Металлоформа для изготовления бетонных изделий с фигурным профилем

Область техники
Полезная модель относится к формам для изготовления лестничных узлов, конкретно к металлоформе для изготовления бетонных изделий с фигурным профилем. Металлоформа рекомендуется для высокоскоростного производства ступеней и облицовочных покрытий лестниц с угловым фигурным профилем.
Уровень техники
Известна металлоформа (RU 2313643) для изготовления бетонных изделий с угловым фигурным профилем, содержащая сборно-разборную вдоль оси металлическую форму с внутренней полостью, соответствующей размерам и форме облицовочных покрытий лестницы. С торцевых сторон форма снабжена съемными заглушками.
Для формования бетонных изделий с фигурным профилем металлоформу устанавливают в вертикальное положение на нижнюю торцевую заглушку. Далее с верхней торцевой стороны металлоформы снимают верхнюю торцевую заглушку и заливают форму бетоном. После заливки металлоформы бетоном на ней устанавливают верхнюю торцевую заглушку. Далее металлоформу переводят в горизонтальное положение и устанавливают на виброплатформу в V-положение для вибропрессования залитого бетона.
Недостатком известной металлоформы (RU 2313643) является пониженная производительность производства угловых бетонных профилей, связанная с повышенной трудоемкостью кантования массивной металлоформы, заполненной бетонной смесью. Другим недостатком этой металлоформы является невозможность добавки бетонной смеси в металлоформу в процессе ее вибропрессования, приводящая к трудности производства угловых бетонных изделий одинаковых типоразмеров.
Желательно создание металлоформы, не требующей её кантования при производстве ступеней и облицовочных покрытий из бетона с угловым фигурным профилем.
Таких металлоформ в известном уровне техники не выявлено.
Постановка задачи
Задачей полезной модели является создание металлоформы, не требующей её кантования при производстве из бетона ступеней и облицовочных покрытий с угловым фигурным профилем.
Техническим результатом, достигаемым за счет решения этой задачи, является повышение качества бетонных изделий с фигурным профилем.
Сущность полезной модели
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что металлоформа для изготовления бетонных изделий с фигурным профилем содержит основание и откидную крышку, выполненные с L-образным профилем, соединенные между собой шарнирно и с возможностью образования между их смежными поверхностями формовочных пазов фигурной формы, причем верхние свободные концы основания и откидной крышки, снабжены замками и входным устьем для заливки бетонной смеси.
Выполнение основания и откидной крышки с L-образным профилем, свободные концы которых шарнирно соединены между собой, а верхние - снабжены замками и входным устьем для заливки бетонной смеси позволяет:
устанавливать металлоформу на виброплатформу в одном горизонтальном положении без её вертикально-горизонтального и углового кантования;
производить освобождение из металлоформы готовых изделий путем последовательного поворота откидной крышки, а затем основания вокруг общего шарнира.
Указанные технические преимущества предлагаемой металлоформы позволяют повысить качество производства бетонных изделий, включая ступени и облицовочные покрытия с угловым фигурным профилем для бетонных и железобетонных лестниц.
Сущность полезной модели поясняется рисунками и фотографиями, представленными на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 представлен рисунок, поясняющий конструкцию металлоформы в закрытом положении. На фиг. 2А - фото блока облицовочных фигурных покрытий для бетонных и железобетонных лестниц, произведенных на опытном образце металлоформы. На фиг. 2Б - фото облицовочного покрытия, установленного ступени бетонной лестницы.
На фиг. 1 и 2 обозначены:
1 - поворотное основание металлоформы;
2 - откидная крышка металлоформы;
3 - паз (зазор) между смежными поверхностями основания 1 и откидной крышки 2;
4 - шарнирное соединение;
5 - замок;
6 - устье;
7 - полиуретановая заглушка (боковой ограничитель бетонной смеси).
Раскрытие конструкции полезной модели
Согласно фиг. 1 и 2 металлоформа для изготовления бетонных изделий с фигурным профилем содержит основание 1 и откидную крышку 2, выполненные с L-образным профилем. Нижние концы основания 1 и откидной крышки 2 соединены между собой шарнирно и с возможностью образования между их смежными поверхностями формовочных пазов 3 фигурной формы. Верхние свободные концы основания 1 и откидной крышки 2, снабжены замками 5 и входным устьем 6 для заливки бетонной смеси.
Основание 1 и откидная крышка 2 выполнены длиной 0,6-3 м, шириной 0,1-0,7 м, высотой 0,2-0,6 м и толщиной 2-20 мм. Они выполнены цельнометаллическими или сварными из отдельных металлических пластин с вогнуто-выпуклым профилем.
Шарнирные соединения 4 основания 1 и откидной крышки 2 выполнены в виде дверных петель, рояльных петель или цилиндрических шарниров с возможностью образования между смежными поверхностями основания 1 и откидной крышки 2 формовочных пазов (зазоров) 3 с фигурным профилем. Формовочные пазы 3 выполнены с размерами зазора 0,5-10 см. Замки 5 выполнены в виде рычажных, шпилечных или болтовых зажимов, установленных с боковых и/или верхних сторон свободных концов основания 1 и откидной крышки 2. Устье 6 для заливки бетонной смеси выполнено в виде внутренних продольных срезов верхних свободных концов смежных сторон профилей или в виде загибов указанных концов в противоположные стороны.
Для производства угловых бетонных профилей различной длины металлоформа снабжена набором многоразовых полиуретановых боковых фигурных заглушек 7 для установки поперечно в пазах 3 металлоформы с возможностью их зажима между смежными плоскостями основания 1 и откидной крышки 2 и на расстояниях друг от друга, соответствующих длине производимого фигурного бетонного изделия. Для прочного зажима заглушек 5 между смежными поверхностями профилей 1 и 2 и вертикально к их поверхности заглушки 5 выполнены толщиной не менее 0,5-10 см и размерами, превышающими высоту поперечного сечения пазов 3 металлоформы на 0,5-2 см. Последнее необходимо для того, чтобы заглушка чуть выступала над уровнем устья 6, не допуская пролива смеси по сторонам.
3
Указанный выше диапазон размеров основания 1, откидной крышки 2 и пазов 3 выбран из условия возможности виброформования тонкостенных бетонных изделий фигурной формы требуемой размерной номенклатуры и требуемой прочности. Для виброформования тонкостенных бетонных изделий с фигурным профилем с прочностью 10-14 мПа на изгиб и 50-150 мПа на сжатие требуются тяжелые бетоны с удельной плотностью 2500-2900 кг/м. Увеличенная плотность тяжелых бетонов, загрузка в металлоформу бетонной смеси непосредственно на виброплатформе и без кантования последней, а также ручная выгрузка и транспортировка готовых изделий определяют верхние допустимые границы размеров основания 1, откидной крышки 2.
При использовании металлоформ с размерами меньше нижних допустимых границ получаются изделия фигурной в сечении формы недостаточной толщины и/или длины. Такое уменьшение приводит к недостаточной прочности изделия при изгибающих нагрузках. При использовании металлоформ с размерами больше верхних допустимых границ резко возрастает вес металлоформы. Возрастание веса металлоформы приводит к увеличенной нагрузке на виброплатформу и повышает её инерционность. В свою очередь, повышение инерционности металлоформы приводит к снижению плотности формования бетонной смеси и повышению энергозатрат на вибропрессование бетонных изделий с угловым фигурным профилем необходимой прочности
Нижние границы размеров основания 1 и откидной крышки 2 металлоформы выбраны из условия снижения формовочных свойств металлоформы за счет возможных изгибов и 10% ухода её формовочных пазов 3 за допустимые пределы 0,5-10 см.
Нижняя граница формовочных пазов не позволяет получить бетонные изделия с угловым фигурным профилем необходимой прочности при изгибающих нагрузках. Верхняя граница формовочных пазов приводит к тому, что изделия становятся очень тяжелыми и такие изделия сложнее перегружать, транспортировать и монтировать.
Выбранный диапазон размеров основания 1, откидной крышки 2 и пазов 3 обеспечивают рациональную материалоёмкость и вес металлоформы, а также прочностные характеристики металлоформы при изгибающих нагрузках, необходимые для исключения образования микротрещин на свежесформованных бетонных изделиях.
В целом указанные технические преимущества предложенной конструкции металлоформы позволяют производить бетонные изделия с фигурным профилем одинаковых типоразмеров и повышенного качества.
Данная полезная модель не ограничиваемся вышеприведенным примером её осуществления. В рамках данной конструкции возможны и другие варианты исполнения металлоформы, не выходящие за пределы первоначальных материалов заявки.
В частности, для обеспечения равномерного зазора между смежными сторонами профиля, а также для исключения вытекания бетонной смеси при формовании изделий с угловым профилем между смежными сторонами профилей могут быть приварены ограничители зазоров в виде металлических пластин или уголков с высотой их ребер, соответствующих требуемому зазору между смежными сторонами профилей. Для нанесения на лицевую сторону бетонных изделий противоскользящего орнамента внутрь металлоформы на основании 1 может укладываться эластичная подложка с соответствующим орнаментом.
Работа металлоформы
Металлоформа для изготовления угловых бетонных профилей работает следующим образом.
В исходном положении металлоформа установлена на виброплатформе и открыта. При открытой металлоформе на основании 1 укладывают эластичную подложку (на фигурах не показано) с соответствующим орнаментом и рельефом противоскольжения. После укладки подложки на нее устанавливают заглушки 7. Заглушки 7 устанавливают на расстоянии друг от друга на величину, соответствующую требуемой длине углового бетонного изделия, например, 2 м. Далее поворачивают откидную крышку 2, и зажимают заглушки 7 между поверхностью профиля 2 и эластичной подложкой. После зажатия заглушек 7 верхние свободные концы основания 1 и откидной крышки 2 фиксируют до образования соответствующего зазора 3 между профилями 1 и 2 и закрывают замками 5. Затем включают виброплатформу и через устье 6 в указанный зазор 3, ограниченный с боков заглушками 7, заливают бетонный раствор. В процессе вибропрессования залитого бетона периодически контролируют его уровень через открытое устье 6 в металлоформе и по мере снижения его уровня осуществляют доливку бетонной смеси. По истечении заданного 2-20 мин времени вибрация виброплатформы автоматически отключается и металлоформа удерживается в закрытом положении до отвердевания 3-6 ч бетонного изделия или перевозится на склад хранения. По готовности бетонного изделия открывают замки 5. Поворачивают крышку 2 на шарнире, тем самым раскрывая форму. Затем поворачивают на указанном шарнире основание 1 вместе с бетонным изделием в сторону профиля 2, и готовое изделие выпадает с эластичного вкладыша, уложенного ранее на основания 1 на внутреннюю угловую поверхность крышки 2. Далее готовое бетонное изделие легко снимается с крышки 2 и укладывается в соответствующие штабеля (фиг. 2) для просушки и окончательного отверждения.
Промышленная применимость
Полезная модель разработана на уровне опытного образца. Испытания опытного образца металлоформы для изготовления фигурных бетонных профилей типа облицовочных элементов лестницы с размерами (длина 1200, 1600 мм, толщина 20 мм, 25 мм, ширина 40 мм, 60 мм, угол сочленения 84 градуса) подтвердили возможность повышения качества производства бетонных изделий с фигурным профилем и одинаковыми типоразмерами. При этом отклонения в размерах бетонных изделий в серии не превысили 2%.