ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕТОНА
MOULD FOR MANUFACTURING OF CONCRETE PRODUCTS

Изобретение относится к области строительства, а именно к форме для изготовления изделий из бетона, и может быть применено при изготовлении различных строительных объектов и изделий из бетона любого размера и различной конфигурации, для декоративной отделки интерьеров и фасадов зданий, ландшафтного дизайна, а также может быть использовано в заливной технологии строительства опалубки.
Известна сборно-разъемная форма-матрица со сменным модулем-вкладышем, по патенту RU №2297910, кл. В28В 7/16, опубл. 2007.04.27, которая содержит формообразующий элемент в виде сменного модуля-вкладыша с армирующими элементами и герметизирующую крышку, зафиксированную на матрице с модулем-вкладышем и имеющую возможность фиксации с формой с образованием конструкции в виде «бутерброда» для удобства переворачивания формы и установки ее крышки вниз, на модуле-вкладыше имеются каналы контроля уровня заливки формовочной смеси, на матрице по ее периметру за пределами модуля-вкладыша расположены уровни горизонта матрицы, последняя выполнена в виде многослойной термос-формы с металлическими профилями армирующей конструкции, удлиненными и выступающими за пределы матрицы.
Недостатком известной сборно-разъемной формы-матрицы является сложность и трудоемкость ее конструкции из-за многослойности термос-формы, что влечет за собой большие временные затраты на заливку и укладку бетонной смеси, причем то, что сначала выполняется матрица, затем на нее устанавливается теплоизоляционный кожух для созревания бетона, усложняет сборку и разборку конструкции формы-матрицы.
Наиболее близкой к заявляемому по технической сущности является форма для изготовления декоративных фасадных изделий из архитектурного бетона, по патенту RU №2245784, кл. В28В 1/14, 7/02, опубл. 2005.10.02, которая имеет кожух (корпус) и рельефную матрицу, распорки в виде стержней, пустотообразующие вкладыши из ламинированной фанеры, или гипса, или металла, фиксирующий элемент, причем кожух выполнен составным в виде короба и соединен стяжными болтами.
Однако ближайший аналог из-за сложности конструкции формы с множеством металлических стержней, распорок, клиньев, болтов влечет за собой трудоемкость сборки и разборки формы. Жесткие вкладыши, выполненные из бетона, древесных опилок, арболита или гипса, при их снятии из формы приводят к разрушению изделия. Кроме того, перед каждым процессом изготовления фасадных изделий в одной и той же форме, требуется проведение профилактических операций: чистки и смазки формы, что задерживает начало технологического процесса изготовления изделий.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание формы несложной конструкции, нетрудоемкой в изготовлении, облегченной в сборке и разборке, а также получение изделий любого размера и различной конфигурации, причем с повышенными прочностными свойствами, обеспечивающими долговечность бетонных и других изделий, а также позволяющими исключить разрушение изделий при извлечении их из формы.
Задача решается новой совокупностью конструктивных признаков, позволяющих получить полезный технический результат, для достижения которого форма, включающая вкладыши и фиксирующий элемент (признаки сходные с ближайшим аналогом), снабжена наружным и внутренним металлическими корпусами, соединенными между собой наружной и внутренней площадками, при этом наружный металлический корпус состоит из верхней конусообразной части и внутренней площадки, внутренний металлический корпус состоит из верхней конусообразной части и нижней выступающей части, в виде наружной площадки, расположенной одна на другой по периметру внутренней площадки наружного металлического корпуса, один из вкладышей выполнен в виде наружного вкладыша-матрицы, другой выполнен внутренним пустотообразующим, оба вкладыша выполнены эластичными из термопластичного состава, состоящего из поливинилхлорида и дибутилфталата и соединены между собой с образованием единой монолитной матрицы с рельефным рисунком, причем наружный вкладыш-матрица с наружной стороны имеет конусообразную форму, на его верхней конусообразной части выполнен эластичный козырек, плотно прилегающий к наружному металлическому корпусу с возможностью удержания наружного эластичного вкладыша-матрицы в наружном металлическом корпусе формы, внутренний пустотообразующий вкладыш в верхней части имеет выступ с размером, обеспечивающим образование сквозного технологического отверстия в изделиях любого габарита и различной конфигурации. Наружный и внутренний металлические корпуса установлены на сборочное приспособление для возможности их соединения с двумя эластичными вкладышами и фиксации в металлическом кармане замково-соединительного элемента. Сборочное приспособление выполнено прямоугольной, округлой или удлиненной формы, размер которого соответствует размеру и конфигурации формы, причем выполняют его высотой в 2- 2,5 раза выше формы в собранном виде, при этом сборочное приспособление состоит из стоек, соединенных между собой элементами жесткости, выполненными из металлической трубы и установленными по его периметру. На наружном металлическом корпусе установлена ручка, выполненная в виде металлической трубки, и имеется металлический карман, во внутреннюю полость которого установлен фиксирующий элемент, выполненный в виде замково-соединительного элемента. Металлический карман выполнен в форме ласточкиного хвоста с возможностью удержания замково-соединительного элемента на наружном металлическом корпусе и может быть выполнен разъемным с жестко соединенными, при помощи болтов, сторонами либо цельным, не разъемным. Замково-соединительный элемент состоит из двух частей с соединительными площадками, на которых выполнены, в одном направлении, зигзагообразные выступы, вплотную входящие друг в друга по своим параллельным плоскостям с образованием герметичного соединения между двумя частями наружного эластичного вкладыша-матрицы и четкого совмещения рельефного рисунка на нем, причем начальную точку верхней части зигзагообразных выступов устанавливают в зависимости от глубины рельефного рисунка.
Замково-соединительный элемент может быть выполнен один или несколько.
Металлический карман может быть выполнен один или несколько, в зависимости от количества замково-соединительных элементов.
Термопластичный состав, состоящий из поливинилхлорида (ПВХ) и дибутилфталата, взят в количественном соотношении 10 кг на 2-4 литра соответственно.
Выполнение двух вкладышей наружного и внутреннего эластичными из термопластического состава, состоящего из поливинилхлорида (ПВХ) и дибутилфталата, в оптимальном количественном соотношении 10 кг на 2-4 литра соответственно в сочетании с двумя металлическими корпусами наружным и внутренним позволяет осуществлять постепенное уплотнение бетонной смеси в форме в течение заданного времени, которое необходимо для постепенного и окончательного ее схватывания в форме, что позволяет увеличить плотность изделия и повысить его прочность, тем самым исключается разрушение изделий при снятии их из формы, а также обеспечивается долговечность их применения.
Наличие сборочного приспособления с элементами жесткости, соединяющими его стойки, дает возможность свободного передвижения металлических корпусов с эластичными вкладышами вверх по этому приспособлению, а также обеспечивается фиксация в металлическом кармане замково-соединительного элемента за счет вхождения друг друга зигзагообразных выступов на его соединительных площадках, тем самым обеспечивается быстрая и эффективная сборка формы с созданием единой монолитной матрицы с четко совмещенным рельефным рисунком.
Совокупность заявленных существенных признаков, в целом, позволяет осуществить облегченную сборку металлических корпусов с эластичными вкладышами, перемещая их вверх по сборочному приспособлению до момента их фиксации в металлическом кармане, что позволяет создать единый монолитный рельефный рисунок на изделиях любого размера и различной конфигурации.
Изобретение поясняется чертежом, где
на фиг.1 схематически показана форма в общем виде, вид сверху;
на фиг.2 - то же, вид спереди, форма, установленная на приспособление для ее сборки;
на фиг.3 - то же, разрез по А-А на фиг.1;
на фиг.4 - внутренний металлический корпус формы с наружной площадкой;
на фиг.5 - замково-соединительный элемент, общий вид с одной площадкой, вид в аксонометрии;
на фиг.6 - замково-соединительный элемент в собранном виде;
на фиг.7 - сборочное приспособление, общий вид, вид спереди.
Форма включает наружный металлический корпус 1 и внутренний металлический корпус 2, наружный эластичный вкладыш-матрицу 3 с рельефным рисунком для образования наружного рисунка изделия, внутренний эластичный пустотообразующий вкладыш 4 для обеспечения заданной толщины изделия, оба вкладыша 3 и 4 выполнены эластичными из термопластичного состава повинилхлорида (ПАХ) и смолы Дебутил-Фталат и соединены между собой с образованием единой монолитной матрицы с рельефным рисунком. На наружном металлическом корпусе 1 установлен металлический карман 5, который выполнен в форме ласточкиного хвоста с возможностью удержания замково-соединительного элемента на наружном металлическом корпусе и может быть выполнен либо разъемным с жестко соединенными, при помощи болтов, сторонами либо цельным, не разъемным, в зависимости от габаритов формы, а также может быть установлен один или несколько, в зависимости от количества замково-соединительных элементов.
Во внутреннюю полость металлического кармана 5 установлен фиксирующий элемент, выполненный в виде замково-соединительного элемента 7, который расположен на эластичном наружном вкладыше-матрице 3 в разных местах, в зависимости от размера (габаритов) формы и состоит из двух частей с соединительными площадками 8 и 9, на которых выполнены, в одном направлении, зигзагообразные выступы 10 и 11, вплотную входящие друг в друга по своим параллельным плоскостям с образованием герметичного соединения между двумя частями наружного эластичного вкладыша-матрицы 3, с возможностью четкого совмещения рельефного рисунка на нем. Начальную точку верхней части зигзагообразных выступов 10 и 11 устанавливают в зависимости от глубины рельефного рисунка.
На наружном металлическом корпусе 1 установлена ручка 12, выполненная в виде металлической трубки с возможностью придания жесткости форме в случае, когда металлический карман 5 расположен на наружном металлическом корпусе 1 отдельно от нее, кроме того, ручка обеспечивает удобство снятия формы с вибростола (на чертеже условно не показан).
Наружный эластичный вкладыш-матрица 3 с наружной стороны выполнен конусообразной формы, на его верхней конусообразной части имеется эластичный козырек 13, плотно прилегающий к наружному металлическому корпусу 1 с возможностью удержания в нем наружного эластичного вкладыша-матрицы 3.
Внутренний эластичный пустотообразующий вкладыш 4 в верхней части имеет выступ 14 с размером, обеспечивающим образование сквозного технологического отверстия в изделиях любого размера и различной конфигурации.
Вкладыши 3 и 4 выполнены из термопластичного состава Повинилхлорида (ПВХ) и смолы Дебутил-Фталат (или пластификатор - ДОФ (Ди-бутиловый эфир ортосталевой кислоты), который взят в оптимальном количественном соотношении 10 кг ПВХ на 2-4 литра Дибутил-Фталата. Термопластичный состав в заданном количественном соотношении является достаточным для придания теплоизоляционных свойств и эластичности наружному и внутреннему вкладышам 3 и 4 соответственно, а также для возможности воздействия наружного 1 и внутреннего 2 металлических корпусов на эти эластичные (термопластичные) вкладыши, в течение заданного промежутка времени, которое необходимо для интенсивного прохождения бетонной смеси в полость формы и постепенного уплотнения бетона в форме.
Наружный металлический корпус 1 состоит из внутренней площадки 15 и верхней конусообразной части 16.
Внутренний металлический корпус 2 состоит из верхней конусообразной части 17 и нижней выступающей части, выполненной в виде наружной площадки 18, расположенной одна на другой по периметру внутренней площадки 15 наружного металлического корпуса 1.
Наружный металлический корпус 1 и внутренний металлический корпус 2 соединены между собой наружной площадкой 18 и внутренней площадкой 15.
Наружный металлический корпус 1 и внутренний металлический корпус 2 установлены на сборочное приспособление 19 для возможности их соединения с двумя эластичными вкладышами и фиксации в металлическом кармане замково-соединительного элемента 7. Сборочное приспособление может быть выполнено прямоугольной, округлой или удлиненной формы в зависимости от размера (габаритам) и конфигурации формы, оно состоит из стоек 20, соединенных между собой элементами жесткости 21, в нижней части приспособления имеются ножки 22, причем выполняют его высотой в 2-2,5 раза выше формы в собранном виде. Элементы жесткости 21 установлены по периметру сборочного приспособления 19 и выполнены из металлической трубы, диаметр которой, выбирают в зависимости от массы формы, например, при массе формы 50-80 кг диаметр трубы элементов жесткости составляет 18-22 мм.
Сначала производят сборку формы следующим образом. На нижнюю часть сборочного приспособления 19 устанавливают наружный металлический корпус 1 с ручкой 12, затем на верхнюю часть этого приспособления устанавливают внутренний металлический корпус 2 так, чтобы наружный металлический корпус 1 располагался ниже нижней части внутреннего металлического корпуса 2, после чего на внутренний металлический корпус 2 устанавливают эластичный внутренний пустотообразующий вкладыш 4, затем на него сверху устанавливают эластичный наружный вкладыш-матрицу 3, затем наружный металлический корпус 1 поднимают вверх по сборочному приспособлению 19 до установки (захода) во внутреннюю полость металлического кармана 5 замково-соединительного элемента 7, при этом зигзагообразные выступы 10 и 11 соединительных площадок 8 и 9 вплотную входят в зацепление друг друга по их параллельным плоскостям, и замково-соединительный элемент фиксирует это совмещение зигзагообразных выступов 10 и 11, что обеспечивает герметичное соединение между двумя частями эластичного наружного вкладыша-матрицы 3, при этом четко совмещенные две части рельефного рисунка образуют единый монолитный рельефный рисунок, далее соединяют и фиксируют внутреннюю площадку 15 корпуса 1 с наружной площадкой 18 корпуса 2 вместе с эластичными вкладышами 3 и 4, при этом металлический козырек 13 наружного эластичного вкладыша-матрицы 3 плотно прилегает к наружному металлическому корпусу 1 и закрывает его для обеспечения устойчивого удержания наружного вкладыша-матрицы 3 с рельефным рисунком в собранной форме.
Сборочное приспособление 19 благодаря элементам жесткости 21 обеспечивает устойчивое передвижение по нему металлических корпусов вместе с вкладышами 3 и 4.
Работает форма следующим образом.
Собранную форму снимают с приспособления 19 и устанавливают на вибростол (на чертеже не показан), заливают форму бетоном жидкой консистенции или гипсом, или другим строительным материалом, затем включают вибростол и оказывают на форму вибрационное действие через внутреннюю площадку 15 наружного металлического корпуса 1, далее вибрация передается на наружную площадку 18 внутреннего металлического корпуса 2, при этом корпуса 1 и 2 воздействуют через термопластичные, эластичные вкладыши 3 и 4 на бетонную смесь в форме, в результате чего пространство между соединенными между собой наружным эластичным вкладышем-матрицей 3 и внутренним эластичным пустотообразующим вкладышем 4 интенсивно заполняется бетонной смесью, в связи с возможностью продолжающейся вибрации из бетонной смеси удаляются пузырьки воздуха, за счет чего происходит постепенное уплотнение бетонной смеси в форме, где, в результате соединения обеих эластичных (термопластичных) вкладышей 3 и 4, образовалась единая монолитная матрица с рельефным рисунком, при этом эластичные вкладыши - наружный 3 и внутренний 4, придают изделию равномерную толщину. После окончательного уплотнения бетонной смеси в форме выключают вибростол, с помощью металлической ручки 12 снимают форму с вибростола и оставляют до полного (при необходимости частичного) созревания изделия в форме, после чего форму переворачивают и производят ее распалубку в обратной последовательности, легко, без повреждений вынимают из нее готовое изделие со сквозным технологическим отверстием. Для оформления ландшафта такие изделия располагают прямо на земле, в которых можно выращивать живые цветы-клумбы с поливом.
Предлагаемая к патентованию форма для изготовления изделий из бетона и другого строительного материала, по сравнению с известными аналогами, в том числе с ближайшим аналогом, имеет ряд технических преимуществ:
1. Форма имеет несложную и нетрудоемкую конструкцию как в сборке, так и в распалубке, за счет чего значительно снижаются трудо- и энергозатраты на ее эксплуатацию.
2. Облегчается сборка и разборка формы, за счет того, что вместо громоздкого термоизоляционного кожуха, устанавливаемого на матрицу для созревания бетона (как в аналоге по патенту 2297910), в заявляемом изобретении используются термопластичные эластичные вкладыши.
3. Повышается плотность и устойчивость изделия к разрушению, так как металлическим корпусам имеется возможность воздействовать через эластичные и термопластичные вкладыши на бетонную или другую строительную смесь в форме заданное время, необходимое для постепенного и окончательного уплотнения бетонной смеси в форме.
4. Облегчается сборка формы для изготовления изделий любого размера и различной конфигурации, за счет выполнения сборочного приспособления прямоугольной, округлой или удлиненной формы, высотой в 2-2,5 раза выше формы в собранном виде.
5. Обеспечиваются расширенные технологические возможности, так как конструкция заявляемой формы позволяет использовать ее не только для изготовления бетонных строительных изделий, но и изделий для декоративной отделки интерьеров и фасадов зданий, изделий ландшафтного дизайна, что подтверждается отлитыми бетонными изделиями (см. фото 1-3) на заявляемой форме. Форму также можно использовать в заливной технологии при изготовлении строительной опалубки и т.п.
Таким образом, предлагаемая к патентованию «форма для изготовления изделий из бетона и другого строительного материала», по мнению заявителя, является патентоспособной, так как обладает всеми критериями: новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.