ГЛИНООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1996 года по МПК B28C1/04 

Изобретение относится к оборудованию для обогащения пластичных керамических масс и может быть использовано в промышленности строительных материалов, производство огнеупоров и т.д.

Известны устройства для выделения каменистых включений из пластичных керамических масс, например глиномешалка для очистки глины от твердых включений [1] содержащая корпус с окном в его днище, размещенный в корпусе приводной вал, имеющий перемещающие лопасти и напорный шнек и проходящий через фильтрующую решетку, снабженную рамой, установленной под острым углом к днищу корпуса, выполненному с приемной камерой, размещенной под окном и имеющей шиберную заслонку.

Недостатком указанного устройства является высокая энергоемкость процесса переработки.

Наиболее близким к изобретению является смеситель [2] содержащий корпус с приводным шнековым валом, размещенным в полости рабочего цилиндра с фильтрующей боковой поверхностью, выполненной из отдельных пластин, параллельных образующим и закрепленных с зазором по периметру цилиндра, снабженного крышкой, и сборник каменистых включений.

Недостатками данного смесителя являются невысокая производительность, так как начальная часть фильтрующей решетки недогружается, и высокая энергоемкость процесса вследствие больших потерь энергии на нерациональное деформирование и передавливание массы, нагнетаемой шнеком в сборник каменистых включений и перетекаемой через прорези в шнеке назад в зону фильтрующей решетки. Кроме того, недостаточно эффективен сам процесс разделения пластичного и твердого материалов, в основу которого положен только принцип фильтрации, а конструкция сборника каменистых включений обуславливает большие простои при его чистке.

Задачей изобретения является повышение производительности глиносмесителя, снижение энергоемкости процесса и повышение его эффективности, а также уменьшение простоев при чистке.

В результате решения поставленной задачи пластичный материал с каменистыми включениями по мере своего продвижения не скапливается на выходном конце рабочего цилиндра, а с самого начала продавливается в зазоры между пластинками фильтрующего цилиндра. Разделение материалов происходит как благодаря фильтрации, так и в результате избирательного захвата материала рабочими поверхностями. Это обусловлено углом наклона между передней поверхностью шнека и поверхностью рабочего цилиндра. Условием захвата перерабатываемого материала рабочими поверхностями шнека и цилиндра является требование, чтобы этот угол не превышал двойного угла трения пары: перерабатываемый материал материал рабочих поверхностей.

Данный технический результат получен благодаря тому, что в глиносмесителе, содержащем корпус с приводным шнековым валом, размещенным в полости рабочего цилиндра с фильтрующей боковой поверхностью, выполненной из отдельных пластин, параллельных образующим и закрепленных с зазором по периметру цилиндра с крышкой, и сборник каменистых включений, согласно изобретению передняя поверхность концевой части шнека наклонена к образующей цилиндра под острым углом.

Величина острого угла не превышает двойной угол трения пары, образуемой перерабатываемым материалом и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра, и превышает двойной угол трения пары, образуемой каменистыми включениями и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра.

Сборник каменистых включений может иметь ротор, выполненный в виде зубчатых дисков, закрепленных с промежутками на приводном валу перпендикулярно оси цилиндра, а крышка может быть выполнена с вертикальными щелями для размещения зубьев диска.

В промежутках между зубчатыми дисками ротора могут быть расположены очищающие ножи.

Таким образом, угол наклона между передней поверхностью шнека и поверхностью рабочего цилиндра позволит повысить производительность глиноочистителя, снизить энергоемкость процесса и повысить его эффективность, а конструкция сборника каменистых включений позволит уменьшить простои при чистке.

На фиг. 1 изображен предлагаемый глиноочиститель, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1.

Глиноочиститель содержит раму 1, на которой закреплен рабочий цилиндр 2 с фильтрующей боковой поверхностью 3 и крышкой 4 на выходном конце, имеющей вертикальные щели, загрузочную камеру 5, сборник каменистых включений с ротором, выполненным в виде зубчатых дисков 6, закрепленных с промежутками на приводном горизонтальном валу 7 перпендикулярно оси цилиндра и размещенных в вертикальных целях крышки 4. Между крышкой 4 и ротором 6 образована полость 8 для сбора каменистых включений. Ротор соединен с приводом шагового вращения и фиксатором положения (не показаны), которые обеспечивают поворот ротора на шаг звездочки (в данном случае на 90^о).

Внутри рабочего цилиндра через подшипник 9 установлен приводной шнековый вал 10. Образующая передней поверхности шнека в зоне загрузки перпендикулярна образующей цилиндра, а в зоне фильтра она плавно заменяется поверхностью, образующая которой составляет с образующей рабочего цилиндра 2 острый угол α, не превышающий двойного угла трения пары, образуемой перерабатываемым материалом и материалом рабочих поверхностей, и превышающий двойной угол трения пары, образуемой каменистыми включениями и материалом рабочих поверхностей.

Фильтрующая боковая поверхность 3 рабочего цилиндра выполнена из отдельных пластин 11, параллельных образующим цилиндра и закрепленных с зазором в пазах колец 12, соединенных между собой в корзинчатый каркас.

В промежутках между многозубыми дисками 6 на раме 1 при помощи прижимных пластин 13 закреплены очищающие ножи 14.

Глиноочиститель работает следующим образом.

Перерабатываемый пластичный глинистый материал, засоренный каменистыми включениями, через загрузочную камеру 5 поступает в рабочий цилиндр 2 и шнеком шнекового вала 20 перемещается в зону фильтра 3.

В зоне фильтра образующая передней поверхности шнека составляет с образующей рабочего цилиндра острый угол α, при этом величина угла между передней поверхностью шнека и поверхностью цилиндра меньше двойного угла трения пары, образуемой пластичным материалом и материалом рабочих поверхностей, и больше двойного угла трения пары, образуемой каменистыми включениями и материалом рабочих поверхностей.

Вследствие этого пластичный материал заклинивается между шнеком и цилиндром и при дальнейшем вращении шнека продавливается (протирается) в зазоры между пластинами 11 фильтра и выгружается из глиноочистителя. Каменистое включение размером больше ширины зазора между пластинами 11 не заклинивается между поверхностями шнека и цилиндра и попадает в полость 8 для сбора каменистых включений. Куски пластичного материала в полость 8 попадают лишь случайно, подталкиваемыми каменистыми включениями и налипшими на них.

Каменистые включения скапливаются в полости 8, а пластичный материал, попавший сюда, выдавливается в зазоры между крышкой 4 и многозубыми дисками 6.

При наполнении сборника каменистых включений привод глиноочистителя выключают, а привод ротора сборника каменистых включений включают, он делает поворот (по стрелке) на один шаг многозубого диска (в данном случае на 90^о) и снова фиксируется. При этом каменистые включения выносятся из полости 8, а при следующем шаге отделяются от ротора очищающими ножами 14 и сбрасываются в отвал.

Увеличением длины зоны фильтрации можно добиться практически полного отделения пластичного материала от каменистых включений, при этом головка цилиндра будет просто открытой, так как в нее будут поступать лишь каменистые включения.

Использование: обогащение пластичных керамических масс. Сущность изобретения: глиноочиститель содержит корпус, фильтрующую решетку в виде цилиндра с боковой поверхностью, образованной из расположенных с зазором пластин. Концевая часть приводного шнека размещена в полости цилиндра. Передняя поверхность концевой части шнека наклонена под острым углом к образующей цилиндра в сторону сборника. Величина острого угла не превышает двойной угол трения пары, образуемой перерабатываемым материалом и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра, и превышает двойной угол трения пары, образуемой каменистыми включениями и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра. В сборнике каменистых включений установлен ротор в виде зубчатых дисков, закрепленных с промежутками на приводном горизонтальном валу. Крышка выполнена с вертикальными щелями для размещения зубьев диска. В промежутках между зубчатыми дисками ротора расположены очищающие ножи. 3 з. п. ф - лы, 3 ил.

1. ГЛИНООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий корпус, фильтрующую решетку в виде цилиндра с боковой поверхностью, образованной из расположенных с зазором пластин, концы которых закреплены по периметру оснований цилиндра, приводной шнек, концевая часть которого размещена в полости цилиндра, крышку и сборник каменистых включений, отличающийся тем, что передняя поверхность концевой части шнека наклонена под острым углом к образующей цилиндра в сторону сборника. 2. Глиноочиститель по п.1, отличающийся тем, что величина острого угла не превышает двойной угол трения пары, образуемой перерабатываемым материалом и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра, и превышает двойной угол трения пары, образуемой каменистыми включениями и материалом рабочих поверхностей шнека и цилиндра. 3. Глиноочиститель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен установленным в сборнике каменистых включений ротором в виде зубчатых дисков, закрепленных с промежутками на приводном горизонтальном валу перпендикулярно оси цилиндра, а крышка выполнена с вертикальными щелями для размещения зубьев диска. 4. Глиноочиститель по пп.1 - 3, отличающийся тем, что он снабжен очищаемыми ножами, расположенными в промежутках между зубчатыми дисками ротора.