Установка для центрифугирования жидкого затвердевающего материала

 

Изобретение относится к установке для центрифугирования трубчатого слоя затвердевающего жидкого материала. Она включает вращающуюся форму, средство вибрации, имеющее ролик с осью, расположенной в вертикальной плоскости, содержащей ось X-X вращающейся формы. В качестве формы предпочтительно применение труб, предназначенных для нанесения на их внутреннюю поверхность покрытия, например, бетонного или цементного. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике центрифугирования слоя жидкого затвердевающего материала. В частности, изобретение касается центрифугирования гранулированного твердеющего материала с помощью установки такого вида, который включает поворотную форму.

Известно, как заставить вибрировать форму, чтобы перемещать гранулированный материал, помещенный внутри этой формы посредством устройств-вибраторов (см. заявку FR N 2559407, B 22 D 18/04, 1985).

Кроме того, в заявке FR N 2658102, B 22 C 15/10, 1991 описываются электродвигатели с горизонтальной осью, ротор которых удерживает дебаланс (вибратор), позволяющий обеспечить вибрацию формы для распределения материала, содержащегося в форме. Вибрация происходит практически в вертикальном направлении.

Два эти документа описывают вибрацию песка в форме с горизонтальной нижней стенкой, что позволяет передавать вибрацию с помощью стола (плиты), но не образовывать трубчатый слой материала.

Авторские свидетельства СССР N 670447, B 28 B 21/34 и N 977184, B 28 B 21/34, 1982 описывают устройство для вибрации, источник вибраций, применяемые к вращающейся трубе, подвешенной на приводных ремнях. Эти вибрации действуют вдоль оси трубы и не имеют преимущества радиальных вибраций. Радиальные вибрации являются более эффективными, они сочетаются с центробежной силой, вызванной вращением формы и силой земного притяжения.

Заявка FR N 2462984, B 28 B 19/00, 1979 описывает механическую установку центрифугирования слоя материала в поворотно-вращающейся форме, удерживаемой подвесными ремнями и включающей средства создания радиальных вибраций, размещенные выше формы, чтобы не препятствовать передвижению в горизонтальном радиальном направлении указанной формы.

Установка включает средство, способное заставить вибрировать перпендикулярно оси X-X поворотно-вращающуюся форму.

Указанное средство упруго соединено шарнирами на одном конце и на другом конце удерживает вибрационный ролик.

Эта установка имеет значительные преимущества по сравнению с другими установками центрифугирования слоя жидкого материала, в частности, быструю установку без прямого ручного действия устройства ограничения, каков бы ни был диаметр формы, и радиальную вибрацию перпендикулярно оси X-X. Она также позволяет распределить несколько средств для вибрации по длине формы и усиливать и лучше контролировать вибрации, комбинируя их направления с направлением силы тяжести формы и указанного центрифугирующего материала.

Известная установка имеет ограничения.

Действительно, установка согласно заявке FR N 2462984 не позволяет быстро менять форму, т.к. подвесные ремни заставляют применять поворотную форму достаточно тяжелую, отсюда необходимость их демонтажа или осевого перемещения формы во время ее замены.

В изобретении ставится задача устранить эти недостатки и внести, предложить ряд положительных решений, состоящих, в частности, в возможности оборота с высокой скоростью, сохраняя все преимущества радиальной вибрации, применяемой для формы, при этом форма устанавливается или демонтируется путем параллельного перемещения по отношению к самой себе. Среди других преимуществ радиальные вибрации легко контролируются, т.к. более легко обеспечит взаимодействие ролика с окружностью, чем с торцевым отверстием.

С этой целью установка центрифугирования слоя жидкого материала включает поворотно-вращательную форму с горизонтальной осью X-X, открытой по меньшей мере на одном конце, устройства удерживания этой формы, которые свободно вращаются, и устройство осевого ограничения слоя, получаемого методом центрифугирования, со стороны открытого конца формы, причем устройство для ограничения включает, с одной стороны кольцо среза, имеющее само твердый, жесткий обруч, который можно надевать с радиальным зазором на указанный конец формы, за исключением фланца (воротника) с внутренними радиальными насечками, а также кольцевую деталь из упругого материала, жестко соединенную с обручем и способную накладываться на внешнюю поверхность указанного конца, а с другой стороны съемный держатель, имеющий средства поддержки обруча и средства его блокировки. Установка также включает ролик, расположенный под вращающейся формой, причем ось ролика находится в одной вертикальной плоскости с осью вращающейся формы.

Согласно другим признакам установка, согласно изобретению, имеет: ролик, имеющий бороздки на внешней поверхности; средство, способное заставить вибрировать, которое включает по меньшей мере два электродвигателя с горизонтальной осью, ротор которых несет вибратор, закрепленные рядом под формой, симметрично относительно вертикальной плоскости, содержащей ось X-X формы; средства обеспечения вертикального перемещения (хода), ролика; устройства удерживания и/или приведения во вращение расположенные под формой и закрепленные при перемещении, причем форма удерживается средствами для прижима, которые могут вращаться; устройства удерживания и/или приведения во вращение поворотной формы являются колесами и/или цилиндрами, расположенными соосно на двух параллельных горизонтальных осях, при этом указанные колеса покрыты упругим амортизирующим материалом, в частности, резиной.

На фиг. 1 схематично представлен в перспективе комплекс установки центрифугирования в соответствии с изобретением во время размещения трубчатой формы; на фиг. 2 вид в перспективе варианта осуществления установки центрифугирования согласно изобретению.

В соответствии с примером реализации фиг. 1, изобретение применимо для установки, предназначенной для внутреннего покрытия жидким цементом посредством центрифугирования, при этом металлические трубы 1, составляющие форму, в частности, из чугуна или стали, имеют с одной стороны ровный гладкий открытый конец, а на другой стороне открытый раструб 2b.

Установка имеет две плиты 3, 4, на каждой из которых укреплены два удерживающих устройства 5 трубы 1. Прижимное устройство 6 для закрепления трубы около удерживающих устройств также укреплено на плитах 3, 4. Съемный держатель 7 позволяет закрепить на каждом открытом конце 2а, 2b трубы 1 осевое устройство 8 для ограничения разбрызгивания жидкого цемента. Ограничивающее устройство 8 включает с одной стороны кольцо среза 9, само имеющее жесткий обруч 10, который может надеваться с радиальным зазором на указанный конец 2а, 2b трубы 1, за исключением фланца (воротника) 11 с внутренними радиальными насечками, а также кольцевую часть 12 из эластичного материала, которая может накладываться на внешнюю поверхность конца 2а.

Съемный держатель 7 включает средства опоры, позволяющие обеспечить установку обруча 10 путем контакта кольца среза 9 с указанным обручем 10. Держатель 7 включает также средства 7b блокировки обруча 10.

Каждый орган 5 включает контактный блок 13, два кронштейна 14, скрепленные концами 14а с контактным блоком 13 и имеющие на другом конце 14в открытое отверстие 15, образующее опору для оси 16. Ось 16, параллельная оси X-X трубы 1, поддерживает вращающийся цилиндрический элемент 17, покрытый на своей внешней вращающейся поверхности и на внешнем периферическом конце каждой из его плоских сторон, средством 18 плотного прилегания и амортизации, состоящим из трубы из эластичного материала, в частности, из резины, наполненной воздухом. Указанный упругий материал содержит текстильные нити, прочно прикрепленные к крепежному выступу 19 на цилиндрическом элементе 17. В радиальном удалении от оси 16 средство 18 имеет над выступом 19, состоящим из очень прочной смеси, которая окружает кольцо стальных проволок, фланцы 20, состоящие из комплекта из нескольких элементов из прочной и гибкой резины, при этом указанные фланцы 20 соединены между собой бесконечной лентой 21, имеющей резьбу и очень тонкие параллельные бороздки, предназначенные усилить плотность прилегания.

Устройство 6 для прижима включает балку 22 с осью, параллельной оси X-X, и расположено выше в пространстве. Балка 22 удерживается опорой 23 и она поддерживает два кронштейна 23а, 23b, каждый соединенные с вращающимися цилиндрическими элементами 24, идентичными элементам 17. Гибкие пневматические амортизаторы 25а, 25b обеспечивают амортизацию между кронштейнами 23а, 23b, элементами 24 и трубой 1. Гидравлические домкраты 26, шарнирно закрепленные на плите 3, 4 позволяют приподнимать элементы 24 путем вывода по мере хода штока домкратов 26, что приводит во вращение кронштейны 23а, 23b вокруг балки 22. Конец скользящего штока каждого домкрата 26 закреплен на нижней части кронштейна 23а, 23b.

Установка включает расположенное между двумя плитами 3, 4 средство 27, способное заставить вибрировать перпендикулярно оси X-X трубу 1, служащую вращающейся формой. Указанное средство 27 устанавливается под осью X-X в вертикальной плоскости, содержащей эту ось X-X. Средство 27 состоит из ролика 28, ось вращения которого расположена в одной плоскости, с осью X-X параллельно ей, при этом ролик 28 имеет, например, пять осевых желобков 29. Ролик 28 установлен на оси 30, поддерживаемой уголком в форме U 31, каждое ответвление 32 которого, направленное вверх, образует опору для оси 30. Уголковый профиль 31 соединен с шарнирным кронштейном 33 на горизонтальной оси 34 и перпендикулярно оси X-X. Горизонтальная ось 34 удерживается на конце металлической деталью 35 в форме L, расположенной на полу и образующей опору средства 27. Гибкий амортизатор 36 размещен между U-образным угловым профилем 31 и металлической деталью 35. Гибкий амортизатор 36 амортизирует вибрации, вызываемые роликом 28; он поддерживает также посредством уголкового профиля 31 ролик 28.

Указанный амортизатор 36 помогает избежать передачу вибрации роликом 28 полу, что создало бы неудобства.

Кроме того, установка включает двигатель 37, укрепленный на раме 38 и приводящий во вращение вал 39. Вал 39 закреплен на каждом конце с шаровым шарниром 41, 40. Шаровой шарнир 40 связан с двигателем 37, а шаровой шарнир 41 с осью вращающихся цилиндрических элементов 24. Таким образом двигатель 37 может приводить во вращение элементы 34.

Установка работает следующим образом.

Установку снабжают металлической трубой или формой 1, перемещая ее горизонтально, перпендикулярно самой себе до вертикальной плоскости, в которой расположена ось X-X. Затем труба 1 опускается до контакта с четырьмя удерживающими устройствами 5. В тот момент, когда труба 1 подведена, она уже снабжена пневматическим кольцом, приложенным к основанию ее раструба 2b путем сжимания и заклинивания, которое проходит упруго, мягко благодаря наполнению газом, чтобы служить цементорезной со стороны раструба.

Когда труба 1 положена на устройства 5, ее прижимают к вращающимся элементам 17 путем опускания вращательных цилиндрических элементов 24. Опускание вращающихся элементов 24 происходит посредством возврата штока каждого домкрата 26 в свой корпус.

Затем съемный держатель 7, расположенный в продолжении оси X-X, приводит ограничительное устройство 8 к контакту с концом 2а путем перемещения к концу трубы 1 по указанной оси X-X.

Таким образом, жидкий цемент не может больше распространяться вне конца 2а. Затем двигатель 37 приводит во вращение элементы 24, вызывая вращение трубы 1. Затем с помощью мягкого, упругого амортизатора 36 ролик 28 подводят к контакту с трубой 1, которая его приводит во вращение. Желобки 29 ролика 28 вызывают удары по трубе 1, которые вызывают вертикальные вибрации, которые передаются всей трубе 1. Частота вибраций регулируется числом желобков 29 на ролике и скоростью вращения трубы 1. В то самое время, когда ролик 28 подводят к концу с трубой 1, в нее выливают жидкий цемент. Эти вибрации и вращение трубы обеспечивают однородное распределение цемента по всей поверхности трубы 1, который принимает форму трубчатого цилиндрического слоя. Затем ролик 28 опускают и останавливают вращение. Съемный держатель 7 возвращается в исходное положение, обеспечивая обратный ход ограничительного устройства 8 и наконец убирает трубу 1, покрытую внутри цементом (бетоном).

По другому варианту частота вибраций регулируется с помощью устройства-вибратора 42, смонтированного в установке, как это представлено на фиг. 2. Это последняя фигура, которая отличается от установки на фиг. 1 тем, что она включает указанное устройство 42 и что ролик 28 не имеет желобков. Элементы установки фиг. 2 обозначены теми же цифрами, которые обозначают соответствующие элементы фиг. 1.

Устройство 42 включает два двигателя 43а, 43b с горизонтальной осью, ротор которых несет дебаланс (вибратор), закрепленных рядом под U-образным угловым профилем 31. Оси двух двигателей 43а, 43b являются горизонтальными, перпендикулярными оси X-X и параллельными между собой. Двигатели 43а и 43b расположены симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии ролика 28', параллельной его торцам.

Устройство включает также средство 45 управления, которое приводит в движение два двигателя 43а, 43b с одной и той же скоростью в разных направлениях.

Когда двигатели питаются электрическим током, они вызывают вибрации в вертикальном направлении.

При функционировании этого варианта установки двигатели 43а, 43b запускаются, когда ролик подводится в контакт с трубой 1 и когда в нее заливают жидкий цемент.

При обратном ходе ролика питание двигателей прерывается.

Хотя изобретение было описано в соединении с особыми конструкциями, оно нисколько не ограничивается ими, и его можно применять в многочисленных вариантах как, например, несколько устройств, каждое имеющее ролик, что позволяет распределять вибрации на трубы большой длины, не выходя за объем изобретения.

Изобретение может быть использовано для производства бетонной или цементной трубы, или применено для накладывания внутреннего покрытия раствором цемента на металлические трубы 1.

Формула изобретения

1. Установка для центрифугирования жидкого затвердевающего материала, включающая открытую по меньшей мере на одном конце форму (1), установленную в устройствах (5) удерживания этой формы с возможностью свободного вращения вокруг горизонтальной оси Х-Х, привод (37) вращения формы, средство (8) ограничения разбрызгивания материала, установленное со стороны открытого конца формы, и по меньшей мере одно средство (27, 42) обеспечения вибрационных перемещений формы (1) в направлении, перпендикулярном оси Х-Х, которое с одного конца подпружинено упругим амортизатором (36), а на другом конце имеет ролик (28, 28'), приспособленный для взаимодействия с поверхностью формы, отличающаяся тем, что ролик (28, 28') размещен непосредственно под формой (1), и ось его вращения расположена в одной вертикальной плоскости с осью Х-Х, а средство обеспечения вибраций выполнено с возможностью обеспечения вибрационных перемещений формы (1) в этой же вертикальной плоскости.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на боковой поверхности ролика (28) выполнены осевые желобки (29).

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что опора (31) оси вращения ролика (28') имеет U-образную форму и между ней и амортизатором (36) расположены два идентичных электродвигателя (43а, 43b), ротор каждого из которых имеет дебаланс (44а, 44b) и взаимодействует с опорой (31) с возможностью обеспечения ее перемещения в вертикальной плоскости, при этом двигатели (43а, 43b) расположены симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии ролика (28'), параллельной его торцам.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройства (5) удерживания формы установлены под формой и взаимодействуют с ней посредством поворотных элементов.

5. Установка по любому из пп. 1 4, отличающаяся тем, что привод вращения формы связан с ней посредством прижимных средств (6), оснащенных поворотными элементами, приспособленными для взаимодействия с формой.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что поворотные элементы устройств (5) удерживания формы и прижимных средств (6) выполнены в виде колес или цилиндров, смонтированных на параллельных горизонтальных осях (16).

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что колеса покрыты средством (18) плотного прилегания и амортизации из эластичного материала.

8. Установка по любому из пп.1 7, отличающаяся тем, что устройство (8) ограничения разбрызгивания содержит с одной стороны кольцо (9) среза, оснащенное жестким обручем (10), приспособленным для надевания с радиальным зазором на конец (2а, 2b) трубы (1), за исключением фланца с внутренними радиальными насечками, а также кольцеобразную деталь из эластичного материала, скрепленную с обручем и способную накладываться на внешнюю поверхность этого конца трубы, а с другой стороны съемный держатель (7), имеющий средства опоры обруча (10) и средства блокировки этого обруча.

9. Установка по любому из пп.1 8, отличающаяся тем, что в ней в качестве формы использована металлическая труба.

10. Установка по любому из пп.1 9, отличающаяся тем, что в ней в качестве формы использована труба, предназначенная для нанесения на ее внутреннюю поверхность покрытия, преимущественно цементного или бетонного.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2