Устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов

Устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области формования изделий и полуфабрикатов из различных порошкообразных и композиционных сыпучих материалов и может быть применено в различных областях промышленности и строительства.

Под сыпучими композиционными и порошкообразными материалами понимаются грунты, бетонные смеси, керамические массы, огнеупорные массы, формовочные составы литейного производства, металлические порошки и тому подобные материалы.

Известно устройство для осуществления открытых неравновесных необратимых процессов самоорганизации при формовании и уплотнении сыпучих сред, содержащее приводное средство для воздействия на рабочий агент, поступающий на рабочую позицию, отличающееся тем, что приводное средство для воздействия на рабочий агент выполнено в виде платформы, смонтированной с возможностью одновременного продольного, бокового и вертикального перемещения для осуществления открытых необратимых непрерывных процессов обработки (Патент №2085400, 29.10.93 г., В44С 1/24, 5/04, В44D 3/06).

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, содержащее раму, привод, набивающий элемент в виде нагнетающей плиты, стабилизирующий элемент, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала из формы, и приспособление для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты, причем рабочая поверхность плиты выполнена в виде конуса и при этом плита соединена с приводом, обеспечивающим плите возможность совершения кругового качания вокруг вершины конуса, а приспособление выполнено в виде примыкающих к плите с зазором и охватывающих ее по контуру стенок бункера (Патент РФ №2175699, 10.05.2000, Е01С 19/22, В28В 13/02, Е02D 3/02).

Недостатком такого устройства является то, что стенки бункера примыкают к нагнетающей плите с зазором и охватывают ее по контуру для удержания плиты от совместного вращения с валом привода. Такое устройство вызывает износ бункера и шум от соприкосновения нагнетающей плиты с ограничивающими ее стенками бункера.

В основу изобретения положена задача создания устройства для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, в котором устраняются износ и шум от соприкосновения стенок бункера с нагнетающей плитой.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, содержащее раму, по меньшей мере, одну нагнетающую плиту с рабочей поверхностью в виде конуса, привод, обеспечивающий плите возможность совершения кругового качания вокруг вершины конуса, стабилизирующий элемент, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала в отформованную часть изделия, и бункер для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты, снабжено качаемым от привода поводком, шарнирно прикрепленным к нагнетающей плите, причем амплитуда качания поводка соответствует амплитуде качания нагнетающей плиты в месте прикрепления к ней поводка.

В частности, качание поводка от привода осуществлено шарнирно-рычажным механизмом, ведомое звено которого шарнирно соединено с поводком.

Изобретение позволяет обрабатывать широкую гамму материалов, в том числе грунты, грунтосмеси, бетонные смеси, керамические массы, и может быть использовано при изготовлении различных строительных изделий (плиты, блоки, стойки, перемычки и прочее), при сооружении дорожного полотна, при изготовлении огнеупорных изделий, при производстве топливных угольных брикетов и др.

На фиг.1 изображено устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов с одним нагнетающим конусом, вид сбоку. На фиг.2 изображено устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов с одним нагнетающим конусом, вид спереди. На фиг.3 изображено устройство, оснащенное двумя нагнетающими конусами, вид спереди.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - рама,

2 - форма,

3 - привод,

4 -нагнетающая плита,

5 - рабочая поверхность в виде прямого кругового конуса,

6 - стабилизирующий элемент,

7 - бункер,

8 - поводок,

9 - шарнир прикрепления поводка к нагнетающей плите,

10 - шарнир прикрепления поводка к рычагу,

11 - рычаг,

12 - эксцентрик,

13 - шатун,

14 - кривошип,

15 - подшипник,

16 - синхронизирующий механизм.

Устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов (фиг.1 и 2), содержит раму 1, которая может быть установлена либо на колесах для возможности осуществления продольного перемещения устройства вдоль формуемого изделия, либо стационарно, а продольное перемещение вдоль формуемого изделия осуществляется за счет перемещения формы 2, привод 3, нагнетающую плиту 4, рабочая поверхность которой выполнена, например, в виде прямого кругового конуса 5, стабилизирующий элемент 6, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала в отформованную часть изделия, выполненный, например, в виде плоской пластины, и бункер 7, служащий для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты, к которой с зазором примыкают стенки бункера, а также качаемый от привода 3 поводок 8, препятствующий вращению нагнетающей плиты 4. Поводок 8 закреплен одним концом посредством шарнира 9 на нагнетающей плите 4, а вторым концом посредством шарнира 10 - на рычаге 11 шарнирно-рычажного механизма, посредством которого обеспечивается качание поводка 8 от привода 3. В частности, шарнирно-рычажный механизм может быть выполнен пространственным, в котором ведущим звеном является эксцентрик 12, закрепленный на валу привода 3. Эксцентрик 12 посредством шатуна 13 связан с рычагом 11, который является ведомым звеном механизма. Рычаг 11 шарнирно закреплен на раме 1. Величина эксцентриситета эксцентрика 12 выбирается из условия соответствия амплитуды качания поводка амплитуде качания нагнетающей плиты в месте прикрепления к ней поводка.

Механизм кругового качания нагнетающей плиты 4 вокруг вершины конуса 5 может быть выполнен, например, в виде соединенного с приводом 3 кривошипа 14 с наклонным шипом, на котором посредством подшипников 15 установлена нагнетающая плита 4. При этом нагнетающая плита 4 установлена таким образом, чтобы вершина ее конической поверхности 5 совпадала с точкой пересечения оси вращения кривошипа 14 с осью его шипа.

В частном случае конус 5 выполняется так, чтобы при круговом качании нагнетающей плиты 4 образующие конуса 5 в одном из крайних положений совпадали с плоскостью верхней поверхности формуемого изделия.

Стабилизирующий элемент 6 соединен с бункером 7, который смонтирован на раме 1 с возможностью колебательного движения. При этом поверхность стабилизирующего элемента, соприкасающаяся с обрабатываемым материалом, совпадает с проектной поверхностью формуемого изделия. Наличие зазоров между стенками бункера 7 и нагнетающей плитой 4 обеспечивает беспрепятственное круговое качание нагнетающей плиты 4.

Вариант выполнения устройства (фиг.3) отличается от вышеописанного тем, что оно снабжено несколькими, в частности двумя, нагнетающими плитами 4, смонтированными в ряд. Качание нагнетающих плит 4 может быть синхронизировано посредством известных механизмов, например зубчатых передач. При этом синхронизирующий механизм 16 может обеспечить круговое качание всех нагнетающих плит 4 либо в одну сторону, либо в противоположные стороны, с требуемым сочетанием фаз качания. Каждая нагнетающая плита 4 снабжена поводком 8, препятствующим их вращению. Механизмы, посредством которых обеспечивается качание поводков, аналогичны вышеописанному шарнирно-рычажному механизму.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают в начале формуемого изделия, которое может изготавливаться в форме 2, либо в другом формообразующем приспособлении. Если изделие формуется в отдельных формах, то устройство либо форма 2 устанавливаются относительно друг друга так, чтобы передний поперечный борт формы находился под пластиной стабилизирующего элемента 6 со стороны примыкания к ней нагнетающей плиты 4.

Включают привод 3, который приводит во вращение кривошип 14. При этом смонтированная на шипе кривошипа 14 нагнетающая плита 4 начинает совершать круговое качание, при котором ось шипа кривошипа 14 описывает коническую поверхность, вершина которой совпадает с вершиной конуса 5.

Одновременно с кривошипом 14 вращается эксцентрик 12. Посредством шатуна 13 вращение эксцентрика преобразуется в качательное движение рычага 11. Рычаг 11 в свою очередь перемещает поводок 8, с амплитудой качания, соответствующей амплитуде качания места прикрепления поводка к нагнетающей плите 4.

Условием соответствия амплитуд является качание нагнетающей плиты без вращения на шипе кривошипа либо с крутильными колебаниями, которые не вызвали бы соприкосновения нагнетающей плиты со стенками бункера.

Вслед за включением привода 3 производят подачу в бункер 7 материала, который попадает под рабочую поверхность 5 нагнетающей плиты 4, при ее подъеме. Совершая круговое качание, нагнетающая плита своей рабочей поверхностью 5, которая попеременно поднимается и опускается, нагнетает (вдавливает) в форму 2 попадаемый под нее формуемый материал.

При достижении момента обратного выпирания перед нагнетающей плитой 4 и выше уровня верхней поверхности формуемого изделия перемещают устройство, продолжая подачу материала, относительно формы 2 либо форму 2 относительно устройства в направлении незаполненной части формы до заполнения всей формы 2 и выхода плиты 4 за пределы формы 2. При этом перемещение устройства либо формы 2 осуществляют только при сохранении обратного выдавливания формуемого материала перед нагнетающей плитой 4. После выхода плиты 4 за пределы формы процесс формования изделия заканчивается.

Работа устройства с несколькими нагнетающими плитами осуществляется аналогично описанному выше процессу. При этом перемещение осуществляют при условии наличия обратного выдавливания формуемого материала перед всеми нагнетающими плитами.

1. Устройство для формования изделий из сыпучих дисперсных материалов, содержащее раму, по меньшей мере, одну нагнетающую плиту с рабочей поверхностью в виде конуса, привод, обеспечивающий плите возможность совершения кругового качания вокруг вершины конуса, стабилизирующий элемент, препятствующий вытеснению обрабатываемого порошкообразного материала в отформованную часть изделия, и бункер для подачи материала в форму под рабочую поверхность плиты, отличающееся тем, что устройство снабжено качаемым от привода поводком, шарнирно прикрепленным к нагнетающей плите, причем амплитуда качания поводка соответствует амплитуде качания нагнетающей плиты в месте прикрепления к ней поводка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что качание поводка от привода, осуществляется посредством шарнирно-рычажного механизма, ведомое звено которого шарнирно соединено с поводком.