Устройство для формования бетонных изделий
Изобретение относится к вибрационным устройствам для уплотнения изделий из бетона. Устройство включает формовочный стол (1) на трех опорах (9, 10, 11) с колесами, соосными (12, 13) и поворотным (14) с рукоятью (20), возбудитель колебаний (3) с приводом (5) и форму (2), прижатую винтовыми прижимами (56) к поддону (55), зафиксированному откидными болтами (59) с гайками (58) на плите (6) стола (1). Плита (6) оснащена снизу съемной с резьбовым стыковочным узлом рамой (29), имеющей регулируемые по высоте четыре опоры (32) с рабочей высотой h, меньшей клиренса Н стола (1). Плита (6) имеет захватно-направляющее приспособление (49). Возбудитель (3) состоит из кривошипа (64) с регулируемым эксцентриситетом, связанного шарниром (81) с рамой (29), и упругого элемента (4) из двух встречно ориентированных пружин растяжения (4а, 4б), расположенных ниже зоны движения шатуна (65), связанных своими концами (90, 91, 92, 93) соответственно с отверстиями (88, 89) зацепа (87) рамы (29) и удерживателями (94, 95) жесткого основания (38), которые оснащены натяжными приспособлениями - винтовыми или барабанными (каждый с регулируемой по диаметру каната шириной барабана и храповым механизмом, имеющим совмещенное с боковиной барабана зубчатое колесо и регулируемую по прижатию перекидную собачку). Возбудитель колебаний (3) с приводом (5) обеспечивают вибрацию стола (1) с частотой 1,0-2,5 Гц и амплитудой 0,020-0,070 м. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей горизонтально направленных колебаний формовочного стола. 17 з.п. ф-лы, 25 ил.
Изобретение относится к вибрационным устройствам для уплотнения изделий из бетона и может быть использовано в строительстве, например при возведении малоэтажных зданий из мелкоразмерного строительного камня, изготавливаемого, в частности, непосредственно на строительной площадке.
Известно устройство для формования бетонных изделий при горизонтальном вибрационном воздействии (JP 11291211, В28В 1/08, 1999). Оно содержит форму, установленную на колесной платформе с возможностью возвратно-поступательного движения с помощью вибрационного механизма. Последний соединен через редуктор с приводом и включает наклонную поворотную пластину, соединенную с регулирующим угол рычагом и через сферический шарнир - с вращающимся стержнем, связанным регулируемым соединением со скользящим валом, взаимодействующим с формой. Это известное устройство не создает шума при работе, но не эффективно использует энергию из-за невозможности возбуждения резонансных колебаний бетонной формы.
Известно устройство для формования бетонных изделий при горизонтальном вибрационном воздействии резонансного типа (DE 102005054453, В28В 1/08, 2007). Оно включает подвижную относительно рамы в горизонтальном направлении форму, возбудитель колебаний в виде одного или нескольких электрических линейных двигателей и два упругих элемента в виде пружин сжатия арочного типа, закрепленных соответствующими своими концами на раме и установленных с возможностью взаимодействия с боковыми стенками формы непосредственно или через соединяющие тела. Недостатком этого известного устройства являются значительные его габариты, что ограничивает область применения.
Известно также малогабаритное устройство для формования бетонных изделий при горизонтальном вибрационном воздействии (RU 2366572, В28В 1/08, 2009), принятое в качестве прототипа. Оно включает формовочный стол с опорной плитой и по крайней мере с тремя опорами, оснащенными колесами, два из которых установлено соосно, съемную форму, размещенную на опорной плите формовочного стола, возбудитель вынужденных колебаний, обеспечивающий горизонтальную вибрацию формовочного стола в продольном его направлении (с частотой в диапазоне 1,0-2,5 Гц и амплитудой в диапазоне 0,020-0,070 м), имеющий регулируемый пружинный элемент и размещенный на жестком основании в зоне загрузки привод, содержащий с регулируемым эксцентриситетом кривошипно-шатунную пару, шатун которого кинематически связан с формовочным столом со стороны его опор с соосными колесами, причем шатун выполнен из двух подвижных в осевом направлении частей, кинематически замкнутых через упругий элемент, стыковые концы шатуна имеют винтовые канавки, входящие в зацепление с концевыми участками пружины сжатия, а присоединительная часть шатуна возбудителя колебаний разъемно связана с формовочным столом со стороны опор с соосными колесами. Недостатком прототипа являются зависимость амплитуды горизонтально направленного колебательного движения формовочного стола от его массы и от частоты колебаний, что приводит к отклонению ускорений формовочного стола от их задаваемых оптимальных значений.
Задача патентуемого изобретения состоит в создании такого устройства для формования бетонных изделий, которое позволяет устранить зависимость амплитуды горизонтальных колебаний формовочного стола от его массы и частоты колебаний.
Для решения поставленной задачи с получением указанного результата патентуемое устройство для формования бетонных изделий включает формовочный стол с опорной плитой и по крайней мере с тремя опорами, оснащенными колесами, два из которых установлены соосно, съемную форму, размещенную на опорной плите формовочного стола, возбудитель вынужденных колебаний, обеспечивающий горизонтальную вибрацию формовочного стола в продольном его направлении, имеющий регулируемый пружинный упругий элемент и размещенный на жестком основании в зоне загрузки привод, содержащий с регулируемым эксцентриситетом кривошипно-шатунную пару, шатун которой кинематически связан с формовочным столом со стороны его опор с соосными колесами. Отличительной особенностью устройства является то, что формовочный стол снабжен промежуточным звеном, расположенным под его опорной плитой и соединенным разъемно с ней и посредством шарнира - с шатуном привода, а пружинный упругий элемент выполнен в виде по крайней мере двух пружин растяжения, расположенных вне зоны движения шатуна, встречно ориентированных и связанных соответственно своими одноименными концами с промежуточным звеном и с удерживателями, размещенными на жестком основании, причем шарнир связи промежуточного звена с шатуном расположен в пространстве, ограниченном прямоугольным параллелепипедом, охватывающим промежуточное звено, а поперечные и продольные размеры промежуточного звена выполнены с возможностью перемещения формовочного стола над промежуточным звеном до и после его соединения с плитой формовочного стола.
Для удобства эксплуатации пружины упругого элемента устройства расположены в вертикальной содержащей геометрическую ось шатуна плоскости по обе стороны от шарнира связи промежуточного звена с шатуном и связаны своими внутренними концами с зацепным элементом промежуточного звена.
С учетом технологической целесообразности промежуточное звено устройства выполнено в виде съемной рамы, имеющей четыре опоры и оснащенной присоединительными элементами для связи ее с плитой формовочного стола, которые расположены на поперечных частях съемной рамы, при этом последняя имеет высоту, меньшую, чем клиренс формовочного стола, ось шарнира зафиксирована на кронштейнах продольных частей съемной рамы, а зацепной элемент закреплен на оси шарнира.
Для возможности устойчивого расположения съемной рамы устройства на жестком основании ее опоры выполнены регулируемыми по высоте и включают винтовые элементы со стопорами, опорные торцы винтовых элементов имеют фрикционное покрытие, а жесткое основание в зоне опор снабжено накладками из легко деформируемого материала с защитным покрытием.
Для повышения удобства в эксплуатации шатун привода устройства выполнен из трех разъемно соединенных между собой частей, причем две несущие шарниры части имеют свободные концы с правой и левой резьбой соответственно и несут контргайки, а третья часть выполнена в виде муфты с ответными резьбами.
Для удобства настройки каждый удерживатель устройства снабжен натяжным приспособлением двух модификаций - винтового и барабанного типов. Винтовое натяжное приспособление выполнено в виде зафиксированных от осевого смещения гайки и от вращения винта соответственно, причем на внутреннем нерезьбовом конце винта выполнено по крайней мере одно диаметральное отверстие для возможности взаимодействия с зацепным элементом пружины. Имеющее большие функциональные возможности барабанное натяжное приспособление включает с горизонтальным валом вращения барабан, оснащенный стопором шагового вращения и храповым механизмом, а наружные зацепы каждой пружины растяжения связаны канатом с барабаном через по крайней мере один отклоняющий блок, имеющий горизонтальную ось вращения, причем рабочая длина барабана равна диаметру каната и выполнена регулируемой. Зубчатое колесо храпового механизма выполнено в виде диска, совмещенного с одним из боковых торцов барабана и имеющего на своей внешней цилиндрической поверхности зубья с параллельными рабочими поверхностями, а сам храповой механизм снабжен перекидной собачкой, подпружиненной плоской пружиной со средством, регулирующим ее рабочую длину, и стопором, исключающим вращение барабана.
Для обеспечения простоты технических приемов при обслуживании устройства оно снабжено стыковочным узлом для соединения промежуточного звена с плитой формовочного стола и захватно-направляющим приспособлением для обеспечения совпадения рабочих элементов стыковочного узла и плиты формовочного стола. Стыковочный узел выполнен в виде двух резьбовых соединений, их винты имеют удлиненные конические концы и расположены в отверстиях плиты формовочного стола спереди и сзади от съемной формы, причем одно из них имеет конфигурацию продольного паза, а резьбовые отверстия выполнены в элементах, жестко связанных с поперечными частями съемной рамы предпочтительно в продольной плоскости ее симметрии. Захватно-направляющее приспособление выполнено в виде имеющего трапециевидное поперечное сечение рабочего участка выступа, установленного на внутренней поверхности формовочного стола, и захватного элемента, имеющего ответный выступу открытый рабочий контур и закрепленного на наружной поперечной части съемной рамы.
Для обеспечения нахождения съемной рамы после окончания колебаний формовочного стола в положении, энергетически выгодном для следующего запуска (после завершения цикла), устройство снабжено остановом формовочного стола, который включает два механизма - торможения и блокировки. Механизм торможения включает поворотный рычаг управления, стопор для его удержания в трех положениях (нейтральном и в двух крайних), фиксатор для его остановки в нейтральном и в двух крайних положениях, а также регулируемые концевые ограничители его поворота. Рычаг управления выполнен в виде двуплечего рычага, шарнирно связанного со стойкой жесткого основания с возможностью поворота в поперечной относительно формовочного стола плоскости, вхождения их рабочих элементов в отверстия, выполненные соответственно в двух дугообразных установленных на стойке пластин по обе стороны от рычага, оснащенного в своей верхней части ручкой и кинематически связанного своей нижней частью с ползуном. Ползун выполнен в виде втулки, перемещаемой по цилиндрической направляющей, имеющей резьбовые концы, несущие по две гайки в качестве ограничителей поворота рычага. Ползун оснащен двумя элементами у своих торцов - прямолинейным с возможностью взаимодействия с нажимным элементом двухпозиционного выключателя электродвигателя привода и Г-образным, несущим механизм блокировки и взаимодействующим со средством, исключающим поворот ползуна. Механизм блокировки выполнен в виде подпружиненной поворотной (до 90 градусов) пластины, которая имеет перпендикулярно продольной плоскости рамы ориентированную ось поворота и установлена с возможностью взаимодействия с нажимным элементом, закрепленным на соответствующей продольной части съемной рамы, в частности на кронштейне оси шарнирной связи шатуна со съемной рамой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 устройство для формования бетонных изделий, например мелкоразмерного строительного камня, вид спереди с частичным разрезом (в положении перед подачей бетона);
на фиг.2 - то же, вид А на фиг.1;
на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.1;
на фиг.4 - то же, разрез В-В на фиг.1 (поворотное колесо условно не показано);
на фиг.5 - то же, ступенчатый разрез Г-Г на фиг.1;
на фиг.6 - то же, промежуточное звено, выполненное в виде рамы, часть вида сверху;
на фиг.7 - то же, часть разреза Д-Д на фиг.6;
на фиг.8 - то же, шатун кривошипно-шатунного механизма привода, часть вида, совмещенного с продольным разрезом;
на фиг.9 - то же, элемент стыковочного узла соединения промежуточного звена с плитой формовочного стола, в зоне ее круглого отверстия;
на фиг.10 - то же, фиксирующее приспособление для обеспечения совпадения в поперечном направлении рабочих элементов стыкового узла и плиты формовочного стола, горизонтальный разрез по элементу, связанному с плитой;
на фиг.11 - то же, натяжное приспособление удерживателей пружин, винтовая модификация;
на фиг.12 - то же, натяжное приспособление удерживателей пружин, барабанная модификация;
на фиг.13 - то же, вид Е на фиг.12;
на фиг.14 - то же, разрез Ж-Ж на фиг.13;
на фиг.15 - то же, останов формовочного стола, совмещенный его разрез в плоскости движения рычага управления с боковым видом формовочного стола;
на фиг.16 - то же, вид З на фиг.15 (с фазами блокировки);
на фиг.17 - то же вид И на фиг.15;
на фиг.18 - то же, фиксатор и стопор рычага управления останова формовочного стола, совмещенные части их продольного разреза;
на фиг.19 - то же, вид спереди с частичным разрезом, при оснащении модификацией удерживателей пружин с натяжными приспособлениями барабанного типа (фаза подачи бетона в форму);
на фиг.20-25 - то же, различные фазы работы.
Устройство для формирования бетонных изделий (фиг.1, 2 и 3) включает формовочный стол 1 с формой 2, возбудитель колебаний 3 с упругим элементом 4 и приводом 5.
Формовочный стол 1 выполнен в виде плиты 6, имеющую плоские поверхности - верхнюю рабочую 7 и нижнюю 8 и по крайней мере три опоры 9, 10 и 11, оснащенные колесами 12, 13 и 14 соответственно, причем оси 15 и 16 колес 12 и 13 установлены соосно, их опоры 9 и 10 жестко связаны с плитой 6, несущая ось 17 колеса 14 выполнена предпочтительно поворотной, ее ось поворота 18 перпендикулярна рабочей поверхности 7 плиты 6 и размещена в подшипнике 19 последней.
Формовочный стол 1 снабжен рукоятью 20 в виде стержня 21, имеющего на одном конце рукоятку 22, а на другом - вилку 23, концы 24 которой связаны с осью 17 колеса 14 поворотной опоры 11, образуя шарнир 25. Для удержания рукояти 19 в нижнем положении (в процессе уплотнения) с обеспечением ориентации оси 17 колеса 14 параллельно соосным осям 15 и 16 колес 12 и 13 на плите 6 формовочного стола 1 впереди подшипника 19 закреплен кронштейн 26, выполненный в виде пластины с крючкообразным концом 27 с возможностью взаимодействия с основанием 28 вилки 23, т.е. зацепления в нижнем положении и выхода из зацепления в приподнятом (транспортном) положении рукояти 20.
Формовочный стол 1 снабжен промежуточным звеном 29 (фиг.1, 6, 7 и 9) в виде съемной рамы, предпочтительно прямоугольной в плане формы, имеющей две продольные и две поперечные части 30 и 31 соответственно, выполненные, например, из уголков, оснащенной четырьмя одинаковыми, например трубчатыми, опорами 32 и снабженной стыковочным приспособлением 33 для связи ее с плитой 6 формовочного стола 1. Съемная рама 29 имеет высоту h меньше, чем клиренс Н формовочного стола 1, а ее продольные и поперечные размеры выполнены с возможностью перемещения формовочного стола 1 над ней (до и после соединения с плитой 6 формовочного стола 1). Опоры 32 выполнены регулируемыми по высоте за счет оснащения каждого их нижнего конца винтовыми элементами (внутренней резьбой 34, винтом 35 и контргайкой 36 в качестве стопора). Торцы 35а винтов 35 имеют фрикционное покрытие 37, например из резины, а жесткое основание 38 (в качестве которого может быть общая рама или бетонная площадка) в зоне опор 32, т.е. в диапазоне их расположения при вибрации формовочного стола 1, снабжено накладками 39 из легко деформируемого материала, например пористой резины, с защитным покрытием 40 из обычной резины.
Для связи съемной рамы 29 с плитой 6 формовочного стола 1 имеется стыковочное приспособление 33, которое выполнено в виде двух стыковочных узлов 33а и 33б, каждый из них включает одинаковое резьбовое соединение 41, состоящее из винта 42 с удлиненным коническим наконечником 41а, контргайки 43, шайбы 43а и резьбового отверстия 44, выполненного в каждом элементе в виде пластины 45, жестко связанного с соответствующей поперечной частью 31 съемной рамы 29 и размещенного предпочтительно в вертикальной продольной плоскости 46 ее симметрии. Винты 42 расположены в отверстиях 47 и 48 плиты 6 формовочного стола 1 спереди и сзади формы 5, причем одно из них 47 имеет конфигурацию продольного паза, а другое 48 - цилиндрическую конфигурацию.
Совпадение в поперечном направлении рабочих элементов стыковочных узлов 33а и 33б с отверстиями 47 и 48 плиты 6 формовочного стола 1 обеспечивается захватно-направляющим приспособлением 49, которое выполнено в виде имеющего трапециевидное поперечное сечение рабочего участка 50 выступа 51, установленного на нижней поверхности 8 плиты формовочного стола 1, и захватного элемента 52, имеющего ответный выступу 51 открытый рабочий контур 53, и установленного на наружной (относительно привода 4, т.е. со стороны поворотного колеса 14) поперечной части 31 съемной рамы 29. Для ремонтопригодности выступ 51 и захватный элемент 52 могут соответственно устанавливаться съемно с возможностью монтажного регулирования (на чертеже не показано).
Форма 2 (фиг.1 и 2) выполнена съемной в виде прямоугольного сечения открытой с торцов емкости 54, снабженной съемным поддоном 55 и двумя винтовыми прижимами 56, ввинчиваемых в гайки 55а поддона 55 с возможностью взаимодействия со скобами-рукоятками 54а емкости 55 своими выступами 56а через накладки 56б.
Поддон 55 выполнен в виде имеющей верхнюю рабочую поверхность 57 жесткой прямоугольной пластины с размерами, превышающими поперечные размеры емкости 54. Поддон 55 крепится к плите 6 формовочного стола 1 с помощью двух пар снабженных гайками 58 откидных болтов 59, соединенных шарнирами 60 с кронштейнами 61 плиты 6 и входящими в открытые с торцов пазы 62 последней. Для повышения плотности контакта формы 2 с поддоном 55 может быть использован разделитель из легко деформируемого и неадгезионного к вяжущему компоненту бетона материала, например листового полиэтилена или листовой резины (на чертеже не показано).
Возбудитель вынужденных колебаний 3 (фиг.1) включает упругий (пружинный) элемент 4 и размещенный на жестком основании 38 привод 5, содержащий электродвигатель с редуктором (на чертеже не показаны) и с регулируемым эксцентриситетом кривошипно-шатунную пару 63.
Кривошипно-шатунная пара 63 состоит из кривошипа 64 и шатуна 65. Кривошип 64 выполнен в виде диска с радиальным пазом 66, в котором размещен связанный с шатуном 65 с помощью шарнира 67 ползун 68 с возможностью фиксации его при данном эксцентриситете r, т.е. размере рабочей длины кривошипа 64 (для настройки размера амплитуды колебаний). Для этого кривошип 64 снабжен винтом 69, размещенным вдоль радиального паза 66, и контргайкой 69а. Винт 69 имеет кольцевой паз 70 (фиг.5), через который проходят два симметрично расположенных ввинченных в кривошип 64 винта 71, и образует винтовое соединение 72 с ползуном 68. Кривошип 64 закреплен на валу 5а привода 5 и может быть снабжен противовесом 64а необходимой массы и эксцентриситета установки. Привод 5 должен быть выполнен с регулируемым по частоте вращения электродвигателем, имеющим основной выключатель и связанным с редуктором, на валу 5а которого размещен кривошип 64. Возбудитель колебаний 3 с приводом 5 должны обеспечивать вибрацию формовочного стола 1 с частотой 1,0-2,5 Гц и амплитудой 0,020-0,070 м.
Шатун 65 выполнен из трех разъемно соединенных между собой частей 65а, 65б и 65в (фиг.8). Части 65а и 65б выполнены в виде цилиндрических стержней или труб, оснащены элементами в виде прямоугольного поперечного сечения колец 73 и 74, имеют свободные концы с правой 75 и левой 76 резьбой соответственно и несут контргайки 77. Часть 65в выполнена в виде муфты с ответными резьбами - правой 78 и левой 79 соответственно. Часть 65а шатуна 65 с помощью своего кольца 73 с шипом 68а ползуна 68 образует шарнир 67, а часть 65б с помощью своего кольца 74 с осью 80 съемной рамы 29 - шарнир 81. Шарнир 81 должен быть расположен в пространстве, ограниченном прямоугольным параллелепипедом, охватывающим съемную раму 29, т.е. с размерами длиной L, шириной В и высотой h (фиг.1, 2 и 4). Ось 80 своими концами зафиксирована в кронштейнах 82 и 83 продольных частей 30 съемной рамы 29, например, с помощью неразъемно связанных с кронштейнами 82 и 83 разрезных зажимов 84 с винтами 85 (фиг.7). Корпус шарнира 81 у своих торцов снабжен уплотнениями 86, например, в виде колец.
Упругий элемент 4 возбудителя колебаний 3 выполнен в виде двух пружин растяжения 4а и 4б, например, одинаковых параметров. Пружины 4а и 4б расположены вне зоны движения шатуна 65, а их геометрические оси 4г находятся в вертикальной плоскости 46, содержащей его геометрическую ось 65г, и предпочтительно ниже его при горизонтальной ориентации, причем они расположены по обе стороны от шарнира 81 и связаны с зацепным элементом 87, жестко закрепленным на оси 80 с помощью разрезных зажимов 84 (как ось с кронштейнами). Зацепной элемент 87 выполнен в виде П-образного контура пластины с двумя боковыми вертикальными частями 87а, несущими каждая по разрезному зажиму 84, и горизонтальную часть 87б с двумя отверстиями 88 и 89, с которыми взаимодействуют своими одноименными концами 90 и 91 соответственно пружины 4а и 4б. Последние своими противоположными концами 92 и 93 связаны соответственно с удерживателями 94 и 95, расположенными на жестком основании 38. Таким образом пружины 4а и 4б встречно ориентированы.
Каждый из удерживателей 94 и 95 может быть снабжен натяжным приспособлением винтовым 96 (фиг.11) или барабанным 97 (фиг.12, 13, 14 и 19), обеспечивающим необходимое натяжение пружин 4а и 4б.
Винтовое натяжное приспособление 96 включает корпус 98, винт 99 и гайку 100. Винт 99 имеет резьбу 101 на одном своем конце, а на другом - по крайней мере одно диаметральное сквозное отверстие 102 для взаимодействия с концом 92 (93) пружины 4а (4б) соответственно. В пределах резьбы 101 винта 99 выполнен продольный паз 103, в который входит конец 104 стопорного винта 105, ввинченного в резьбовое отверстие 106 корпуса 98, чем исключается вращение винта 99. Гайка 100 выполнена в виде двухступенчатой втулки - меньшей ступени (по диаметру) 107 и большей 108. Меньшая ступень 107 гайки 100 размещена в цилиндрическом углублении 109 корпуса 98, имеет наружный кольцевой паз 110, в который входит конец 111 стопорного винта 112. Стопорные винты 105 и 112 зафиксированы пружинными шайбами 113. Гайка 100 снабжена по крайней мере одной рукояткой 114 в виде радиально ориентированного стержня, связанного с помощью резьбового соединения 115 с ее большей ступенью 108. Корпус 98 жестко связан с удерживателем 94 (95), выполненным в виде Г-образной стойки с монтажными отверстиями 116, например, двумя (под болты). Винт 99 стопорится контргайкой 117.
Барабанное натяжное приспособление 97 включает корпус 118, барабан 119 и храповой механизм 120.
Корпус 118 функционально совмещен с удерживателем 94 (95) и выполнен из жестко связанных между собой пластин - горизонтальной 121 с монтажными отверстиями 122 (под болты) и двух разной длины вертикальных 123 и 124, в которых выполнены отверстия 125 и 126 соответственно под подшипники 127 и 128 горизонтального вала 129 барабана 119.
Барабан 119 содержит втулку 130, связанную с валом 129 через шпоночное соединение 131, и две выполненные в виде цилиндрических дисков боковины 132 и 133 предпочтительно разных диаметров. Боковина 132 большего диаметра жестко связана, например с помощью сварки, со втулкой 130, а боковина 133 меньшего диаметра образует резьбовое соединение 134 с последней и фиксируется с помощью контргайки 135, что дает возможность устанавливать (регулировать) требуемый размер b рабочей длины барабана 119, которая должна равняться диаметру используемого каната. Причем может быть использован защитный диск 132а, зафиксированный винтами 132б на боковине 132, а в его центральное отверстие 132в входит цилиндрический выступ 133а боковины 133. На защитном диске 132а барабана 119 закреплен канат 119а (фиг.19, само крепление на фиг.12 и 13 не показано), противоположный его конец соединен с концом 92 (93) пружины 4а (4б) с возможностью взаимодействия с отклоняющим блоком 1196 (фиг.19), установленным на жестком основании 38 (у каждого барабана 119).
Храповой механизм 120 включает храповое колесо 136 и перекидную собачку 137.
Храповое колесо 136 совмещено с боковиной 132, выполненной в виде диска, приваренного к втулке 130, и представляет ее периферийную зону с зубьями 138 на ее боковой поверхности 139. Зубья 138 имеют параллельные рабочие поверхности 140, с которыми (при реверсе) может взаимодействовать перекидная собачка 137.
Перекидная собачка 137 выполнена в виде пластины 141, имеющей на одном конце на своих боковых поверхностях 142 и 143 по одному одинаковому симметрично расположенному рабочему элементу 144 и 145 с рабочей плоской (совпадающей) 146 и одинаковыми криволинейными 147 поверхностями. На другом конце перекидная собачка 137 несет односторонний цилиндрический выступ 148 с наружными плоскими взаимно перпендикулярными смежными участками 149 и 150 (для обеспечения фиксации в одном из двух положений), причем плоские участки 149 и 150 образуют с геометрической продольной осью 141а пластины 141 перекидной собачки 137 углы, равные 45 градусам (в общем случае при выполнении перекидной собачки 137 с несимметричным расположением проекции пластины 141 на плоскость, параллельную ее движению, относительно цилиндрического выступа 148 угол 45 градусов образуется с линией, проходящей через центр вращения Ос перпендикулярно рабочей плоской поверхности 146). В цилиндрическом выступе 148 выполнено соосное сквозное отверстие 151 под рабочую (наибольшую по диаметру) часть 152 трехступенчатой оси поворота 153, зафиксированной в резьбовом отверстии 154 пластины 124 корпуса 118 с помощью резьбового соединения 155 и контргайкой 155а. Ось поворота 153 на своем противоположном конце несет ограничивающую шайбу 156, зафиксированную с помощью резьбового соединения 157. Одним из своих плоских участков 149 (150) цилиндрического выступа 148 перекидная собачка 137 взаимодействует с плоской пружиной 158, имеющей на своем нерабочем конце сквозное отверстие 159 под болтовое соединение 160, с помощью которого она зафиксирована в отверстии 161 на горизонтальной полке 162 кронштейна 163 пластины 124 корпуса 118. Размер рабочей длины Х плоской пружины 158 регулируется с помощью ползуна 164, установленного на полке 162 с возможностью перемещения и фиксации входящего в резьбовое отверстие 164а ползуна 164 винтом 165 с контргайкой 165а.
На консольной части 166 вала 129 зафиксирована рукоятка 167 для вращения барабана 119. Храповой механизм 120 снабжен стопором 168, исключающим вращение барабана 119. Он выполнен в виде винта 169, ввинченного в резьбовое отверстие 170 пластины 124 корпуса 118 с возможностью взаимодействия своим концом 171 с впадиной 172 между смежными зубьями 138 храпового колеса 136. Фиксация винта 169 осуществлена контргайкой 173.
Для обеспечения нахождения съемной рамы 29 после завершения колебаний формовочного стола 1 в положении, выгодном для последующего запуска, патентуемое устройство снабжено остановом 174 формовочного стола 1 (фиг.15, 16, 17 и 18). Останов 174 состоит из механизма торможения 175 и механизма блокировки 176.
Механизм торможения 175 включает поворотный рычаг управления 177, стопор 178 для его удержания в трех положениях - нейтральном П0, двух крайних П1 и П2, фиксатор 179 для его остановки в нейтральном и двух крайних положениях, а также двух ограничителей 180 и 181 его поворота. Рычаг управления 177 выполнен двуплечим, связан с помощью шарнира 182 со стойкой 183 жесткого основания 38 с возможностью поворота в поперечной относительно формовочного стола 1 плоскости, несет на своем верхнем плече 184 стопор 178 и фиксатор 179 с возможностью взаимодействия их рабочих элементов 178а (цилиндрического) и 179а (конического) штоков 178б и 179б с отверстиями 185 (цилиндрическим) и 186 (коническим), выполненными соответственно в двух дугообразных установленных на стойке 183 пластин 187 и 187а по обе стороны от него, и оснащен ручкой 188. Своим нижним плечом 189 рычаг управления 177 кинематически связан с ползуном 190, например, с помощью вилки 191, взаимодействующей с цилиндрическим элементом 192 ползуна 190. Ползун 190 оснащен у своих торцов 190а и 190б соответственно прямолинейным элементом 193 с возможностью взаимодействия с нажимным элементом 194 дополнительного двухпозиционного (кнопочного или конечного) выключателя 195 электродвигателя привода 5 и предпочтительно Г-образным несущим механизм блокировки 176 элементом 196, причем для этого использована его горизонтальная часть 197. Зона перемещения нижнего плеча 189 рычага управления 177 может быть прикрыта съемным защитным кожухом 189а, связанным с жестким основанием 38.
Механизм блокировки 176 останова 174 включает подпружиненную (с помощью пружины растяжения 198) поворотную (до 90 градусов) пластину 199, которая имеет перпендикулярно продольной вертикальной плоскости формовочного стола 1 ориентированную ось поворота 199а и установлена с возможностью взаимодействия с нажимным круглого сечения элементом 200, закрепленным на ближней к рычагу управления 177 продольной части 30 (фиг.7) съемной рамы 29 (предпочтительно на кронштейне 83 оси 80 шарнирной связи, т.е. шарнира 81, шатуна 65 со съемной рамой 29). Обращенный к формовочному столу 1 торец пластины 199 выполнен скругленным (на чертеже не показано). Ось поворота 199а входит в подшипник 201, размещенный на кронштейне 202, который имеет ограничитель поворота 203 пластины 199 и установлен на ползуне 202а. Последний размещен с возможностью перемещения вдоль горизонтального винта 197а с помощью двух гаек 197б, причем винт 197а жестко связан с горизонтальной частью 197 Г-образного элемента 196 и ориентирован в продольном направлении формовочного стола 1. С помощью гаек 197б настраивается местонахождение поворотной пластины 199, которая должна находится в диапазоне от нейтрального положения (0) нажимного элемента 200 формовочного стола 1 до максимального его положения r, исключая предельные положения (фиг.16). С ползуном 202а связан кронштейн 204, несущий зацепной элемент 205 для пружины 198.
Для упрощения конструкции и повышения эксплуатационной надежности ползун 190 механизма торможения 175 останова 174 выполнен в виде втулки, охватывающей цилиндрическую установленную на жестком основании 38 направляющую 206, имеющую резьбовые участки 207 и 208 на своих концах, а концевые ограничители 180 и 181 поворота рычага управления 177 выполнены в виде двух пар гаек (включая контргайки), навинченных на резьбовые участки 207 и 208 направляющей 206. При этом вертикальная часть 196а Г-образного элемента 196 ползуна 190 взаимодействует со средством 209, исключающим поворот ползуна 190 на цилиндрической направляющей 206. Средство 209 может быть выполнено в виде горизонтальной пластины с продольной прорезью 209а и закреплено на жестком основании 38 с охватом вертикальной части 196а Г-образного элемента 196 и с обеспечением перемещения последнего.
Стопор 178 и фиксатор 179 рычага управления 177 имеют похожую конструкцию. Соответственно штоки 178б и 179б стопора 178 и фиксатора 179 подпружинены пружинами сжатия 178в и 179в, их усилие регулируется резьбовыми пробками 178г и 179г с фиксацией контргайками 178д и 179д. Для возможности выключения стопора 178 его шток 178б снабжен диаметрально расположенными цилиндрическими выступами 178е, которые в рабочем положении находятся в продольных по крайней мере открытых с торца пазах 178ж, а в выключенном положении - в открытых с торца диаметральных пазах 178з. Для возможности подъема и последующего поворота на 90 градусов шток 178б снабжен цилиндрическим захватным элементом 178и.
Жесткое основание 38 (фиг.1) может быть оснащено направляющими 12а, 13а и 14а соответственно для колес 12, 13 и 14 формовочного стола 1. Направляющие 14а установлены на съемной крышке 38а, которая прикрывает часть полости 38б, в которой размещены пружины 4а и 4б с удерживателями 94 и 95. Остальная часть полости 38б может быть прикрыта еще съемными крышками 38в и 38г, а также щитком 87в, жестко связанным с зацепным элементом 87 (с перекрытием зоны 38д его перемещения).
Работа предлагаемого устройства может быть представлена с помощью модификации трехколесного формовочного стола без использования листового полиэтиленового разделителя.
В начале осуществляют подготовку устройства к работе.
В зоне загрузки на площадке с жестким основанием 38 (фиг.1) стационарно устанавливают привод 5 с кривошипно-шатунной парой 63 возбудителя колебаний 3. Настраивают амплитудный режим колебаний (размер r кривошипа 64) с помощью винта 69 и контргайки б9а, смещая ползун 68 в радиальном пазу 66 кривошипа 64. Требуемую длину шатуна 65 настраивают с помощью резьбовой муфты 65в и контргаек 77 (фиг.8).
Стационарно соединяют шатун 65 шарниром 81 со съемной рамой 29 (фиг.7), продевая ось 80 через разрезные зажимы 84 и кольцо 74 шатуна 65 и фиксируя с помощью винтов 85 ось 80 в разрезных зажимах 84 кронштейнов 82 и 83 съемной рамы 29 и зацепного элемента 87 соответственно. В отверстия 88 и 89 (фиг.1) горизонтальной части 87б зацепного элемента 87 вставляют соответственно концы 90 и 91 пружин 4а и 4б упругого элемента 4 возбудителя колебаний 3, а противоположные концы 92 и 93 указанных пружин вставляют в отверстия 102 винтов 99 (фиг.11) винтового натяжного приспособления 96 удерживателей 94 и 95 или связывают с концами канатов 119а барабанного натяжного приспособления 97 (фиг.19).
Осуществляют необходимое натяжение пружин 4а и 4б. Для этого при использовании винтового натяжного приспособления 96 вращают гайку 100 в одном из двух направлений (при регулировании - увеличивающего или уменьшающего натяжение, а при первоначальном натяжении - только увеличивающего) с последующей фиксацией с помощью контргайки 117. При использовании барабанного натяжного приспособления 97 регулируют необходимое усилие, создаваемое плоской пружиной 158, путем изменения размера X рабочей длины последней, перемещая ползун 164 в нужном направлении с последующей фиксацией его винтом 165 с контргайкой 165а. Затем осуществляют натяжение каната 119а и пружин 4а (4б), вращая барабан 119. По окончании настройки стопорят храповое колесо 136 стопором 168. При реверсе (когда необходимо ослабить натяжение пружин) в пределах люфта с помощью рукоятки 167 слегка поворачивают барабан 119, освобождая перекидную собачку 137, т.е. устраняя контакт плоскости 146 ее рабочего элемента 144 с рабочей поверхностью 140 зуба 138 храпового колеса 136. Поворачивают с помощью рукоятки 137а перекидную собачку 137 на 270 градусов, обеспечивая контакт плоскости 146 ее рабочего элемента 145 с рабочей поверхностью 140 симметрично расположенного (относительно линии ОбОс, соединяющей проекции геометрических осей барабана 119 и перекидной собачки 137, фиг.13) зуба 138, и усиливают прижатие собачки 137 путем перемещения ползуна 164 с последующей фиксацией винтом 165. Затем выключают стопор 168, выводя его конец 171 из впадины 172 между смежными зубьями 138 храпового колеса 136 и фиксируя его с помощью контргайки 173, а после изменения натяжения каната производят стопорение храпового колеса 136.
Настройку необходимого режима работы производят один раз для изготовления конкретного вида бетонного изделия (строительного камня по его габаритам и составу исходного материала).
С помощью винтов 42, проходящих через паз 47 и отверстие 48 плиты 6 формовочного стола 1, и резьбовых отверстий 44 пластин 45 поперечных частей 31 съемной рамы 29, закрепляют последнюю на нижней поверхности 8 плиты 6 формовочного стола 1, предварительно установив его колеса 12, 13 и 14 соответственно в направляющих 12а, 13а и 14а жесткого основания 38.
На рабочую поверхность 7 плиты 6 формовочного стола 1 устанавливают поддон 55 и фиксируют его с помощью четырех откидных болтов 59 плиты 6. Ставят на поддон 55 емкость 54 формы 2 и закрепляют двумя резьбовыми прижимами 56.
Затем подают в форму 2 (фиг.19) дозированную заранее подготовленную в бетономешалке порцию 210 бетонной смеси 211 и после разравнивания верхнего слоя включают на заданное время привод 5, подвергая бетонную смесь 211 вибрационному воздействию (фиг.20). Выключают привод 5, отсоединяют съемную раму 29 от формовочного стола 1, опуская ее до соприкосновения опор 32 с фрикционным покрытием 40 накладок 39 жесткого основания 38 (фиг.7 и 21), путем поворота выводят рукоять 20 из зацепления основания 28 ее вилки 23 с крюком 27 и транспортируют форму 2 с отформованной бетонной смесью 211а, перемещая формовочный стол 1 в зону отверждения изделия. В зоне отверждения изделия (фиг.22) освобождают поддон 55 формы 2 от связи ее с плитой 6, снимают форму 2 с поддоном 55 и ставят ее на горизонтальную поверхность 212. После удаления прижимов 56 снимают форму 2 с сырого изделия 213 (фиг.23). На плиту 6 формовочного стола 1 устанавливают новый поддон 55а (фиг.24), закрепляя его с помощью откидных болтов 59 и гаек 58 (фиг.24). Устанавливают на новый поддон 55а форму 2, фиксируя ее прижимами 56 (фиг.25) и доставляют формовочный стол 1 в зону загрузки бетона, где с помощью захватно-направляющего приспособления 49 обеспечивают совпадение рабочих элементов стыковочных узлов 33а и 33б с отверстиями 47 и 48 плиты 6 формовочного стола 1 при фиксации под ним (на нижней поверхности 8 его плиты 6) съемной рамы 29 (фиг.1).
Далее технологический цикл по формованию следующего бетонного изделия повторяют, используя другие поддоны из технологического набора. После достижения каждым ранее сформованным изделием необходимой прочности его снимают с текущего поддона.
Так как наиболее приемлемым процессом вибрационного формования бетонных изделий является низкочастотный и высокоамплитудный, то возможно и целесообразно для обеспечения нахождения съемной рамы 29 после завершения колебаний формовочного стола 1 в положении, выгодном для последующего запуска, использовать его останов 174, проводя нижеследующее. После окончания заполнения формы 2 бетонной смесью 211 и выравнивания ее поверхности отключают стопор 178 поворотного рычага 177, находящегося в нейтральном положении П0, приподнимая с помощью захватного элемента 178и шток 178б до выхода его выступов 178е из пазов 178ж и поворачивая на 90 градусов с последующей фиксацией их в торцевых пазах 178з. Переводят рычаг управления 177 в положение П1 (до момента срабатывания фиксатора 179), при этом его нижнее плечо 189 переводит ползун 190 в наружное крайнее положение (перемещая его на размер S1) с нажатием своим прямолинейным элементом 193 нажимного элемента 194 дополнительного выключателя 195, включая электродвигатель привода 5 для осуществления вибрационного процесса. Затем переводят рычаг управления 177 в нейтральное положение П0. По истечении необходимого времени вибрационной воздействия на бетонную смесь 211 переводят рычаг управления 177 в положение П1, выключая электродвигатель привода 5, и сразу переводят его в положение П2, обеспечивая перемещение на размер 82 механизма блокировки 176 в зону торможения, где происходит взаимодействие пластины 199 с нажимным элементом 200 съемной рамы 29 (фиг.16). При этом возможны две ситуации (общая и частная) нахождения нажимного элемента 200 относительно поворотной пластины 199 в момент ее ввода в зону торможения. В первой (общей) ситуации, когда поворотная пластина 199 оказывается перед нажимным элементом 200, который движется в сторону увеличения амплитуды колебаний формовочного стола 1. В положении Р3 нажимного элемента 200 отклоненная пластина 199 под действием пружины 198 возвращается в вертикальное положение, упираясь в упор 203, чем исключается проход нажимного элемента 200 в обратном направлении из положения Р3 (он останавливается в конечном, т.е. в застопоренном, положении Рк). Во второй (частной по характеру) торможения после прохода нажимного элемента 200, не изменяя своего вертикального положения, и нажимной элемент 200 возвращается из положения Р3 в конечное положение Рк. Формовочный стол 1 останавливается. Рычаг управления 177 оставляют в положении П2, а для надежности стопорят его с помощью стопора 178. Отсоединяют съемную раму 29 от плиты 6 формовочного стола 1 и транспортируют последний с формой 2 в зону отверждения изделия (фиг.21), где совершают ранее описанные операции. В начале следующего цикла формования рычаг управления 177 переводят из положения П2 в положение П1, включая электродвигатель привода 5, а затем в положение П0.
Использование предлагаемого изобретения расширяет номенклатуру средств по формованию бетонных изделий (особенно в виде мелкоразмерного строительного камня) с возможностью их производства непосредственно на строительных площадках малоэтажных зданий.
1. Устройство для формования бетонных изделий, включающее формовочный стол с опорной плитой и по крайней мере с тремя опорами, оснащенными колесами, два из которых установлены соосно, съемную форму, размещенную на опорной плите формовочного стола, возбудитель вынужденных колебаний, обеспечивающий горизонтальную вибрацию формовочного стола в продольном его направлении, имеющий регулируемый пружинный упругий элемент и размещенный на жестком основании в зоне загрузки привод, содержащий с регулируемым эксцентриситетом кривошипно-шатунную пару, шатун которой кинематически связан с формовочным столом со стороны его опор с соосными колесами, отличающееся тем, что формовочный стол снабжен промежуточным звеном, расположенным под его опорной плитой и соединенным разъемно с ней и посредством шарнира - с шатуном привода, а пружинный упругий элемент выполнен в виде по крайней мере двух пружин растяжения, расположенных вне зоны движения шатуна, встречно ориентированных и связанных соответственно своими одноименными концами с промежуточным звеном и с удерживателями, размещенными на жестком основании, причем шарнир связи промежуточного звена с шатуном расположен в пространстве, ограниченном прямоугольным параллелепипедом, охватывающим промежуточное звено, а поперечные и продольные размеры промежуточного звена выполнены с возможностью перемещения формовочного стола над промежуточным звеном до и после его соединения с плитой формовочного стола.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пружины растяжения упругого элемента расположены в вертикальной содержащей геометрическую ось шатуна плоскости по обе стороны от шарнира связи промежуточного звена с шатуном и связаны своими внутренними концами с зацепным элементом промежуточного звена.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что промежуточное звено выполнено в виде съемной рамы, имеющей четыре опоры и оснащенной присоединительными элементами для связи ее с плитой формовочного стола, которые расположены на поперечных частях съемной рамы, причем съемная рама имеет высоту меньшую, чем клиренс формовочного стола, ось шарнира зафиксирована на кронштейнах продольных частей съемной рамы, а зацепной элемент закреплен на оси шарнира.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что опоры съемной рамы выполнены регулируемыми по высоте и включают винтовые элементы со стопорами.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что опорные торцы винтовых элементов его съемной рамы имеют фрикционное покрытие.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что его жесткое основание в зоне опор съемной рамы снабжено накладками из легко деформируемого материала с защитным покрытием.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шатун привода выполнен из трех разъемно соединенных между собой частей, причем две несущие шарниры части имеют свободные концы с правой и левой резьбами соответственно и несут контргайки, а третья часть выполнена в виде муфты с ответными резьбами.
8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый его удерживатель снабжен натяжным приспособлением.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что натяжное приспособление каждого его удерживателя выполнено винтовым с зафиксированными от осевого смещения гайкой и от вращения винтом соответственно, причем на внутреннем нерезьбовом конце винта выполнено по крайней мере одно диаметральное отверстие для возможности взаимодействия с зацепным элементом пружины.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что натяжное приспособление каждого его удерживателя выполнено в виде с горизонтальным валом вращения барабана, оснащенного стопором шагового вращения и храповым механизмом, а наружные зацепы каждой пружины растяжения связаны канатом с барабаном по крайней мере через один отклоняющий блок, имеющий горизонтальную ось вращения, причем рабочая длина барабана равна диаметру каната и выполнена регулируемой.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что зубчатое колесо храпового механизма его натяжного приспособления выполнено в виде диска, совмещенного с одним из боковых торцов барабана и имеющего на своей внешней цилиндрической поверхности зубья с параллельными рабочими плоскостями с возможностью поочередного взаимодействия с одним из двух плоских рабочих элементов перекидной подпружиненной плоской пружиной собачки храпового механизма.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что его храповой механизм снабжен средством для регулирования рабочей длины плоской пружины собачки, указанное средство выполнено в виде ползуна, установленного с возможностью поперечного охвата плоской пружины, перемещения вдоль пружины по консоли корпуса барабана и фиксации с помощью винта.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено двумя стыковочными узлами для соединения промежуточного звена с плитой формовочного стола и захватно-направляющим приспособлением для обеспечения совпадения рабочих элементов стыковочного узла и плиты формовочного стола.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый его стыковочный узел выполнен в виде резьбового соединения с застопоренным винтом, имеющим удлиненный конический конец и расположенным в одном из двух отверстий плиты формовочного стола впереди и сзади съемной формы соответственно, причем одно из них имеет конфигурацию продольного паза, а резьбовые отверстия выполнены в элементах в виде пластин, жестко связанных с поперечными частями съемной рамы предпочтительно близ их середины.
15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что его захватно-направляющее приспособление выполнено в виде имеющего трапециевидное поперечное сечение рабочего участка выступа, установленного на нижней поверхности опорной плиты формовочного стола, и захватного элемента, имеющего ответный указанному выступу открытым рабочий контур и закрепленного на наружной поперечной части съемной рамы, причем выступ и захватный элемент установлены по высоте с возможностью взаимодействия при отсоединенном для съемной рамы положении.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено остановом формовочного стола, останов состоит из механизма торможения, механизма блокировки и дополнительного двухпозиционного выключателя электродвигателя привода, механизм торможения включает поворотный рычаг управления, стопор для его удержания в трех положениях - в нейтральном и двух противоположных, фиксатор для его остановки в указанных положениях, а также регулируемые концевые ограничители его поворотов, рычаг управления выполнен двуплечим, шарнирно связанным со стойкой жесткого основания с возможностью поворота в поперечной относительно формовочного стола плоскости, несущим стопор и фиксатор с возможностью взаимодействия их рабочих элементов с отверстиями, выполненными соответственно в двух дугообразных установленных на стойке пластинах по обе стороны от него, рычаг управления оснащен в своей верхней части ручкой и кинематически связан своей нижней частью с ползуном, ползун оснащен у своих торцов двумя элементами - нажимным элементом с возможностью взаимодействия с нажимным элементом двухпозиционного выключателя электродвигателя привода и элементом, несущим механизм блокировки, механизм блокировки выполнен в виде подпружиненной поворотной на угол, не превышающий 90° пластины, которая имеет перпендикулярно продольной вертикальной плоскости формовочного стола ориентированную ось поворота и установлена с возможностью взаимодействия с нажимным элементом, закрепленным на промежуточном звене, при движении последнего в двух направлениях с возможностью стопорения при одном из них.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что ползун механизма торможения его останова выполнен в виде втулки, охватывающей цилиндрическую направляющую, имеющую резьбовые участки на своих опорных концах, а концевые ограничители поворота рычага управления выполнены в виде двух пар гаек, навинченных на резьбовые участки направляющей, причем элемент, несущий механизм блокировки, выполнен в виде Г-образного элемента, горизонтальная часть которого связана с механизмом блокировки, а вертикальная часть взаимодействует со средством, исключающим поворот ползуна и выполненным, например, в виде закрепленной на жестком основании горизонтальной пластины с прорезью, охватывающей вертикальную часть указанного элемента с обеспечением его перемещения.
18. Устройство по любому из пп.3 и 16, отличающееся тем, что нажимной элемент останова формовочного стола установлен на ближнем к рычагу управления кронштейне с опорой оси шарнирной связи шатуна со съемной рамой.
