ФОРМОВОЧНЫЙ ВАЛИК

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, в частности, к производству пустотелых керамических стеновых камней с прямоугольной системой отверстий.
Известны системы отверстий, предусмотренные ГОСТ 530-2007 для пустотелых керамических камней формата: 2,1 НФ с 30 квадратными пустотами и отверстием для захвата; 2,1 НФ с 18 квадратными пустотами и отверстием для захвата; 2,1 НФ с 18 щелевидными пустотами.
Современные пустотелые керамические камни, в основном, имеют отверстия в виде прямоугольных параллелепипедов (фиг.1а). Недостаток такой формы заключается в том, что в процессе каменной кладки происходит частичное или полное заполнение отверстий цементно-песчаным раствором (ЦПР). Это приводит к ухудшению теплотехнических свойств керамических камней в результате образования дополнительных мостиков холода, а также к значительному перерасходу ЦПР.
Целью предлагаемой полезной модели является уменьшение площади отверстий у постельной грани керамического камня (при обеспечении их технологической вентилируемости во время обжига). Это позволит уменьшить проникновение ЦПР в отверстия при сохранении теплотехнических свойств камня.
Поставленная цель достигается тем, что формовочный валик выполнен в виде металлического вала с расположенными на нем зубьями, между которыми находятся фиксаторы, имеющие трапецеидальное сечение.
На фиг.2 представлена конструкция предложенной формы валика, где 1 - вал, на котором расположены зубья 2. Между зубьями устанавливаются фиксаторы 3. Геометрические параметры валика связаны следующими зависимостями:
где S - шаг зубьев;
а
А,  - ширина отверстий и толщина стенок керамического камня;
М, Н - ширина и высота зубца валика;
m, h - ширина нижней грани и высота фиксатора;
1
0
m, m - зазор между зубцом и фиксатором, ширина верхней грани фиксатора;
α - угол заточки зубца валика;
1
D, d, d - диаметры валика по остриям зубцов, рабочей поверхности и поверхности фиксаторов;
Работа формовочного валика осуществляется следующим образом. При прокатке валика по постельной грани керамического камня-сырца зубья 2 полностью погружаются в стенку между отверстиями и, вызывая расклинивание стенок, создают локальное сужение отверстий (фиг.1б). Фиксаторы 3 служат для предотвращения чрезмерного сужения отверстий, что при обжиге может привести к неравномерному распределению температуры в теле камня.
Схема движения формовочного валика по постельной грани керамического камня-сырца представлена на фиг.3, где С - центр тяжести поперечного сечения валика. Валик совершает поступательное движение и вращение вокруг своей оси. При этом:
C
где υ - скорость поступательного движения валика (точки С);
ω - угловая скорость вращения валика.
Размеры валика для керамических камней торговой марки POROTHERM 38 и POROTHERM 51, выпускаемых компанией Wienerberger, приведены в табл.1.
Таблица 1.
Размеры формовочного валика
№ п/п
Геометрические параметры
POROTHERM
38
51
1
Длина рабочей части валика L, мм
380
510
2
Диаметр по остриям зубцов D, мм
35
44
3
Диаметр вала d, мм
15
20
4
Диаметр по верхним граням фиксаторов d<sub>1</sub>, мм
21
28
5
Ширина основания зубца валика М, мм
6
9
6
Ширина нижней грани фиксатора m, мм
4
5
7
Ширина верхней грани фиксатора m<sub>0</sub>, мм
3,6
4,3
8
Высота фиксатора h, мм
3
4
9
Высота зубца Н, мм
10
12
10
Угол заточки зубца валика α, град.
33,40
41,11
11
Зазор между основаниями зубцов и фиксаторов m<sub>1</sub>, мм
3
3,5
12
Шаг зубьев S, мм
16
21
Вывод: таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет улучшить кладочные и теплотехнические свойства керамических стеновых камней посредством локального сужения отверстий у постельной грани, влекущего к сокращению объема ЦПР, попадающего в отверстия.