УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ БЛОКОВ ИЗ АРБОЛИТА

Заявляемая полезная модель относится к области производства строительных материалов и предназначена для изготовления блоков из арболита как на предприятиях, так и в индивидуальном строительстве. При этом для производства арболитовой смеси используются цемент и отходы деревообработки, в частности, щепа, стружка, опилки, или отходы сельского хозяйства, в том числе солома.
Известно устройство (патент SU 1726251, МПК B28B 1/08, опубликовано 15.04.92, «Установка многокомпонентного формования арболита»), содержащее станину с наковальней и направляющими, в которых установлена вертикально-подвижная рама с формой, ударно-контактирующая со станиной при помощи шарниров, пуансон-пригруз установлен над формой с возможностью ударного контакта со смесью при движении рамы вверх, верхний и нижний электромагниты, жестко закрепленные на противоположных вертикально параллельных сторонах станин, якоря которых через шарниры связаны с подвижной рамой, и мультивибратор со ступенчатым по диапазонам и плавным регулированием частоты генерируемых импульсов, в коллекторную цепь каждого из каскадов которого в каждом диапазоне включена управляющая обмотка соответствующего магнитного пускателя, выполненных с возможностью поочередного на время длительности генерируемых импульсов, подключения питания к секциям силовых обмоток верхнего или нижнего электромагнитов.
К недостаткам этого решения относится высокая конструктивная сложность и дороговизна устройства. Необходимость осуществления на данном устройстве двухступенчатого цикла прессования блоков, на первой ступени которого производят двустороннее вертикально-ударное формование при частоте 1-2 Гц, а на второй ступени - виброформование с пригрузом при частоте 20-30 Гц, ведет к повышению себестоимости изготовления блоков и снижению производительности устройства.
В данном случае для изготовления блоков с различными геометрическими размерами используют разные формы соответствующих размеров.
Известно также устройство (патент SU 1834800, МПК5 B28B 1/08, опубликовано 15.08.1993, «Устройство для формования изделий из бетонных смесей»), содержащее раму с вертикальными стойками, соединенными между собой траверсой с силовым цилиндром, шток которого соединен с пуансоном, и матрицу, шарнирно соединенную с силовыми цилиндрами и размещенную на вибростоле, который соединен с основанием посредством шарнирно закрепленных на нем вертикальных штанг, а силовые цилиндры, соединенные с матрицей, расположены на вибростоле, при этом одна из боковых стенок матрицы выполнена с отверстием для загрузки смеси.
Установку задаваемого вертикального размера формуемого блока осуществляют вручную путем перемещения вертикально двух ограничительных штанг, фиксируемых двумя упорными гайками на траверсе, поэтому на практике возникают ситуации, когда даже небольшая неточность установки упорных гаек по высоте относительно траверсы ведет к перекосу положения пуансона относительно матрицы и затруднению подъема матрицы, отчего возникает нештатная ситуация и может остановиться технологический процесс.
Кроме того, контактный износ опорных поверхностей гаек приводит к неравномерному изменению высоты хода пуансона, что также нарушает штатную работу устройства и ведет к снижению точности геометрических размеров формуемого блока.
Прототипом заявляемой полезной модели является устройство для формования арболита (Патент RU 95591, МПК B28B 1/08, опубликовано 10.07.2010, «Устройство для формования арболита»), содержащее станину, установленный на ней расходный бункер, мерный ящик с шибером, подвижную раму, установленную на вертикальных направляющих и включающую форму со стенками и дном, ударный возбудитель, и пуансон-пригруз с приводом, характеризующееся тем, что устройство снабжено горизонтальными направляющими, расположенными на станине, и передвижной кареткой с роликами и приводом перемещения, установленной посредством роликов на горизонтальных направляющих, при этом подвижная рама с вертикальными направляющими установлена на передвижной каретке, а пуансон-пригруз с приводом размещен на верхней части станины соосно форме, ударный возбудитель расположен на основании каретки с возможностью взаимодействия с нижней частью подвижной рамы, стенки формы выполнены раздвижными, при этом форма снабжена приводом раскрытия стенок, кинематически связанным со стенками, а расходный бункер снабжен мерным отсекателем, выполненным в виде гребенки из стержней, концы которых выполнены заостренными, а мерный ящик размещен на выпускной части расходного бункера с возможностью перемещения его вдоль вертикальной оси бункера и снабжен регулируемыми элементами крепления к бункеру, при этом шибер выполнен в виде дна мерного ящика; при этом стержни мерного отсекателя выполнены круглой или овальной формы и ударный возбудитель выполнен в виде смонтированного на основании каретки приводного вала с эксцентриком и закрепленного на нижней части подвижной рамы опорного ролика, взаимодействующего с последним.
В известном решении размер блока по высоте определяется таким параметром как количество арболитовой смеси, загружаемой в форму из мерного ящика, с последующим воздействием на нее пуансон-пригруза и ударного возбудителя, поэтому получаемый вертикальный геометрический размер блока не всегда соответствует требуемой точности, что, соответственно, повышает процент брака изготавливаемых блоков.
Пуансон-пригруз, осуществляющий прессование арболитовой смеси и ударный возбудитель, производящий ударное встряхивание, действующие совместно на форму, не обеспечивают высокого качества формуемого блока, изготовленные блоки не всегда обладают требуемой высокой равномерностью распределения арболитовой смеси и высокой равномерной плотностью по всему объему блока, кроме того, устройство не обеспечивает высокого качества поверхностей формуемого блока.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении качества формуемых блоков.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что устройство для формования блоков из арболита, содержащее форму, над которой соосно с ней размещен пуансон, снабженный силовым приводом, и под формой размещен ударный возбудитель, кинематически связанный с ней, согласно новому техническому решению, снабжено размещенной над пуансоном опорной плитой и установленным на ней вибратором, кроме того, оно снабжено устройством изменения вертикального размера формуемых блоков, выполненного в виде заменяемых вставок, размещенных между пуансоном и опорной плитой, а также устройством ограничения хода пуансона, выполненным в виде боковых упоров, закрепленных на опорной плите с возможностью взаимодействия с верхним краем формы.
Использование в устройстве вибратора, размещенного на опорной плите, обеспечивает дополнительное формующее воздействие на блок вибрацией, действующей одновременно с прессованием и ударовстряхиванием, улучшая равномерность распределения формуемой массы, повышая степень заполнения формы, обеспечивая дополнительное уплотнение арболитовой смеси, повышая качество всех граней блока, формируя их ровные и плотные поверхности, при этом обеспечивается повышение точности исполнения заданных размеров формуемого блока.
Устройство изменения вертикального размера формуемых блоков позволяет предустанавливать параметры устройства в соответствии с требуемым размером формуемого блока, посредством установки между пуансоном и опорной плитой заменяемых вставок соответствующей высоты, регулирующих глубину погружения пуансона в форму при формовании блока, обеспечивая тем самым возможность использования унифицированной формы для изготовления блоков, благодаря чему повышается точность размеров формуемых блоков и становится возможным изготовление блоков различного вертикального размера без замены форм с разными размерами.
Таким образом, можно использовать данное устройство для формования блоков с изменением любого геометрического размера блока, его длины, или ширины, или толщины, без замены самой формы, сокращая в несколько раз количество используемых форм при производстве блоков с разными размерами.
Выполнение на опорной плите боковых упоров, закрепленных на ней с возможностью взаимодействия упоров с верхним краем формы, обеспечивает фиксированную глубину погружения пуансона при его воздействии на формуемый блок, что необходимо для повышения точности размеров изготавливаемых блоков.
При этом опорная плита является конструктивным элементом устройства, передающим вибрационное воздействие от вибратора, через заменяемые вставки, на пуансон и, соответственно, на формуемую арболитовую массу. Кроме того, опорная плита является передающим звеном усилий прессования от привода, через заменяемые ставки, на пуансон, обеспечивая тем самым вибрационно-прессующее формующее действие на блок.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность нового технического решения поясняется техническим рисунком, представленным на фиг.1, на котором изображен общий вид устройства.
Устройство для формования блоков из арболита состоит из рамы 1, на верхней поперечине которой закреплен линейный привод в виде силового цилиндра 2 со штоком 3, на конце которого размещен захват 4, соединенный с верхним концом передаточного штока 5, установленного с возможностью перемещения по направляющей 6, закрепленной на нижней поперечине 7 рамы 1.
На нижнем конце передаточного штока 5 шарнирно закреплен кронштейн 8, связанный своим нижним основанием с опорной плитой 9, на которой установлен вибратор 10, снабженный электроприводом (на фиг. не показан).
Устройство изменения вертикального размера формуемых блоков выполнено в виде заменяемых вставок 11, размещенных между опорной плитой 9 и пуансоном 12.
Устройство ограничения хода пуансона 12 выполнено в виде боковых упоров 13, закрепленных на опорной плите 9 с возможностью взаимодействия с верхним краем формы 14.
Под пуансоном 12, соосно с ним, размещена наполняемая арболитовой смесью форма 14, открытая сверху и установленная на подвижной крышке стола 15, которая снабжена штоками 16, закрепленными под ней симметрично относительно вертикальной оси устройства с возможностью перемещения по направляющим 17, закрепленным на основании 18 стола.
Кроме того, под крышкой стола 15 размещен ударный возбудитель, содержащий опорный ролик 19 и кулачок 20, соединенный с приводом (на фиг. не показан), а на противоположных краях основания 18 стола закреплены буферные упоры 21.
Работает устройство следующим образом.
В исходном положении шток 3 цилиндра 2, закрепленного на верхней поперечине рамы 1, находится в крайнем верхнем положении и, соответственно, пуансон 12 также находится в крайнем верхнем положении.
Для получения необходимого вертикального размера формуемого блока предварительно устанавливают между опорной плитой 9 и пуансоном 12 комплект заменяемых вставок 11 определенной высоты. На крышку стола 15 устанавливают и закрепляют форму 14, в котором происходит формование строительного блока.
При включении силового цилиндра 2 начинает опускаться, выдвигаясь вниз, шток 3 и через захват 4 передает усилие на передаточный шток 5, который опускается вниз по направляющей 6, закрепленной на нижней поперечине 7.
Шток 5 передает усилие на кронштейн 8 и жестко связанную с ним опорную плиту 9. От опорной плиты 9 с помощью заменяемых вставок 11 усилие передается на пуансон 12, который, входя внутрь формы 14, опускается до контакта с арболитовой смесью, после чего включается вибратор 10 и начинается одновременное прессование арболитовой смеси с усилием, передаваемым от силового цилиндра 2, и вибрационное воздействие, передаваемое от вибратора 10 через пуансон 12 на арболитовую смесь. Одновременно с включением вибратора 10 включается ударный возбудитель, и кулачок 20, вращаясь, постоянно обкатывает опорный ролик 19, жестко связанный с крышкой стола 15.
Поворот кулачка 20 обеспечивает подъем штоков 16 по направляющим 17, поднимая крышку стола 15, опорный ролик 19 соскальзывает с кулачка 20 и происходит удар крышки стола 15, производя воздействие ударом и встряхиванием на арболитовую смесь в форме 14.
Буферные упоры 21, закрепленные на основании 18 стола, частично гасят энергию удара, уменьшают уровень шума. После полного поворота кулачка 20 происходит повторение цикла ударовстряхивания.
Под одновременным воздействием прессования, вибрации и ударовстряхивания происходит равномерное распределение арболитовой смеси по объему формы 14 и, таким образом, осуществляется формование строительного блока.
Опускание пуансона 12 продолжается до момента соприкосновения боковых упоров 13 с верхним краем формы 14, благодаря чему ограничивается рабочий ход пуансона 12 и формование блока ограничивается требуемым вертикальным размером, заданным с помощью заменяемых вставок 11.
Работа устройства по формованию блока заканчивается выключением ударного возбудителя, после чего, с помощью силового цилиндра 2 поднимается пуансон 12 в исходное верхнее положение. Готовый блок удаляют из формы 14, которую затем приводят в исходное рабочее положение.
Наличие в устройстве вибратора, одновременно с пуансоном и ударным возбудителем, а также возможность использования унифицированной формы обеспечивают повышение эффективности устройства путем повышения качества формуемых блоков и повышения его производительности.