4-formę opartą na dwóch szynach konstrukcji wsporczej w widoku perspektywicznym a fig. 5 - inny przykład wykonania zespołu do zalewania w kształcie leja, który jest oparty na rzędzie form, w przekroju perspektywicznym.

Pokazana na fig. 1 konstrukcja wsporcza urządzenia do formowania bloków z mieszanki betonowej zawiera nieruchomy korpus 1 oparty na nóżkach 1A wspierających go na podłodze 2. Nieruchomy korpus 1 zawiera korzystne dwie szyny 1B', 1B, na których oparte są formy 3 oraz kolumny 1C, 1C'jak to przedstawiono na fig. 2. Formy 3 składają się z dwóch skorup 3A i 3B (fig. 2, 4) połączonych ze sobą śrubami 4 za pośrednictwem usztywniającej listwy 5.

Podstawy skorup 3A i 3B są połączone ze sobą dwoma wzmacniającymi wspornikami 6A i 6B wykonanymi ze stalowych kątowników. Wsporniki 6A i 6B mają występy 6B' i 6B, ustalające położenie poprzeczne skorup 3A i 3B formy 3 po włożeniu ich pomiędzy szyny IB' i IB. Skorupy 3A i 3B są wykonane z nieprzyczepnego tworzywa sztucznego, takiego jak polietylen, polipropylen lub inny znany tego typu materiał. Mogą one być też wykonane z tworzywa sztucznego, nieprzyczepnego i pokrytego powłoką z materiału nieprzyczepnego takiego, jak politereftalan (PTFE).

Korzystną własnością skorup z tworzywa sztucznego jest to, że są one uformowane wtryskowo czyli mają małą grubość i są łączone z żebrami usztywniającymi oraz zawierają specjalne kształtowe części 8A i 8B zapewniające zamocowanie i ustawienie metalowych wkładek 7, które także pełnią funkcję wzmocnienia. Umieszczenie takich kształtowych części 8A i 8B w pewnych obszarach skorupy 3A, 3B zapewnia łatwy dostęp z zewnątrz bloku 10 do metalowych wkładek 7 w celu umożliwienia zamocowania ich do konstrukcji za pomocą śrub lub podobnych elementów po usunięciu bloku 10 z wkładkami 7 z formy 3.

Przedstawiony na fig. 3 blok betonowy 10 ma kształt nieregularnego pierścienia z „otworem, który tworzą dwie części 8A i 8B, mające płasko zakończone powierzchnie zwrócone do siebie. Części 8A i 8B dociskają włożoną pomiędzy nie wkładkę 7. Gdy skorupa 3A jest oddzielona od skorupy 3B ta część metalowej wkładki 7, która była poprzednio pokryta przez dwie części 8A i 8B, jest teraz położona na zewnątrz bloku 10, a więc jest dostępna i można na przykład wkręcić w nią śruby 4, za pomocą których blok 10 jest mocowany do odpowiedniego urządzenia na przykład pralki.

Metalowe wkładki 7 można bardzo łatwo ustawić i/lub podtrzymać nie tylko poprzez wycentrowanie lub zamontowanie na zwykłych kołkach w połówce formy 3, lecz również za pomocą magnesów 27 zamocowanych na zewnętrznej powierzchni formy 3, które utrzymują metalowe wkładki 7 wewnątrz betonowego bloku 10 przed jej zamocowaniem w sąsiedniej połówce formy 3.

Jak to przedstawiono na fig. 4, dwie skorupy 3A, 3B stykają się ze sobą płaskimi powierzchniami, w których są ukształtowane gniazda 9A, 9B o kształcie dopasowanym do kształtu betonowych bloków 10 i są połączone śrubami 4 (lub w inny sposób na przykład za pomocą spawania tworząc formę 3).

Na figurze 3 przedstawiono przekrój pionowy połączonych ze sobą skorup 3A, 3B', które stykają się z częścią 3B formy 3 i które określają kształt bloku betonowego 10 w postaci pierścienia. Ta forma 3 jest utworzona z dwóch różnych skorup 3A, 3B' połączonych ze sobą śrubami 4.

Przednia i tylna powierzchnia formy 3 jest dopasowana do tylnej i przedniej powierzchni innych form 3 specjalnymi elementami dopasowującymi lub za pomocą kołków 11 umieszczonych w otworach 12.

Powierzchnie są tak dopasowane, że nie tylko jest zapewniona ich szczelność względem siebie ale również zapobiega się tworzeniu zadziorów wzdłuż ich linii połączenia. Zapewnione jest

166 270 5 również odpowiednie wycentrowanie lub współosiowość form 3 tak, że określony przez formy 3 kształt jest prawidłowy oraz zachowane jest ustawienie w linii form 3 w kierunku poprzecznym.

Zestaw wielu form 3 jest ustawiony ruchomo na konstrukcji wsporczej ewentualnie za pośrednictwem wsporników 6A i 6B z fig. 4 wzdłuż szyn 1B', 1B stanowiących część tej konstrukcji wsporczej w co najmniej jeden rząd 13. Formy 3 są przesuwane do góry względem siebie.

Obok rzędu 13 czy rzędów 13, form 3 są ułożone inne równoległe rzędy 13 form 3, nawet w liczbie tysięcy form (na rysunku jest pokazana tylko jedna linia). Teoretycznie nie ma ograniczeń co do ich liczby. Jednak praktycznie liczba ta jest ograniczona koniecznością połączenia ze sobą na styk szyn 1B', 1B i innych części wzdłużnych korpusu 1 oraz czasem potrzebnym do usunięcia bloków betonowych 10 z ich form 3, który musi być zgodny z potrzebami produkcyjnymi określonymi przez inne wymagania operacyjne (takie jak zmiany parametrów roboczych).

Każdy rząd 13 form 3 jest oparty za pośrednictwem końcowej połówki formy 3 na pierwszym nieruchomym progu 14A. Jedna prasująca płyta 15 ściska cały rząd 13 utrzymując wszystkie formy 3 składowe w bardzo bliskim kontakcie. Płyta 15 jest początkowo uruchamiana przez pierwszy tłok 16 siłownika hydraulicznego za którym są umieszczone rozporki 17A, 17B aż formy 3 osiągną położenie maksymalnego kontaktu.

Rozporki 17A, 17B utrzymują położenie maksymalnego kontaktu, który poprzednio osiągano za pomocą pierwszego tłoka 16 siłownika hydraulicznego i są zamocowane pomiędzy drugim nieruchomym progiem 14B i prasującą płytą 15. Pierwszy tłok 16 siłownika, który jest zamocowany do nieruchomego korpusu 1, na przykład przez drugi nieruchomy próg 14B, jest następnie odłączony, jak to przedstawiono na fig. 1.

Na tym etapie cyklu produkcyjnego zespół do zalewania zawiera ułożoną wokół wlewowych szczelin 21 paletę ładowniczą 19 w kształcie ramy i wyposażoną w gumową uszczelkę 20. Zespół do zalewania jest oparty na powierzchni 18 utworzonej przez górne powierzchnie czołowe form 3. Otwory lub szczeliny 21 są ukształtowane w górnych powierzchniach czołowych form 3.

Mieszanka betonowa Z jest wlewana na ładowniczą paletę 19 i płynie przez szczeliny 21 do różnych wnęk formy 3, napełniając je. Napełnienie to jest ułatwione przez działanie zgarniające uruchamianych ręcznie lub mechanicznie łopatek przesuwających mieszankę betonową tak, że przez szczeliny 21 przechodzi mieszanka betonowa Z leżąca na pozostałej górnej, płaskiej powierzchni form 3.

W innym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 5 do napełniania formy 3 użyto paletę ładowniczą 22, 23, 24 w kształcie leja 22 opartą za pośrednictwem uszczelek 23 na dużej liczbie form 3D umieszczonych na końcach szczelin 21A.

Lej 22 wyposażony w poprzeczne wzmacniające metalowe przegrody 24 przesuwa się wzdłuż rzędu 13 form 3 zgarniając nadmiar mieszanki Z.

Wprowadzenie mieszanki betonowej Z do form 3 jest ułatwione drganiami form 3 tak, że w zależności od faktycznie stosowanego, ręcznego lub automatycznego napełniania, napełnianie związane jest również z drganiami ciągłymi lub przerywanymi.

Zamocowanie przesuwne leja 22 wzdłuż górnych powierzchni 18 form 3 ustawionych w rząd 13, w kierunku strzałek F, powoduje to, że lej 22 przesuwa się do czasu gdy mieszanka betonowa 10 zawarta w leju 22 zostanie całkowicie zużyta. Z tego względu trudno jest przygotować dokładną ilość mieszanki betonowej, korzystne jest więc zużycie form 3 w liczbie większej niż liczba form 3 skutecznie napełnianych i wówczas napełnianie ich odbywa się jako „jedna w danym czasie“, aż do skończenia się mieszanki betonowej Z.

Wyrażenie „jedna w danym czasie“ jest stosowane do wskazania stopniowego napełniania rzędu 13 form 3. W rzeczywistości, jeżeli jest stosowana ładownicza paleta 10 lub lej 22 formy 3 napełnia się równocześnie w bardzo dużych grupach. W przypadku palety ładowniczej 19 nalewana mieszanka betonowa Z wchodzi natychmiast przez wszystkie szczeliny 21, które napotyka. W celu zapobiegania jedynie częściowemu napełnieniu form, wewnątrz palety ładowniczej 19 umieszcza się zdejmowane płyty 25A, 25B z porowatego polistyrenu (lub innego odpowiedniego materiału), które są dopasowane do zakrywania i odkrywania szczeliny 21. Po napełnieniu form 3 szczelinami 21 większa ilość mieszanki betonowej Z, jest wykorzystywana przez stopniowo odkrywające się następne szczeliny 21 w kierunku linii sąsiednich form 3 po usunięciu płyt 25B, 25A..., które je zakrywają. Paleta ładownicza 19 jest podnoszona w kierunku pionowym na kolumnach 1C, 1C konstrukcji wsporczej przy użyciu drugiego tłoka 28 siłownika hydraulicznego.

166 270

Gdy paleta ma kształt leja 22 płyt 25A, 25B nie stosuje się, gdyż ten sam wynik jest uzyskiwany przez przesuwanie się leja 22 w kierunku F wzdłuż rzędu 13 form 3, podczas gdy jest on nadal napełniony mieszanką betonową. Po napełnieniu form 3 przy użyciu lub bez drgań oraz przy użyciu i bez płyt 25A, 25B umieszczonych nad szczelinami 21, mieszanka betonowa Z zawarta w formach 3 jest następnie zagęszczana pod wpływem drgań pionowych rzędu 13 form 3 przez okres czasu na przykład pomiędzy 3 i 10 minutami, wywołanych drganiami szyn 1B', 1B, na których ten rząd 13 form 3 jest oparty. Te drgania wywołują wibratory 26 działające w oparciu o znane i obecnie stosowane metody regulacji amplitudy i częstotliwości do wymaganych wartości przyspieszeń. Drgania te nie tylko zagęszczają mieszankę lecz również określają stan powierzchni formowanego odlewu. Z tego względu mieszanka betonowa Z stosowana do produkcji bloków betonowych ma zawartość na przykład 40% wody, 16% cementu i pozostałych ciał stałych o różnych wymiarach, takich jak małe kamienie znajdujące się zwykle w piasku, kawałki żelaza i inne materiały o dużym ciężarze właściwym (baryt).

Podczas drgania każdej formy 3 cząstki o dużej masie takie jak kamienie P w wyniku drgań uzyskują dużą energię kinetyczną, która powoduje ich usunięcie z powierzchni formowania formy 3 i przechodzenie w kierunku wnętrza. Materiał złożony z najmniejszych cząstek, o małym ciężarze właściwym, pozostaje na zewnątrz bloku, stykając się z powierzchnią formowania. W tym specyficznym przykładzie materiał, ten zawiera wodę połączoną z cementem i tworzą tak zwany zaczyn cementowy. Po zakończeniu drgań blok betonowy 10 jest poddawany procesowi utwardzania. Po usunięciu z formy blok 10 jest bardzo gładki i ma dokładny żądany kształt oraz większą odporność chemiczną i wytrzymałość mechaniczną, uzyskuje cechy materiału miękkiego (cementu) o bardzo małej porowatości. Dla usunięcia bloków 10 z form 3 zwalniane są rozporki 17A, 17B z ich zwykłych elementów mocujących (śrub, kołków) lub usuwana jest prasująca płyta 15, połączona z rozporkami 17A, 17B. Formy 3 są uwolnione osiowo od siebie i są gotowe do ręcznego usunięcia uformowanego w nich bloku. To usunięcie ułatwia gładka powierzchnia gniazd 9A, 9B form 3 i własności nieprzyczepności tworzywa sztucznego stosowanego na konstrukcje formy 3 oraz użycie zwykłych środków odrywających beton, takich jak olej napędowy i mieszanki oleju roślinnego, parafiny i substancje woskopodobne, które są natryskiwane na otwartą formę 3 przed nalaniem do niej mieszanki betonowej Z. Stosuje się również mieszanki betonowe z dodatkiem upłynniaczy betonu na przykład Fluiment 40.

9Α

IB

6B li

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do formowania bloków z mieszanki betonowej zawierające oparty na konstrukcji wsporczej, połączonej z wibratorami, zestaw form składających się z dwóch skorup wzajemnie do siebie przylegających, znamienne tym, że skorupy (3A, 3B) każdej formy (3) stykają się ze sobą płaskimi powierzchniami w których są ukształtowane gniazda (9A, 9B) o kształcie dopasowanym do kształtu betonowych bloków (10), przy czym każda forma (3) ma co najmniej jedną szczelinę wlewową (21,21A) usytuowaną na płaskiej powierzchni czołowej (18) prostopadłej do powierzchni styku skorupy (3A, 3B) a zestaw wielu form (3) jest ustawiony ruchomo w co najmniej jeden rząd (13) na konstrukcji wsporczej wzdłuż szyny (1B', 1B) stanowiącej jej część, przy czym konstrukcja wsporcza ma pierwszy nieruchomy próg (14A) ustawiony na jednym końcu rzędu (13) form (3) i ruchomą płytę prasującą (15) połączoną z pierwszym tłokiem (16) siłownika hydraulicznego ustawioną na drugim końcu rzędu (13) form (3), zaś konstrukcja wsporcza jest połączona z umieszczonym na płaskich powierzchniach czołowych (18) form (3), zestawionych w rząd (13) i tworzących górną powierzchnię rzędu (13), zespołem do zalewania, który otacza szczeliny wlewowe (21, 21A).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że forma (3) ma na co najmniej jednej powierzchni zewnętrznej zamocowany magnes (27) utrzymujący metalowe wkładki (7) wewnątrz betonowego bloku (10).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół do nalewania zawiera ułożoną wokół wlewowych szczelin (21) paletę ładowniczą (19) w kształcie ramy i wyposażoną w gumową uszczelkę (20).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że ładownicza paleta (19) jest zamocowana ruchomo w kierunku pionowym na kolumnach (1C, 1C') konstrukcji wsporczej i połączona z drugim tłokiem (28) siłownika hydraulicznego.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół do zalewania stanowi paleta ładownicza (22, 23, 24) utrzymująca mieszankę betonową (Z), w kształcie leja (22) mającego prostokątny otwór wyładowczy, którego wymiar boczny jest równy szerokości szczeliny (21A).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że ładownicza paleta (22,23, 24) utrzymująca mieszankę betonową (Z) jest zamocowana przesuwnie wzdłuż górnych powierzchni (18) form (3) ustawionych w rząd (13).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że ładownicza paleta (19) ma zdejmowane płyty (25A, 25B) z porowatego polistyrenu dopasowane do zakrywania i odkrywania szczelin (21) form (3).