Ротационные прессы фирм Европы для изготовления бетонных мозаичных плит
Технологические схемы изготовления сборных изделий
Производство бетонных и железобетонных изделий может быть организовано по различным схемам: изготовление изделий в стационарных неперемещаемых формах - это стендовый и кассетный способы, изготовление изделий в формах, перемещаемых по отдельным технологическим постам с различным ритмом, - к ним относятся поточно-агрегатный и конвейерный способы.
Стендовый способ производства изделий отличается тем, что изготавливаемое изделие в стационарной форме в течение всего производственного цикла остается на месте. Однако технологическое оборудование для выполнения отдельных операций по армированию изделий, укладке и уплотнению бетонной смеси, обеспечению условий твердения, распалубки и съема изделий последовательно перемещается от одного стенда к другому. Стендовый способ производства изделий целесообразен при выпуске нестандартных и крупногабаритных изделий (фермы и балки для мостов и путепроводов), а также изделий, которые требуются заказчику в ограниченном количестве. К достоинствам стендовой схемы относятся сравнительная простота оборудования, возможность при помощи переоборудования выпуска изделий широкой номенклатуры.
Кассетный способ рассчитан на изготовление сборных изделий в формах-кассетах, представляющих собой ряд отсеков, образованных стальными стенками. В каждом отсеке формуется одно изделие. Формование изделий по такой технологии (к таким изделиям относятся панели, платы) сокращает производственные площадки, время тепловой обработки (за счет более жестких режимов твердения в закрытых формах), обеспечивает высокую производительность труда при изготовлении и отделке.
Поточно-агрегатный способ производства состоит в том, что все операции по изготовлению изделия, состоящие из подготовки форм, армирования, укладки и уплотнения бетонной смеси, а также обеспечение условий твердения, распалубка и хранение выполняются на специальных постах, образующих технологическую линию. Изделие вместе с формой последовательно перемещается при помощи тельфера или крана от поста к посту. Такой способ изготовления сборных изделий более гибкий, чем, например, конвейерный, поскольку позволяет быстрее переходить на выпуск изделий другого вида.
Конвейерный способ является наиболее совершенной поточной схемой изготовления изделий. Он позволяет максимально автоматизировать технологические операции. Производство изделий осуществляется на поддонах, которые перемещаются по замкнутому кольцу, образуемому конвейером и камерами тепловлажностной обработки непрерывного действия.
Многопозиционные ротационные прессы фирм Италии для изготовления мозаичных плит
Технологический процесс изготовления мозаичных плит включает следующие основные операции: приготовление бетонной смеси, прессование изделий, термовлажностную обработку, шлифование-полирование и окончательную отделку (затирку) плит.
При кассетном прессовании плитка изготовляется двухслойной: с лицевым (декоративным) и подстилающим слоями. Масса для лицевого слоя готовится с большим водоцементным отношением (В/Ц = 0,5), масса для подстилающего слоя сухая, с естественной влажностью заполнителя.
При прессовании в кассету пресса сначала загружают массу лицевого слоя, подвергают ее длительной вибрации. При этом отделяется влага (цементное молоко). Засыпанная сверху масса подстилающего слоя увлажняется за счет избыточной влаги массы лицевого слоя.
В качестве сырья для производства заполнителей применяются отходы добычи и обработки камня (околы, трещиноватые блоки). Щебень получают из пород, которые можно полировать: мрамора, туфа, доломита.
Подготовленное сырье проходит все стадии дробления. Щебень, полученный при дроблении, должен быть абсолютно чистым, отмытым от пыли, ибо пленка грязи препятствует сцеплению с цементным раствором.
Для лицевого слоя плитки применяется щебень фракций 10-20, 5-10 и 0-5 мм, а для подстилающего слоя -мраморная крошка фракции 0-5 мм или природный песок, лучше речной, кремнеземный, с модулем крупности более 2.
В лицевой слой добавляется мраморная пудра фракции 0-0,14 мм, необходимая для замедления схватывания цемента, предотвращения образования усадочных трещин в плитке, облегчения выхода пузырьков из смеси при прессовании, улучшения дренажной способности смеси и более активного впитывания воды сухим (подстилающим) слоем, создания более плотной структуры лицевого слоя.
В качестве вяжущего компонента используется цемент марки не ниже 400, для лицевого слоя - белый или цветной (с добавлением пигментов), для подстилающего - серый.
Основным рабочим оборудованием при кассетном прессовании является многопозиционный пресс, осуществляющий дозирование и загрузку массы лицевого (декоративного) слоя в форму (матрицу), многократную вибрацию массы в матрице, дозирование и загрузку массы подстилающего слоя, предварительное уплотнение, прессование и съем плиток.
Прессовые установки выпускаются фирмами "Chiesa Milano", "Longinotti", "Cassani-Ocem" (Италия), "Guilhon Bertelamy" (Франция), "Henke", "Schindler" (ФРГ).
Многопозиционный ротационный пресс представляет собой поворотный стол, по окружности которого на равном расстоянии располагаются пресс-формы (кассеты), состоящие из одного или нескольких гнезд. Вращение стола и остановка в определенной позиции происходят за счет механической передачи и тормозной систем.
В центральной части поворотного стола установлена колонка гидропресса с радиальной консолью, несущей пуансоны. На боковой поворотной колонке располагается дозатор массы лицевого слоя плиток. Дозирование и подача массы производятся автоматически. Дозирование может быть объемным и весовым, а подача массы - с вибрацией и без нее.
Материал для лицевого слоя плиток подается через наклонно направленные течки. На боковом жестком кронштейне устанавливается дозатор массы подстилающего слоя (плиток) с объемным дозированием. Масса для подстилающего слоя подается в форму при выдвижении лотка вперед, при обратном движении лотка скребок убирает излишки массы.
Многократная вибрация массы осуществляется электрическими вибраторами, подвешенными под кассетами на пружинах. Вибраторы снабжены эксцентриковыми парами с регулируемой величиной эксцентриситета. Современные прессы имеют тенденцию увеличения амплитуды и частоты колебаний вибраторов. Время вибрации составляет от 10 до 48 с.
Прессование изделий может осуществляться в одну или две стадии. При двухстадийном прессовании первая стадия (уплотнение материала) осуществляется при малом давлении и медленном темпе нарастания давления (усилие увеличивается от 100 до 1000 кН). При этом происходит предварительное структурирование материала с ориентацией гранул заполнителя и смачивание массы подстилающего слоя за счет миграции влаги. Вторая стадия прессования - это допрессовка при высоком давлении (усилие составляет 1000-1200 кН) и быстром темпе нарастания давления. Длительность прессования составляет 11-33 с. Есть и другие способы создания прессующего усилия, когда подача высокочастотного пульсирующего давления осуществляется одновременно и однонаправленно со статическим давлением или когда подача давления производится ступенями - от больших к малым или наоборот, или когда прессование совмещается с вибрацией.
Известны также способы прессования изделий с отсосом избыточной влаги через поршень из пористого материала за счет вакуумирования или за счет движения влаги при нагреве одной из поверхностей пресс-формы.
Съем плиток на поддон осуществляется с помощью лопаточных съемников, выполняющих возвратно-поступательное перемещение, или с помощью поворотных толкателей. В первом случае гидравлическое устройство пресса освобождает плитку от пресс-формы, поднимая ее вместе со стенками вверх и заводя лопаточный съемник с поддоном под плитку. Во втором случае гидравлическое устройство опускает дно пресс-формы и поворотным толкателем выталкивает плитку на поддон.
На станине пресса может располагаться от пяти до семи пресс-форм.
Благодаря сменной оснастке в одной и той же пресс-форме можно формовать плиты разного размера, соответственно и количество гнезд в пресс-форме может быть от 1 до 12.
Механическая передача и тормозная система, осуществляющая позиционное вращение стола (от позиции к позиции), решаются изготовителями различно. В прессах фирмы "Chiesa Milano" вращение стола обеспечивается с помощью передачи "мальтийский крест", а фиксация стола - двигателем с тормозом. Каждая позиция фиксируется концевым выключателем, расположенным на нижней крышке стола и дающим сигнал на включение механической передачи или электротормозной системы.
В конструкциях ряда прессов других фирм привод стола - гусеничный. Он несет два упора, которые соответствуют прорезям в нижней крышке стола. Постоянно вращающаяся цепь привода заходит упором в прорезь, и во время скольжения в прорези стол поворачивается. Выход упора из прорези соответствует остановке стола.
В зависимости от конструкции пресс-форм кассеты могут быть открытые и закрытые. Крышки кассет открываются и закрываются автоматически с помощью рычажно-пружинных элементов, срабатывающих при повороте стола в определенное положение.
Современные прессы фирмы "Longinotti" моделей HS-1007 и К-607 и фирмы "Chiesa Milano" моделей Simplatomik-620, Atomik-920 и Atomik-1420 имеют закрытые пресс-формы с пневматическим закрывающим устройством, с регулируемым усилием прижатия крышки в зависимости от размеров изделия.
Система управления прессов гидравлическая, но может использоваться и пневматика, в основном для привода вспомогательных механизмов.
Наиболее мощный пресс фирмы "Chisa Milano" модели Atomik-1420 имеет несколько комплектов оснастки, что позволяет изготовлять изделия различной толщины и размеров. Высота внутренних рамок оснастки пресс-форм - от 28 до 120 мм. Резиновые прокладки между платформой пресса и держателем пресс-формы не имеют механических креплений и благодаря гибкой установке с течением времени не теряют эффективности.
Под каждой пресс-формой располагается вибратор. Нагрузка вибраторов регулируется от 10 до 32 кН, амплитуда колебаний составляет 0,5 мм, частота колебаний - 50 Гц.
Пресс снабжен ультразвуковым детектором для контроля дозирования первого слоя. Гидросистема фирмы "Vickers" (Великобритания) в комплекте с тремя насосами служит для работы поршневой группы пресса и вспомогательного оборудования (с термостатом для контроля температуры масла и автоматическим устройством аварийного останова).
В прессах последних моделей фирма "Chiesa Milano" использует концевые выключатели индуктивного типа с сигнализацией светодиодами. Полностью исключены контактные концевые выключатели, что удлиняет срок службы сигнальной системы.
Электронные модули, входящие в состав электроаппаратуры, подают сигналы на входе и выходе сигнальных светодиодов о присутствии или отсутствии самого сигнала.
Цилиндр изготовлен из хромоникельмолибденовой стали (из поковки) с толстослойным хромированием всей поверхности и последующим шлифованием.
Направляющие кольца поршня внутри цилиндра выполнены из специальной бронзы. В прессе на главном поршне и на поршнях предварительного сжатия применяются маслонепроницаемые прокладки фирмы "Merkel" (ФРГ).
Дозатор лицевого слоя, оснащенный смесителем с планетарным вращением, объемными камерами, управляется пневматически. Высота смеси в дозаторе поддерживается на постоянном уровне, в результате чего обеспечивается равномерное дозирование смеси. Технические характеристики прессов фирмы "Chiesa Milano" (Италия) приведены в табл. 1.
Прессы фирмы "Longinotti" наиболее легкие по конструкции и имеют значительно меньшую мощность вибраторов, чем прессы фирмы "Chiesa Milano". Они оснащены электромеханическими концевыми выключателями. Гидросистема, которую изготовляет сама фирма, нуждается в доработках, чтобы соответствовать современным требованиям.
Дозатор лицевого слоя прямоточный, что ведет к некоторой потере смеси. Технические характеристики прессов фирмы "Longinotti" приведены в табл. 2.
Фирма "Ocem" (Италия) выпускает прессы, в которых основные операции прессования (первая и вторая стадии) выполняются с применением гидравлической системы, все остальные - с помощью пневматики.
Прессы фирмы "Ocem" отличаются от других более простой конструкцией, ибо гидроцентраль у них используется для создания рабочего давления. Пневматическая система одинарного действия, сжатый воздух после произведенной работы выходит в атмосферу.
При помощи пневматики у пресса модели ОРА-108S осуществляется работа привода тормозной системы механизмов приготовления, дозирования и подачи смеси. Пневмосистема пресса работает при давлении 0,8-1,0 мПа. Пресс отличает высокая производительность и надежность в работе.
На прессах фирмы "Chiesa Milano" моделей Simplatomik-620, Atomik-920, Atomik-1420 третьего поколения можно изготовить как бетонную мозаичную плитку, так и плитку без шлифования поверхности. Плитки отличаются повышенной прочностью и предназначены для покрытия полов промышленных зданий.
Достоинством конструкции прессов фирмы "Chiesa Milano" является их значительная масса, что снижает влияние вибрации на механизмы и удлиняет срок службы.
Прессы фирмы "Ocem" комплектуются электромеханическими концевыми выключателями, снижающими долговечность из-за наличия в выключателях трущихся деталей.
Для приготовления смеси подстилающего слоя применяется объемное дозирование, обеспечивающее хорошее качество конечного продукта. Песок и цемент перемешиваются в бетоносмесителе, и смесь выгружается в бункер, откуда через дозатор и питатель порциями поступает в дозатор семипозиционного пресса модели ОРА-1440GS. Здесь система зондов обеспечивает необходимое количество и качество смеси.
Для автоматического снятия плиток и передачи их с одного поста на другой служит установка для съема и штабелирования плит Linearelle. В состав установки входит конвейер, оснащенный различными механизмами, производящими съем сырых плиток с пресса. Чтобы не было деформаций свежеприготовленных изделий, поддоны под плитки подаются прямо в рабочую зону пресса. Подъемный механизм и толкатель при шаговом перемещении конвейера устанавливают по 25-30 поддонов с изделиями в два штабеля. Такие штабели перемещаются к концу конвейера, забираются краном, затем погрузчиком доставляются в камеру тепловой обработки. После тепловой обработки штабель пропаренных плит погрузчиком возвращается к началу конвейера, а затем перемещается к его центру. По пути его движения установлены механизмы обратного действия для разборки штабеля. Перпендикулярно конвейеру установлен механизм переворота плиток с присосками, с помощью которых плитки забираются с поддона, переворачиваются на 180° и укладываются на рольганг. С рольганга плитки поступают на шлифовальный конвейер, освобожденные поддоны по конвейеру перемещаются к прессу. Поскольку поддоны изготавливаются решетчатыми, то пропарка плиток происходит более интенсивная, чем при использовании поддонов из сплошного листа. Плитки укладываются на поддон в один слой. Установка фирмы "Linearelle" проста и надежна в работе, ибо отсутствуют гидравлика и пневматика. Для снижения массы плиток на 15-20% перед конвейером устанавливается калибровочный станок СРА-3000, на котором производится съем лишней толщины подстилающего слоя плиток сначала абразивным кругом, затем валиком с напыленным алмазом. После калибровки плитки переворачиваются на 180° и поступают на шлифовально-полировальный конвейер моделей 3007 или 3016.
Такой шлифовально-полировальный конвейер имеет головки, которые автоматически устанавливаются по высоте. При износе головки производится ее саморегулирование. Положение головки контролируется. Передача вращающего момента от мотора производится через зубчатые ремни. Технические характеристики прессов фирмы "Ocem" приведены в табл. 3.
Таблица 1. Технические характеристики прессов фирмы "Chiesa Milano"
| Параметры | Модели прессов | ||
| Simplatomik-620 | Atomik-920 | Atomik-1420 | |
| Производительность, плиток/ч | 300-2400 | 300-3240 | 600-4200 |
| Производительность, м2/смену | 384-800 | 600-1036 | 1028-1344 |
| Число одновременно прессуемых плиток размерами, мм: | |||
| 200х200 | 6 | 9 | 14 |
| 250х250 | 4 | 6 | 12 |
| 300х300 | 2 | 4 | 6 |
| 400х400 | 1 | 2 | 4 |
| 500х500 | 1 | 1 | 2 |
| Установленная мощность пресса, кВт | 20 | - | 96 |
| Усилие прессования, мН | 2,5 | 6,0 | 10,0 |
| Давление в гидросистеме, мПа | - | 24,5 | 25,5 |
| Начальное давление, мПа | - | 3,6 | 10 |
| Число позиций | 6 | 7 | 7 |
| Время вибрации, с | 14-20 | 14-20 | 14-20 |
| Масса, кг | 15 660 | 45 080 | 96 800 |
| Параметры | Модели прессов | |
| К-607 | HS-1007 | |
| Производительность, плиток/ч | 250-3200 | 275-3700 |
| Число одновременно прессуемых плиток размерами, мм: | ||
| 200х200 | 9 | 12 |
| 250х250 | - | 9 |
| 300х300 | 6 | 6 |
| 400х400 | 2 | 4 |
| 500х500 | 1 | 2 |
| 700х700 | 1 | - |
| 900х900 | - | 1 |
| Установленная мощность пресса, кВт | - | 99,7 |
| Усилие прессования, мН | 6,0 | 10,0 |
| Давление в гидросистеме, мПа | - | 7-26 |
| Начальное давление, мПа | 3,5 | 9 |
| Число позиций | 7 | 7 |
| Время вибрации, с | 10-23 | 10-23 |
| Масса, кг | - | 60 000 |
| Параметры | Модели прессов | ||
| ОРА-650 | ОРА-1440GS | ОРА-1085S | |
| Производительность, плиток/ч | 220-2250 | 500-2400 | - |
| Производительность, м2/смену | - | - | 1800-1920 |
| Число одновременно прессуемых плиток размерами, мм: | |||
| 200х200 | 6 | 8 | - |
| 250х250 | 4 | 6 | 10 |
| 300х300 | 2 | 4 | - |
| 333х333 | - | - | 6 |
| 400х400 | 1 | 2 | 4 |
| 400х600 | - | 2 | - |
| 500х500 | 1 | - | - |
| Установленная мощность пресса, кВт | 22 | 49 | 52,5 |
| Усилие прессования, мН | - | 10,5 | - |
| Давление в гидросистеме, мПа | - | 10,5 | - |
| Число позиций | 6 | 7 | 7 |
| Время вибрации, с | 10-20 | 10-20 | 10-20 |
| Масса, кг | 15 000 | 33 000 | 62 000 |
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 03 за 1999 год в рубрике дороги
