Установка для ротационной укладки растворных и бетонных смесей

Полезная модель относится к формовочно-укладочному оборудованию и может быть использована для непрерывной формовки изделий, а также покрытий из растворных или бетонных смесей как на плотных, так и на пористых заполнителях. Техническая задача полезной модели состоит в повышении эффективности установки за счет расширения технологической возможности путем возможности применения ее для разных заполнителей, повышения качества поверхностей, увеличения прочности и стойкости изделий как к климатическим, так и эксплуатационным воздействиям. Установка включает станину 1, привод 2, бункер 3, питатель 4 и метатель 5, содержащий вращающиеся навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении роторы 9 и 10, с установленными на них эластичными элементами 11, образующая которых выполнена в виде чередующихся полых выступов 21 и впадин 22 одного радиуса. Полость 6 для элементарной порции метаемой смеси образована между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого эластичного элемента. Установка снабжена установленным на входе в метатель 5 - рассекателем 12, системой 13 увлажнения загружаемой смеси и гитарой-синхронизатором 14, причем система 13 увлажнения загружаемой смеси имеет зоны 15 и 16 соответственно предувлажнения и доувлажнения. В бункер 3 загружают полусухую растворную или бетонную смесь 8. Включают привод 2, затем питатель 4 и полусухая смесь 8 попадает на рассекатель 12, который разделяет ее на два симметричных потока, при этом одновременно подают воду от регулируемой гидромагистрали в зону предувлажнения 15, увлажняющую внутренние поверхности подаваемой смеси 8 в требуемых пределах. Увлажненная внутри и полусухая снаружи смесь 8 далее попадает на роторы 9 и 10 метателя 5, где в полостях 6 образуются элементарные порции 7 смеси 8, далее выбрасываемые непрерывным потоком в зону доувлажнения 16, где увлажняются наружные слои смеси 8 перед дальнейшим ее уплотнением. 2 п.ф-лы, 1 нез.п.

Полезная модель относится к формовочно-укладочному оборудованию и может быть использована для непрерывной формовки изделий (например, железобетонных шпал, бордюрных камней, плит и др.), а также покрытий из растворных или бетонных смесей как на плотных, так и на пористых заполнителях (например, цементобетонных покрытий автомобильных дорог, автостоянок, офисов, вестибюлей и др.).

Известна конструкция метателя для нанесения защитных покрытий на поверхность трубчатых изделий, содержащего установленные в подшипниках опорной рамы параллельные приводные валы с барабанами в виде зафиксированных винтовыми стержнями пакетов эластичных шайб, выполненных с зубчатой наружной поверхностью и смещенных относительно друг друга на толщину зуба по делительной окружности. [Авторское свидетельство СССР, 885039, кл. В28В 21/44. Опубликовано 30.11.81. Бюллетень 44.]

Недостатком указанного устройства является то, что непрерывный поток наносимой цементно-песчаной смеси, преобразуемый в пульсирующий, для обеспечения высоких физико-механических показателей затвердевшего раствора, должен затворяться минимально возможным количеством воды (т.е. при минимальном значении водоцементного отношения). Получаемая в результате такой дозировки растворная смесь будет характеризоваться жесткой или даже особо жесткой консистенцией. Свежеотформованные из такой смеси гранулы (или "пули", как это указано в А.С.) из еще не затвердевшего бетона при соударении с бетонируемой поверхностью будут тотчас разрушаться, рассыпаясь на отдельные зерна исходной смеси с образованием большого количества отскока. Кроме того, приготовление однородной смеси при низких значениях водоцементного отношения с использованием стандартных смесителей затруднительно, а, учитывая быстрое схватывание таких смесей, представляется проблематичным получение при таком способе укладки высококачественных изделий. Увеличение же пластичности смеси за счет дополнительного ее разжижения водой и увеличения расхода цемента отразится отрицательно на экономичности изделий и, кроме того, будет препятствовать получению таких ценных качеств затвердевшего раствора, как, например, повышенная плотность, прочность, антикоррозионная стойкость и др.

Кроме того, сдвижка зубчатой наружной поверхности эластичных шайб относительно друг друга на толщину зуба по делительной окружности приводит к смещению центра тяжести захватываемой порции смеси относительно траектории метания, перпендикулярной к уплотняемой поверхности, что приводит к увеличению угла вылета смеси из роторов - угла метания и, как следствие, росту отскока и снижению качества формуемой поверхности. Также конструкция метателя не позволяет регулировать зазор между приводными валами с барабанами, что необходимо при использовании не только растворных, но и бетонных смесей на заполнителях значительно большей, чем песок крупностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели относится установка для укладки и уплотнения бетонных и других строительных смесей, включающая станину, привод, бункер, питатель и метатель, содержащий вращающиеся навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с образованием полости для элементарной порции метаемой смеси - роторы, с установленными на них эластичными элементами [Патент России 2217302. Бюллетень 33, 2003 - прототип].

При этом эластичные элементы выполнены трубчатыми и смонтированы по всей поверхности роторов. Захват и перемещение смеси производится путем защемления ее элементарными порциями в полостях между роторами, образующимися в моменты, когда выступающий трубчатый элемент одного ротора совпадает при вращении с промежутком между двумя соприкасающимися элементами другого ротора. Образуемая полость для элементарной порции метаемой смеси невелика, что не может обеспечить высокую производительность установки. Имеет место сложность конструкции роторов из-за выполнения эластичных элементов в виде большого числа трубчатых элементов.

К недостаткам известного устройства относится постоянное контактирование эластичных поверхностей между собой при вращении роторов, что приводит к их быстрому износу при многократном сжатии и разжатии, следующими друг за другом с частотой, равной частоте вращения роторов. Кроме того, отсутствие возможности регулирования зазора между трубчатыми элементами роторов не позволяет использовать смеси с крупными заполнителями, что ограничивает применение известного технического решения уплотнением преимущественно мелкозернистых смесей.

С другой стороны, смещение трубчатых элементов относительно друг друга приводит к формированию между ними порции смеси со смещенным относительно траектории метания, перпендикулярной к уплотняемой поверхности, центром тяжести, что приводит к увеличению угла метания , и, как следствие, росту отскока и снижению качества формуемой поверхности, характеризуемой однородностью ее физико-технических показателей.

Следует отметить, что известное техническое решение предполагает применение готовых, т.е. уже водозатворенных смесей. В то же время известно, что наибольший эффект для растворов и бетонов достигается при применении смесей с пониженным водоцементным отношением, приготовление которых с высоким качеством (однородностью) при использовании стандартных смесителей затруднительно. Кроме того, при метании происходит неконтролируемое испарение влаги из смеси, которое может приводить к снижению водоцементного отношения ниже допустимых значений (пересушке смеси) и снижению физико-технических показателей затвердевшего материала.

Техническая задача полезной модели состоит в повышении эффективности установки за счет расширения технологической возможности путем возможности применения ее для разных заполнителей, повышения качества поверхностей, увеличения прочности и стойкости изделий как к климатическим, так и эксплуатационным воздействиям.

Поставленная техническая задача достигается тем, что установка для ротационной укладки растворных и бетонных смесей, включающая станину, привод, бункер, питатель и метатель, содержащий вращающиеся навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с образованием полости для элементарной порции метаемой смеси- роторы, с установленными на них эластичными элементами, - снабжена установленным на входе в метатель - рассекателем, системой увлажнения загружаемой смеси и гитарой-синхронизатором, причем система увлажнения загружаемой смеси имеет зоны предувлажнения и доувлажнения и состоит из регулируемой гидромагистрали и смонтированных в каждой из зон форсунок, связанных с гидромагистралью, а гитара- синхронизатор смонтирована на соединенных с приводом валах роторов с возможностью изменения расстояния между роторами, при этом поверхность каждого из роторов выполнена гладкой, а на поверхностях роторов закреплены замкнутые эластичные элементы с образующей в виде чередующихся полых выступов и впадин, имеющих одинаковый радиус, причем выступы одного из эластичных элементов находятся напротив впадин другого с образованием полости между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого для элементарной порции метаемой смеси, причем форсунки зоны предувлажнения установлены в зоне рассекателя и направлены на внутренние слои подаваемой смеси, а форсунки зоны доувлажнения установлены в зоне выхода смеси из метателя, расположены под острым углом к оси потока метаемой смеси и направлены на внешние слои выходящей из метателя смеси.

Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:

- установка снабжена установленным на входе в метатель-рассекателем;

- установка снабжена системой увлажнения загружаемой смеси;

- система увлажнения загружаемой смеси имеет зоны предувлаж-нения и доувлажнения и состоит из регулируемой гидромагистрали и смонтрованных в каждой из зон форсунок, связанных с гидромагистралью, при этом форсунки зоны предувлажнения установлены в зоне рассекателя и направлены на внутренние слои подаваемой смеси, а форсунки зоны доувлажнения установлены в зоне выхода смеси из метателя, расположены под острым углом к оси потока метаемой смеси и направлены на внешние слои выходящей из метателя смеси.

- установка снабжена гитарой-синхронизатором;

- гитара- синхронизатор смонтирована на соединенных с приводом валах роторов с возможностью изменения расстояния между роторами и соединена с приводом;

- поверхность роторов выполнена гладкой;

- на поверхностях роторов закреплены замкнутые эластичные элементы с образующей в виде чередующихся полых выступов и впадин, имеющих одинаковый радиус;

- выступы одного из эластичных элементов находятся напротив впадин другого с образованием полости между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого для элементарной порции метаемой смеси.

Это позволит повысить эффективность установки за счет расширения технологической возможности путем возможности применения ее для разных заполнителей, повышения качества поверхностей, увеличения прочности и стойкости изделий как к климатическим, так и эксплуатационным воздействиям.

Выполнение поверхностей роторов гладкими и закрепление на них замкнутых эластичных элементов с образующей в виде чередующихся полых выступов и впадин, имеющих одинаковый радиус, при расположении выступов одного из эластичных элементов напротив впадин другого с образованием полости между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого для элементарной порции метаемой смеси обеспечивает компенсирование несимметричных элементарных порций смеси дополнительным импульсом, создаваемым расправляющимся при метании выпуклым полым выступом эластичного элемента, что уменьшает угол метания , и как следствие, снижает отскок, повышая тем самым качество формуемой поверхности и равномерность распределения смеси по всей полосе бетонирования.

Покрытие поверхностей роторов замкнутым эластичным элементом обеспечивает сохранение исходного гранулометрического состава заполнителя, особенно пористого пониженной прочности.

Снабжение установки гитарой-синхронизатором, смонтированной на соединенных с приводом валах роторов с возможностью изменения расстояния между роторами обеспечивает синхронность вращения роторов, балансировку роторов при высокой частоте вращения, расширение технологической возможности установки за счет возможности применения заполнителей разной фракции, а также обеспечивает надежность герметичности полости для элементарной порции смеси, что исключает потери смеси и обеспечивает равномерное метание, а следовательно повышает качество изделий.

Снабжение установки установленным на входе в метатель-рассекателем, а также - системой увлажнения загружаемой смеси, имеющей зоны предувлажнения и доувлажнения и состоящей из регулируемой гидромагистрали и смонтрованных в каждой из зон форсунок, связанных с гидромагистралью, а также установкой форсунок зоны предувлажнения в зоне рассекателя и направление их на внутренние слои подаваемой смеси, а установкой форсунок зоны в зоне выхода смеси из метателя и направление их на внешние слои выходящей из метателя смеси под острым углом к оси метаемой смеси обеспечивает выравнивание скорости частиц смеси в момент формовки за счет придания струей наружным (более медленным) частицам дополнительной скорости, а следовательно, обеспечивает повышение качества изделий за счет уменьшения угла метания и равномерного увлажнения смеси, достигаемого увлажнением ее внутренних (в зоне предувлажнения) и внешних (в зоне доувлажнения) слоев.

В посмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений, содержащих совокупность указанных отличительных признаков.

Полезная модель применима и будет использована в отрасли в 2009 г.

На фиг.1 изображена установка для ротационной укладки растворных и бетонных смесей;

На фиг.2 - то же, узел 1 на фиг.1;

На фиг.3 - то же, разрез по А-А на фиг.1;

На фиг.4 - то же, разрез по Б-Б на фиг.2;

На фиг.5 - то же, вид. Г на фиг.4;

На фиг.6 - то же, вид В на фиг.3.

Установка для ротационной укладки растворных и бетонных смесей включает станину 1, привод 2, бункер 3, питатель 4 и метатель 5, содержащее вращающиеся навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с образованием полости 6 для элементарной порции 7 метаемой смеси 8 - роторы 9 и 10, с установленными на них эластичными элементами 11.

Установка снабжена установленным на входе в метатель 5 - рассекателем 12, системой 13 увлажнения загружаемой смеси и гитарой-синхронизатором 14, причем система 13 увлажнения загружаемой смеси имеет зоны 15 и 16 соответственно предувлажнения и доувлажнения и состоит из регулируемой гидромагистрали (на фиг. не показано) и смонтированных в каждой из зон форсунок 17 и 18, связанных с гидромагистралью, а гитара- синхронизатор 14 смонтирована на соединенных с приводом 2 валах 19 и 20 роторов соответственно 9 и 10 с возможностью изменения расстояния между роторами, при этом поверхности роторов 9 и 10 выполнены гладкими, а на поверхностях роторов посредством бондажей 23 закреплены замкнутые эластичные элементы 11 с образующей в виде чередующихся полых выступов 21 и впадин 22, имеющих одинаковый радиус, причем выступы одного из эластичных элементов находятся напротив впадин другого с образованием полости 6 между двумя впадинами 22 одного эластичного элемента 11 и выступом 21 другого для элементарной порции метаемой смеси 8, причем форсунки 17 зоны предувлажнения 15 установлены в зоне рассекателя и направлены на внутренние слои подаваемой смеси, а форсунки 18 зоны доувлажнения установлены в зоне выхода смеси из метателя 5, расположены под острым углом к оси 24 потока метаемой смеси 8 и направлены на внешние слои выходящей из метателя 5 смеси 8. Установка форсунок 18 в зоне выхода смеси из метателя 5 и направление их на внешние слои выходящей из метателя 5 смеси 8 под острым углом к оси 24 метаемой смеси 8 обеспечивает выравнивание скорости частиц смеси в момент формовки за счет придания струей наружным (более медленным) частицам дополнительной скорости, а следовательно, обеспечивает повышение качества изделий за счет уменьшения угла метания и равномерного увлажнения смеси, достигаемого увлажнением ее внутренних (в зоне предувлажнения) и внешних (в зоне доувлажнения) слоев.

Гитара-синхронизатор 14 содержит направляющие 25 и ползун 26.

Установка работает следующим образом.

Перед началом работы в бункер 3 загружают полусухую растворную или бетонную смесь 8. Включают привод 2. После того, как частота вращения роторов 9 и 10 достигает заданного значения, включают в работу питатель 4 ленточного типа и полусухая смесь 8 попадает на рассекатель 12, который разделяет ее на два симметричных потока, при этом одновременно подают воду от регулируемой гидромагистрали на форсунки 17 зоны предувлажнения 15, увлажняющих внутренние поверхности подаваемой смеси 8 в требуемых пределах, а именно, внутренние поверхности симметричных потоков смеси 8, выходящих из рассекателя 12. Следует отметить, что в это время факел распыления воды форсунками 17 и расход подаваемой воды регулируется.

Увлажненная внутри и полусухая снаружи смесь 8 далее попадает на роторы 9 и 10 метателя 5, вращающиеся встречно с частотой 2000-4500 об./мин., откуда непрерывной струей выбрасывается в зону доувлажнения 16, где с помощью форсунок 18 увлажняются наружные слои смеси 8 перед дальнейшим ее уплотнением. Установкой форсунок 18 в зоне выхода смеси из метателя 5 и направление их на внешние слои выходящей из метателя 5 смеси под острым углом к оси метаемой смеси обеспечивается выравнивание скорости частиц смеси в момент формовки за счет придания струей наружным (более медленным) частицам дополнительной скорости, а следовательно, обеспечивает повышение качества изделий за счет уменьшения угла метания и равномерного увлажнения смеси, достигаемого увлажнением ее внутренних (в зоне предувлажнения) и внешних (в зоне доувлажнения) слоев.

В процессе образования полости 6 между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого для элементарной порции 7 метаемой смеси 8 обеспечивается компенсирование несимметричных элементарных порций смеси дополнительным импульсом, создаваемым расправляющимся при метании выпуклым полым выступом 21 эластичного элемента, что уменьшает угол метания , и как следствие, снижает отскок, повышая тем самым качество формуемой поверхности и равномерность распределения смеси по всей полосе бетонирования.

Расход и давление струй воды из форсунок 18 также регулируется в зависимости от требуемой величины водоцементного отношения в смеси и скорости ее метания и обеспечивает уменьшение разброса смеси 8 (угла метания ), а следовательно ее отскок, что является одним из основных условий обеспечения высокого качества формируемой поверхности.

При изменении крупности используемых заполнителей осуществляют регулировку зазора между роторами 9 и 10 при выключенном приводе. Для получения необходимого зазора следует освободить крепление направляющих 25, раздвинуть роторы 9 и 10 до получения необходимого зазора, закрепить направляющие 25, освободить крепление ползуна 26, поднять ползун 26 до получения полного зацепления роторов 9 и 10, закрепить ползун 26 и проверить плавность вращения роторов 9 и 10 для этого, поворачивая один из роторов, убедиться в синхронности встречного вращения другого ротора.

Таким образом, полезная модель позволит повысить эффективность установки за счет расширения технологической возможности путем возможности применения ее для разных заполнителей, повышения качества поверхностей, увеличения прочности и стойкости изделий как к климатическим, так и эксплуатационным воздействиям.

Полезная модель имеет широкий спектр применения и может быть использована, например, для укладки с одновременным уплотнением растворных и бетонных смесей в массивы, форму или опалубку, устройства защитных покрытий и т.п. из раствора или бетона, к которым предъявляются повышенные требования по стойкости к эксплуатационным воздействиям.

1. Установка для ротационной укладки растворных и бетонных смесей, включающая станину, привод, бункер, питатель и метатель, содержащий вращающиеся навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с образованием полости для элементарной порции метаемой смеси роторы, с установленными на них эластичными элементами, отличающаяся тем, что установка снабжена установленным на входе в метатель рассекателем, системой увлажнения загружаемой смеси и гитарой-синхронизатором, причем система увлажнения загружаемой смеси имеет зоны предувлажнения и доувлажнения и состоит из регулируемой гидромагистрали и смонтированных в каждой из зон форсунок, связанных с гидромагистралью, а гитара-синхронизатор смонтирована на соединенных с приводом валах роторов с возможностью изменения расстояния между роторами, при этом поверхность каждого из роторов выполнена гладкой, а на поверхностях роторов закреплены замкнутые эластичные элементы с образующей в виде чередующихся полых выступов и впадин, имеющих одинаковый радиус, причем выступы одного из эластичных элементов находятся напротив впадин другого с образованием полости между впадиной одного эластичного элемента и выступом другого для элементарной порции метаемой смеси.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что форсунки зоны предувлажнения установлены в зоне рассекателя и направлены на внутренние слои подаваемой смеси, а форсунки зоны доувлажнения установлены в зоне выхода смеси из метателя, расположены под острым углом к оси потока метаемой смеси и направлены на внешние слои выходящей из метателя смеси.