УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
DEVICE FOR PRODUCTION OF FERROCONCRETE PRODUCTS

Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для изготовления железобетонных изделий, включающим в себя расположенные на одном основании и в едином корпусе узел формирования железобетонного изделия, включающий в себя форму с бортами, и может быть использовано для изготовления железобетонных изделий различных форм.
В настоящем описании и формуле приняты следующие термины:
Железобетонные изделия - группа строительных материалов из железобетона, керамзитобетона, включающая в себя изделия, преимущественно предназначенные для строительства зданий, например: наружные цокольные стеновые панели, внутренние цокольные стеновые панели, стенки лоджий, вентиляционные блоки, элементы входов, наружные стеновые панели, трехслойные наружные стеновые панели с утеплителем, внутренние стеновые панели, стенки лоджии, вентиляционные блоки, наружные стеновые панели, лестницы, парапетные панели и прочее.
Арматурная конструкция - обобщающее название разных видов арматуры для железобетонных конструкций, включающая в себя рабочую арматуру, распределительную арматуру, монтажную арматуру, сварные арматурные сетки, пространственные каркасы, монтажные петли, закладные детали и прочее.
Форма - формовочный поддон, в который укладывается арматурная конструкция и заливается бетонная смесь для изготовления железобетонного изделия.
Уровень техники
Известно из уровня техники устройство для изготовления железобетонных изделий, включающее в себя расположенные на одном основании и в едином корпусе узел формирования железобетонного изделия, включающий в себя форму с бортами (см. описание к патенту РФ №2475610, опубликованное 20.11.2012).
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению и взято за прототип к предлагаемому изобретению.
Недостатком данного устройства является недостаточное удобство эксплуатации такого устройства за счет того, что в конструкции устройства отсутствуют механизмы и узлы, которые повышают удобство эксплуатации такого устройства: механизмы подачи, укладки арматурной конструкции, подачи и заливки смесью, электронных блоков управления указанными механизмами, а также отсутствуют удобные средства разметки для укладки арматурной конструкции.
Раскрытие изобретения
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить устройство для изготовления железобетонных изделий, позволяющее как минимум сгладить по меньшей мере один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение удобства эксплуатации устройства.
Для достижения этой цели устройство дополнительно содержит соединенный с узлом формирования железобетонного изделия механизм подачи и укладки арматурной конструкции.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность удобно подавать и укладывать арматурную конструкцию для заливки ее бетонной смесью и превращения в железобетонное изделие.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом подачи и укладки арматурной конструкции механизм подачи бетонной смеси, адаптированный для соединения с электронным блоком управления механизма подачи бетонной смеси.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность повышения удобства эксплуатации за счет автоматизации процесса управления подачей бетонной смесью.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом подачи бетонной смеси механизм равномерного распределения бетонной смеси.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность автоматически распределять бетонную смесь.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом равномерного распределения бетонной смеси вибрационный механизм уплотнения залитой смеси, адаптированный для соединения с электронным блоком управления вибрационного механизма уплотнения залитой смеси.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность повышения удобства эксплуатации за счет автоматизации процесса управления вибрационным механизмом уплотнения залитой смеси.
Устройство дополнительно содержит соединенный с вибрационным механизмом уплотнения залитой смеси средство для нагрева формируемого железобетонного изделия.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность удобно высушивать готовое изделие.
Устройство дополнительно содержит связанный со средством для нагрева формируемого железобетонного изделия механизм извлечения из формы готового изделия.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность извлекать из формы готовое изделие с помощью соответствующего механизма.
Узел формирования железобетонного изделия включает в себя лазерный излучатель, адаптированный для соединения с электронным блоком управления лазерного излучателя.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность производить лазерную разметку, которая соответствует чертежу CAD со всеми деталями. Такую разметку можно нанести на поверхность формы, в которую производится укладка арматурной конструкции и заливка бетонной смесью, согласно изображению изделия. Применение лазерной проекционной системы существенно уменьшает время, требуемое для выполнения такой работы.
Существует вариант изобретения, в котором механизм равномерного распределения бетонной смеси снабжен системой разрыхления, адаптированный для выдачи и укладки наружного слоя панели.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечения качества производимой продукции при обеспечении удобства эксплуатации устройством.
Существует вариант изобретения, в котором форма с бортами имеет два смежных откидных борта и остальные борта, выполненные в виде профилей, закрепленных на форме фиксирующими магнитами.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность резко повысить удобство предварительного расположения арматурной конструкции и бортов, которые являются контуром внешним и при необходимости внутренним для будущего железобетонного изделия. Это становится возможным делать очень быстро, так как это очень эффективный и гибкий метод оснастки для форм. Это удобно как для мелкосерийного производства, так и для производства часто меняющейся продукции. Также такое решение обеспечивает продукцию высшего качества за счет точности размеров, прямых боковых профилей, точных 90-градусных углов и многих других преимуществ. Магниты можно свободно разместить на любое место. Можно эксплуатировать сотни раз подряд.
Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему устройства для изготовления железобетонных изделий согласно изобретению;
- фигура 2 изображает этапы функционирования устройства для изготовления железобетонных изделий согласно изобретению.
Согласно фигуре 1 устройство для изготовления железобетонных изделий включает в себя расположенные на одном основании 1 и в едином корпусе, образованном также стенами и потолком, узел 2 формирования железобетонного изделия, включающий в себя форму 3 с бортами 31. Устройство дополнительно содержит соединенный с узлом 2 формирования железобетонного изделия механизм 21 подачи и укладки арматурной конструкции.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом 21 подачи и укладки арматурной конструкции механизм 22 подачи бетонной смеси, адаптированный для соединения с электронным блоком 221 управления механизма подачи бетонной смеси. В качестве такого механизма 22 может быть использована бадья адресной подачи бетона, которая транспортируется по рельсовому пути. Бадья может разгружаться опрокидыванием вниз с помощью, например, редукторного двигателя с инвенторным управлением. Бадья может быть снабжена программой с управлением логикой и датчиками, которые реагируют на ограничительные плиты путей. Бадья может перемещаться по путям под управлением программируемой логики и получать инструкции через троллей на постах остановки. Возможно также управление вручную через дистанционное управление.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом 22 подачи бетонной смеси механизм 23 равномерного распределения бетонной смеси. В качестве такого механизма 23 может быть использован бетоноукладчик, который представляет собой мостовую конструкцию с бункером, который передвигается поперечно порталу, что дает возможность распределять смесь по поверхности изделия любого очертания. Такой механизм 23 может равномерно выдавать бетонную смесь на предварительно подготовленную форму 3.
Устройство дополнительно содержит соединенный с механизмом 23 равномерного распределения бетонной смеси вибрационный механизм 24 уплотнения залитой смеси, адаптированный для соединения с электронным блоком управления 241 вибрационного механизма уплотнения залитой смеси. В качестве такого механизма 24 могут быть использованы встроенные в форму виброцилиндры, режим вибрирования которых может характеризоваться тремя основными показателями:
- амплитудой колебания;
- частотой колебания;
- временем вибрирования.
Устройство дополнительно содержит соединенный с вибрационным механизмом 24 уплотнения залитой смеси средство 25 для нагрева формируемого железобетонного изделия. В качестве такого средства 25 может быть использовано средство подачи горячей воды с температурой 85-100°C. В некоторых случаях это может быть инфракрасный нагреватель.
Устройство дополнительно содержит связанный со средством 25 для нагрева формируемого железобетонного изделия механизм 26 извлечения из формы готового изделия.
Узел 2 формирования железобетонного изделия включает в себя лазерный излучатель 27, адаптированный для соединения с электронным блоком управления 271 лазерного излучателя.
Механизм 23 равномерного распределения бетонной смеси снабжен системой разрыхления 231, адаптированный для выдачи и укладки наружного слоя панели.
Форма 3 с бортами 31 имеет два смежных откидных борта 311 и остальные борта 312, выполненные в виде профилей, закрепленных на форме фиксирующими магнитами 32.
Железобетонное изделие условно обозначено на фигуре 1 как 4, а его арматурная конструкция как 41.
Осуществление изобретения
Устройство для изготовления железобетонных изделий функционирует следующим образом (приводится не ограничивающий применения изобретения пример осуществления).
Согласно фигуре 2:
Этап А1. Предварительно подготавливают формы 3, выполненные в виде, например, опрокидных поддонов, а именно: производят чистку и смазку формы.
Этап А2. Производят маркировку позиций изделия и проемов на форме 3. Для этого используют лазерный излучатель 27. Он проецирует чертеж CAD со всеми деталями на поверхность формы для установки оснастки согласно изображению изделия.
Этап A3. После разметки на предыдущем этапе производят установку бортов 31, проемообразователей и вкладышей. Для этого фиксируют смежные борта 311, которые выполнены открывающимися и прикреплены на болтах к форме 3. Остальные борта 312 и разделительные борта прикрепляют к форме 3 магнитами 32. Борта и проемообразователи расставляют строго в проектное положение, затем фиксируют магниты 32.
Этап А4. Арматурные изделия при помощи механизма 21 подачи и укладки арматурной конструкции, например мостового крана, размещают на линиях разметки согласно предыдущим этапам. Арматурные изделия сетки, каркасы, петли, анкера устанавливают и привязывают в проектное положение вязальной проволокой.
Этап А5. Бетонную смесь подают с помощью механизма 22 подачи бетонной смеси, выполненной в виде, например, бадьи адресной подачи бетона, которая транспортируют по рельсовому пути. Бадью разгружают опрокидыванием вниз с помощью редукторного двигателя с инвентарным управлением. Бадья может быть снабжена электронным блоком 221 управления механизма подачи бетонной смеси и датчиками, которые реагируют на ограничительные плиты путей.
Этап А6. Механизм 22 подачи бетонной смеси подает бетонную смесь в механизм 23 равномерного распределения бетонной смеси, который может быть выполнен в виде бетоноукладчика мостового типа. Механизм 23 производит выдачу и укладку наружного слоя панели и позволяет понизить соотношение вода-цемент по сравнению с методами, используемыми в традиционных бетоноукладчиках. Правильная форма формовочного бункера способствует увеличению площади формования и улучшает течение бетонной смеси. Перед пуском механизма 22 подачи бетонной смеси необходимо включить звуковую сигнализацию, дать предупреждающий сигнал.
Этап А7. Уплотняют уложенный слой бетонной смеси с помощью механизма 24 уплотнения залитой смеси, например, встроенных в форму 3 четырех виброцилиндров.
Этап А8. После укладки и уплотнения внешнего слоя производят укладку теплоизоляционного слоя материала (утеплителя) рабочими вручную.
Этап А9. Устанавливают стеклопластиковую арматуру, связывающую внешний и внутренний слои панели. Опционально в стеновых панелях по периметру оконных и балконных проемов и по низу панелей уложить из негорючих материалов минераловатную плиту.
Этап А10. Производят установку арматуры внутреннего слоя панели, закладных деталей, шаблоны для закладных коммуникаций и закладные коммуникации. На теплоизоляционный материал укладывают плоскую сетку и привязывают к продольному каркасу вязальной проволокой.
Этап А11. После уплотнения верхнего слоя бетона очищают борта формы 3 и вкладыши от остатков бетона.
Этап А12. Производят термообработку изделий средством 25 для нагрева формируемого железобетонного изделия. В качестве теплоносителя может использоваться горячая вода  температурой 85-100°C, получаемая, например, в отдельной котельной. Для наружных стеновых панелей дополнительно применяют инфракрасную сушку.
Этап А13. После термообработки производят распалубку, раскрытие бортов, снятие проемообразователей. С помощью механизма 26 извлечения из формы готового изделия производят переворачивание формы при снятии с них изделия.
Приведенные варианты осуществления изобретения являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные в рамках выполнения решаемой задачи.
Промышленная применимость
Предлагаемое устройство для изготовления железобетонных изделий может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу изобретения на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.
В соответствии с предложенным изобретением заявителями был изготовлено устройство для изготовления железобетонных изделий.
Все технологическое оборудование было размещено в едином корпусе. Производство изделий было организовано по стендовой технологии. Все технологические операции выполнялись на одном посту.
Опытная эксплуатация устройства для изготовления железобетонных изделий показала, что оно позволяет обеспечить:
- удобную подачу и укладку арматурных конструкций;
- управление с помощью электронного блока управления механизмом подачи бетонной смеси;
- подачу бетонной смеси;
- равномерное распределение бетонной смеси;
- разрыхление бетонной смеси;
- уплотнение залитой бетонной смесью вибрационным механизмом;
- управление с помощью электронного блока управления вибрационного механизма уплотнения залитой смеси;
- нагрев формируемого железобетонного изделия;
- удобное извлечение из формы готового изделия;
- разметку лазерным излучателем;
- управление с помощью электронного блока управления лазерным излучателем.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение удобства эксплуатации устройства для изготовления железобетонных изделий.
Дополнительно предлагаемое устройство для изготовления железобетонных изделий позволяет оптимизировать работу на таком устройстве, поскольку требуется меньше трудозатрат для изготовления одного изделия.