УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПАКОВКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В КЛАПАННЫЕ МЕШКИ Российский патент 1998 года по МПК B65B1/10 

Изобретение относится к упаковке сыпучих материалов в клапанные мешки и может быть использовано в отраслях, связанных с переработкой, транспортированием и реализацией сыпучих материалов.

В практике промышленной эксплуатации упаковочных машин имеется опыт упаковки сыпучих материалов, которые непосредственно перед упаковкой в силу разных причин теряли часть своих потребительских свойств из-за различных нарушений в технологии их переработки, транспортирования и хранения перед затариванием.

Сыпучий материал, поступающий в мешок из загрузочной камеры упаковочной машины, может иметь ряд свойств, которые препятствуют его оптимальному применению у потребителя:
наличие агрегатов частиц из-за явлений, обусловленных адгезионными свойствами поверхности частиц сыпучих материалов;
недостаточная степень однородности (гомогенности) материала из-за сегрегационных явлений, происходящих во время транспортировки, хранения и т.д.;
потеря активных свойств (потеря прочности у слежавшегося цемента, гипса и др. материалов), происходящая из-за длительного хранения сыпучего материала в неблагополучных для него условиях.

Таким образом, во многих случаях требуется, прежде чем материал попадает в мешок, проведение различных видов его дополнительной обработки, которые в основном сводятся к трем. Это диспергирование, т.е. доведение материала в своей массе до исходного состояния, обусловленного требованиями со стороны потребителя к дисперсному составу (т.е. отсутствие или незначительное содержание крупных частиц);
смешивание, т. е. доведение материала в своей массе до гомогенного (однородного) состояния;
активирование поверхности частиц материала и тем самым, доведение их до состояния в соответствии с потребительскими требованиями.

Для нормальной работы упаковочной машины важно, чтобы бункер и загрузочная камера обладали бы рядом свойств, которые обеспечивали упаковочной машине достаточную работоспособность, а именно: отсутствие условий, приводящих к слеживанию материала и к изменению физического состояния движущегося потока сыпучего материала (уплотнение, агрегирование, сегрегация и т.д.)
Из различных видов упаковочных машин наиболее приемлемы те, в конструкциях которых имеется лопастной питатель, размещаемый в днище цилиндрической загрузочной камеры, при этом ось лопастного питателя предпочтительно выполнена вертикальной.

Известно устройство для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и тангенциальным отверстием, загрузочный патрубок (авторское свидетельство СССР N 602408, кл. B 65 B 1/00, 1978).

Это устройство имеет традиционное выполнение загрузочной камеры: она предназначена только для целей упаковки.

Известно устройство для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и тангенциальным отверстием, загрузочный патрубок с отсекателем потока материала (заявка Великобритании N 2 155 645, кл. B 65 B 1/32, 1985).

В этом устройстве также отсутствуют средства, способствующие расширению его технологических возможностей, а именно проведению дополнительных операций по диспергированию, гомогенизации и активации частиц сыпучего материала.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи такого усовершенствования устройства для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки, при котором обеспечивается расширение технологических возможностей этого устройства.

Решение поставленной задачи при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, включающем бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и тангенциальным отверстием, загрузочный патрубок с отсекателем потока сыпучего материала, загрузочная камера выполнена с объемом, не более или равным объему материала в клапанном мешке, а лопастной питатель выполнен с возможностью дополнительной обработки частиц сыпучего материала в период цикла холостого хода путем увеличения скорости вращения лопастного питателя, при этом возможно риверсирование вращения лопастного питателя, причем в последнем случае обратная сторона лопастей питателя может быть снабжена средствами для обработки сыпучего материала.

Выполнение загрузочной камеры с объемом, не более или равным объему материала в клапанном мешке, ограничивает предельный объем сыпучего материала, подлежащего дополнительной обработке с точки зрения энергетических затрат, т.е. при этом соблюдается принцип: не обрабатывать ничего лишнего.

Выполнение лопастного питателя с возможностью дополнительной обработки частиц сыпучего материала в период цикла холостого ход путем увеличения скорости вращения лопастного питателя по сравнению с номинальной скоростью создает благоприятные условия для обработки различных по свойствам сыпучих материалов. Здесь имеется ввиду то, что более мягкие материалы требуют меньших скоростей лопастного питателя, а более твердые - больших скоростей, а при осуществлении предлагаемого изобретения именно скорость вращения лопастного питателя определяет степень воздействия дополнительной обработки на сыпучий материал.

Выполнение лопастного питателя с возможностью реверсирования его вращения создает условие более гибкой обработки сыпучего материала в объеме загрузочной камеры, при этом слой материала в зоне тангенциального отверстия делается более рыхлым.

Выполнение же лопастного питателя с лопастями, снабженными с обратной стороны средствами для дополнительной обработки сыпучего материала, создает условия более эффективного воздействия, так как при этом лопастное колесо превращается в рабочий орган, применяемый в различных мельницах и смесях.

Предлагаемое устройство для упаковки сыпучих материалов иллюстрируется чертежом, где показан общий вид устройства в разрезе.

Устройство для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки содержит бункер 1, загрузочную камеру 2, лопастной питатель 3, узел уплотнения 4 вала 5 электродвигателя (на чертеже не показан), загрузочный патрубок 6 с отсекателем 7 потока сыпучего материала.

Работа устройства для упаковки сыпучих материалов осуществляется следующим образом. Материал, подлежащий затариванию, из бункера 1 самотеком поступает в загрузочную камеру 2, где принудительно лопастями лопастного питателя 3 направляется в загрузочный патрубок 6, на котором закрепляется клапанный мешок, при открытом отсекателе 7. По окончании процесса затаривания отсекателем 7 загрузочный патрубок запирается и наступает цикл холостого хода: в это время производится съем клапанного мешка с загрузочного патрубка и надевание на него следующего клапанного мешка.

В этот период - период холостого хода, длящегося при упаковке сыпучих материалов в 50-килограммовые мешки примерно 7 - 10 с, производят переключение привода лопастного питателя 3 на более высокий скоростной режим, который для каждого конкретного сыпучего материала будет иметь параметры, определяемые свойствами этого сыпучего материала и возможностями изменения скорости вращения вала, определяемой через диаметр шкива (на чертеже не показан).

В реальных условиях скоростной режим, в отличие от номинального, имеет ограничение по состоянию узла уплотнения 4 и обычно не должен превышать 1,5 - 1,7 от номинального.

По другому варианту, в этот же период холостого хода, возможно переключение привода лопастного питателя на обратное вращение, то есть его реверсирование. При этом лопастной питатель 3, лопасти которого снабжены средствами для интенсификации обработки сыпучего материала, при его вращении оказывает комплексное воздействие на сыпучий материал в объеме загрузочной камеры с проявлением эффектов диспергирования, гомогенизации и механохимической активации.

В качестве средств для интенсификации обработки сыпучего материала возможно закрепление на тыльной стороне лопастей элементов, приближающих поверхность, например, к форме ножей, молотков или других элементов, обычно используемых в практике тонкого измельчения в измельчителях ударного, ударно-истирающего и коллоидного принципа действия.

Испытание устройства для упаковки сыпучего материала в клапанные мешки в соответствии с заявляемым изобретением на различных материалах, при различных режимах обработки (повышении числа оборотов от 1,1 до 1,75 от номинального) и реверсирование позволило получить следующие технико-экономические показатели:
улучшение гомогенности материала, в т.ч. отсутствие комков, агрегатов и т.д.;
более тщательное перемешивание, например смесей "сухой" штукатурки;
перевод слежавшихся материалов в состояние "свежеполученного";
повышение качества материала, например увеличение прочностных свойств "свежего" цемента, т.е. улучшение марки цемента.

Устройство для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки содержит бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и тангенциальным отверстием, загрузочный патрубок с отсекателем потока материала. Загрузочная камера выполнена с объемом не более или равным объему материала в затариваемом мешке. Лопастной питатель выполнен с возможностью дополнительной обработки материала в период цикла холостого хода путем увеличения скорости вращения лопастного питателя. Лопастной питатель может быть выполнен реверсивным, а также с лопастями, снабженными с обратной их стороны средствами для дополнительной обработки материала. Предлагаемое изобретение позволяет расширить технологические возможности упаковочной машины. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и тангенциальным отверстием, загрузочный патрубок с отсекателем потока сыпучего материала, отличающееся тем, что загрузочная камера выполнена с объемом не более или равным объему материала в затариваемом мешке, а лопастной питатель выполнен с возможностью дополнительной обработки частиц сыпучего материала в период цикла холостого хода путем увеличения скорости вращения лопастного питателя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопастной питатель выполнен с возможностью реверсирования его вращения. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что лопастной питатель выполнен с лопастями, снабженными с обратной стороны средствами для дополнительной обработки сыпучего материала.