Патент на изобретение №2214916

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И УКЛАДКИ ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к оборудованию для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонных смесей, и может быть использовано как в монолитном домостроении, так и при изготовлении штучных бетонных изделий. Изобретение позволит повысить эффективность работы установки. Установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонной смеси, выполненная с возможностью перемещения, включает смонтированные на общей раме смеситель принудительного действия с электроприводом, пеногенератор, емкость для раствора пенообразователя, героторный насос с транспортирующим шлангом для подачи пенобетона и пульт управления. Она дополнительно снабжена размещенным под смесителем и жестко закрепленным на раме приемным бункером, в нижней части которого над днищем размещен вал-мешалка со шнековыми лопастями, шарнирно соединенный одним концом с приводом вращения мешалки, а другим – с героторным насосом, содержащим нагнетательный винтовой механизм в виде однозаходного эксцентрикового ротора, планетарно вращающегося в двухзаходном статоре, и расположенным с внешней стороны бункера. Днище бункера, вал-мешалка и ось статора насоса расположены под углом 45-75^o к горизонтали. Транспортирующий шланг снабжен указателем давления пенобетонной смеси в шланге в виде подпружиненного поршня со штоком, размещенного в корпусе из жестко соединенных горизонтального и вертикального цилиндрических патрубков, сообщающихся через отверстие, образованное в горизонтальном патрубке под вертикальным и соосное с ним. Нижняя часть поршня размещена в горизонтальном патрубке, насаженном на начальный участок шланга. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к оборудованию для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонных смесей, и может быть использовано как в монолитном домостроении, так и при изготовлении штучных бетонных изделий (блоков, панелей и т.п.).

Известны установки для приготовления пенобетона, включающие пеногенератор, емкость для раствора пенообразователя, бункеры, дозаторы, смеситель исходных компонентов (см. , например, a. c. SU 1745550, кл. В 28 С 5/38, 1989г. , а.с. SU 1761512, кл. В 28 С 5/38, 1989г.). Преимуществом указанных установок является дополнительное насыщение воздухом предварительно вспененной бетонной смеси в специальных смесителях-аэраторах, что заметно снижает среднюю плотность пенобетона, улучшая таким образом его теплотехнические показатели. Однако подачу пеномассы к месту производства работ осуществляют методом “кран – бадья”, т.е. путем ее перегрузки в транспортные средства, разгрузочные бункеры, бадьи и т.п., что снижает эффективность использования известных устройств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонной смеси, выполненная с возможностью перемещения и включающая смонтированные на общей раме смеситель принудительного действия с электроприводом, пеногенератор, емкость для раствора пенообразователя, героторный насос с транспортирующим шлангом для подачи пенобетона и пульт управления (см. , например, патент RU 2152871, кл. В 28 С 5/38, 1998г.). Подача пены в смеситель, осуществляемая в известной установке под регулируемым давлением сжатого воздуха из дозатора-ресивера и аэратора пеногенератора, обеспечивает получение водостойкого пенобетона в широком диапазоне его средней плотности (от 450 кг/м³ до 1400 кг/м³). Для транспортирования такого бетона к месту укладки используют героторный насос, обеспечивающий непрерывную подачу пенобетона на длину до 40 м и высоту, достигающую 20 м. Однако постепенно уменьшающееся количество пенобетонной смеси в смесителе в процессе ее подачи к месту укладки не обеспечивает стабильной напорной работы насоса, ухудшается сам процесс подачи пеномассы, становясь дискретным (прерывистым), что сказывается на эффективности использования героторного насоса, работе установки в целом.

Цель предлагаемого изобретения – повышение эффективности работы установки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонной смеси, выполненная с возможностью перемещения и включающая смонтированные на общей раме смеситель принудительного действия с электроприводом, пеногенератор, емкость для раствора пенообразователя, героторный насос с транспортирующим шлангом для подачи пенобетона и пульт управления, дополнительно снабжена размещенным под смесителем и жестко закрепленным на раме приемным бункером, в нижней части которого над днищем размещен вал-мешалка со шнековыми лопастями, шарнирно соединенный одним концом с приводом вращения мешалки, а другим – с героторным насосом, расположенным с внешней стороны бункера, причем днище бункера, вал-мешалка и ось статора насоса расположены под углом 4-75^o к горизонтали, а транспортирующий шланг снабжен указателем давления пенобетонной смеси в шланге в виде подпружиненного поршня со штоком, размещенного в корпусе из жестко соединенных горизонтального и вертикального цилиндрических патрубков, сообщающихся через ответстие, образованное в горизонтальном патрубке под вертикальным и соосное с ним, причем нижняя часть поршня размещена в горизонтальном патрубке, насаженном на начальный участок шланга. Кроме того, пружина указателя оттарирована на максимально допустимое в шланге давление, шток снабжен датчиком положения, связанным с регистрирующим прибором и исполнительным механизмом отключения привода насоса, а пеногенератор выполнен с использованием героторного нагнетательного винтового механизма.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря размещению героторного насоса под определенным углом к горизонтали исключается вертикальная составляющая сил, действующих на смесь при перемещении ее в закрытых полостях героторного насоса, образуемых ротором (винтом) и статором насоса. Благодаря этому существенно снижается истирающее воздействие заполнителей пенобетонной смеси (песка, гранул пенополистирола и т.п.) на рабочую поверхность героторного механизма, прежде всего поверхность обрезиненного статора, что, таким образом, повышает надежность работы насоса, увеличивая срок его службы. Кроме того, в дополнительно смонтированном под смесителем приемном бункере образуется в процессе работы установки достаточный запас приготавливаемого пенобетона, что обеспечивает непрерывную работу героторного насоса, а размещенный в нижней части бункера и жестко связанный с насосом вал-мешалка со шнековыми лопастями создает требуемый напор пеномассы на всасывающем патрубке насоса, что, таким образом, существенно повышает эффективность использования героторного насоса, обеспечивая непрерывную напорную подачу пенобетонной смеси к месту укладки. Применение же в предлагаемой установке не только насоса, но и пеногенератора героторного типа, обеспечивающего приготовление пены в широком диапазоне ее кратности и ее напорное транспортирование, увеличивает преимущества заявляемой установки в сравнении с известными.

Предлагаемая установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонной смеси поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 – общий вид установки; на фиг.2 – приемный бункер с валом-мешалкой; на фиг.3 – вид А-А на фиг.2; на фиг.4 – героторный механизм, вид Б-Б на фиг.2; на фиг.3 – вид В-В на фиг.4.

Установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетона содержит смонтированные на общей раме 1 смеситель 2 принудительного действия с приводом 3, редуктором 4, упором 5 и фиксатором 6; пеногенератор 7 героторного типа с нагнетательным винтовым механизмом, снабженный транспортирующим шлангом 8 для подачи пены в смеситель и соединенный трубопроводом 9 с емкостью 10 для рабочего раствора пенообразователя, трубопроводом 11 – с вакуумметром 12 и через штуцер 13 – с атмосферным воздухом. Под смесителем 2 размещен приемный бункер 14, причем бункер закреплен на раме 1 неподвижно, а смеситель – с возможностью поворота на 120-135^o относительно горизонтальной оси для обеспечения выгрузки в приемный бункер приготовленной пенобетонной смеси. В нижней части бункера над днищем размещен вал-мешалка 15 со шнековыми лопастями, шарнирно соединенный одним концом с приводом 16 вращения мешалки, а другим – с героторным насосом 17 подачи пенобетонной смеси с нагнетательным героторным механизмом, выполненным, как и в пеногенераторе, в виде однозаходного эксцентрикового ротора (винта) 18, планетарно вращающегося с образованием замкнутых полостей в двухзаходном обрезиненном статоре 19, причем днище бункера 14, ось вала-мешалки 15 и ось статора 19 героторного насоса расположены под углом 45-75^o к горизонтали, определяемым по формуле
3,25(d+4e)/ttg(d+4е) /t,
где d – диаметр винта;
t – ход винта, равный ¹/₂ хода статора;
е – эксцентриситет героторного механизма.

Размещение днища бункера, вала-мешалки и статора героторного насоса под углом менее 45^o к горизонтали приводит к повышению износостойкости героторного механизма, а под углом более 75^o к горизонтали – к усложнению конструкции приемного бункера и установки в целом.

Героторный насос 17 расположен с внешней стороны бункера 14 и снабжен гибким шлангом 20 для транспортирования и укладки смеси. На начальном участке шланга размещен указатель давления 21 пенобетонной смеси, фиксирующий достижение в шланге уровня давления, максимально допустимого для безопасной работы героторного насоса и выполненный в виде корпуса из жестко соединенных горизонтального 22 и вертикального 23 цилиндрических патрубков, сообщающихся через отверстие 24, образованное в горизонтальном патрубке под вертикальным патрубком и соосно с ним. В вертикальном патрубке 23, снабженном крышкой 25 с отверстием, размещен подпружиненный поршень 26 с установленным на нем штоком 27. Причем пружина 28 оттарирована по давлению с возможностью регистрации развиваемого насосом давления от 0 до 6 ати. На раме 1 закреплен электрошкаф 29 с кнопочным пультом.

Установка работает следующим образом. В смесителе 2 согласно заданной рецептуре производят смешивание исходных компонентов (цементного вяжущего, заполнителя – песка или легкого заполнителя, например, пенополистирола, добавок, воды). В пеногенераторе 7, куда по трубопроводу 9 из емкости 10 поступает рабочий раствор пенообразователя, а через штуцер 13 – атмосферный воздух, производят приготовление пены. Причем с помощью вакуумметра 12 по величине давления, создаваемого пеной во всасывающей полости пеногенератора, осуществляют контроль расхода раствора пенообразователя и воздуха для получения пены требуемой кратности. Далее приготовленную пену по гибкому шлангу 8 подают в смеситель 2, где смешивают ее с бетонной смесью до получения однородной по всему объему пенобетонной смеси заданной средней плотности. Готовую пеномассу выгружают в приемный бункер 14 поворотом смесителя 2 вокруг горизонтальной оси на 120-135^o. Из приемного бункера 14 с помощью вала-мешалки 15 со шнековыми лопастями и шарнирно связанного с ним героторного насоса 17 осуществляют с помощью шланга 20 подачу, транспортирование и укладку пенобетонной смеси в опалубку монолитной ограждающей конструкции либо в заранее приготовленные формы с последующим твердением смеси и получением формованных изделий (стеновых блоков, камней, панелей и т.п.). При этом в случае повышения в процессе подачи пенобетонной смеси давления в напорном шланге выше уровня, максимально допустимого для безопасной работы насоса и установленного предварительной затяжкой пружины 28, расширение шланга передается поршню 26, который начинает перемещаться, передавая, в свою очередь, движение смонтированному на поршне штоку 27. При этом верхний конец штока, имеющий шкалу измерения, выдвигается из отверстия крышки 25, показывая величину давления в шланге, превышающего допустимое. При регистрации развиваемого насосом давления шток может быть снабжен датчиком положения, связанным с регистрирующим прибором или исполнительным механизмом (отключение работы двигателя насоса).

Предлагаемая установка позволяет приготавливать, транспортировать и укладывать в опалубку ограждающих конструкций или в формообразующую оснастку поризованные смеси особо легких бетонов неактоклавного твердения – пенобетонов, пенополистиролбетонов и т.п. Причем смонтированный в заявляемом устройстве дополнительный бункер-накопитель готовой пеномассы и размещенный в нижней части бункера и шарнирно связанный с героторным насосом вал-мешалка со шнековыми лопастями создают требуемое и практически постоянное по величине давление пеномассы на всасывающем патрубке насоса, обеспечивая, таким образом, непрерывное и напорное транспортирование и укладку пенобетонной смеси и вследствие этого высокие качественные показатели теплозащитной конструкции.

Использование в заявляемой установке в конструкциях насоса и пеногенератора перспективных героторных механизмов, позволяющих осуществлять непрерывную, а при необходимости и дозированную подачу сред различной вязкости, в том числе неоднородных и абразивных, содержащих твердые частицы, волокна, газ и т.п., существенно повышает эффективность применения предлагаемой установки.

Формула изобретения

1. Установка для приготовления, транспортирования и укладки пенобетонной смеси, выполненная с возможностью перемещения и включающая смонтированные на общей раме смеситель принудительного действия с электроприводом, пеногенератор, емкость для раствора пенообразователя, героторный насос с транспортирующим шлангом для подачи пенобетона и пульт управления, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена размещенным под смесителем и жестко закрепленным на раме приемным бункером, в нижней части которого над днищем размещен вал-мешалка со шнековыми лопастями, шарнирно соединенный одним концом с приводом вращения мешалки, а другим – с героторным насосом, содержащим нагнетательный винтовой механизм в виде однозаходного эксцентрикового ротора, планетарно вращающегося в двухзаходном статоре, и расположенным с внешней стороны бункера, причем днище бункера, вал-мешалка и ось статора насоса расположены под углом 45-75^o к горизонтали, а транспортирующий шланг снабжен указателем давления пенобетонной смеси в шланге в виде подпружиненного поршня со штоком, размещенного в корпусе из жестко соединенных горизонтального и вертикального цилиндрических патрубков, сообщающихся через отверстие, образованное в горизонтальном патрубке под вертикальным и соосное с ним, причем нижняя часть поршня размещена в горизонтальном патрубке, насаженном на начальный участок шланга.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пружина указателя оттарирована на максимально допустимое давление в транспортирующем шланге, а шток снабжен датчиком положения, связанным с регистрирующим прибором и исполнительным механизмом отключения привода насоса.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что пеногенератор выполнен с использованием героторного нагнетательного винтового механизма.

РИСУНКИ