АРХИМЕДОВ ВИНТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНВЕЙЕРАХ, УПЛОТНИТЕЛЯХ И ПОДОБНЫХ УСТРОЙСТВАХ Российский патент 2011 года по МПК B65G33/26 B30B9/12 B30B11/24 

Область техники

Изобретение относится к архимедову винту, используемому в конвейерах, уплотнителях и подобных устройствах, т.е. в устройствах, работающих с материалами или смесями материалов, которые перемещаются или разделяются посредством винтового конвейера, и в устройствах, работающих со смесями, содержащими жидкость, которую нужно отделить от твердых частиц, например с влажным мусором и т.п.

Особенно успешно изобретение может использоваться в любых устройствах, в которых винт вращается внутри охватывающей конструкции в виде сита и проталкивает материал, который не проходит через сито, к выходному отверстию, расположенному на конце винтового конвейера.

Предпосылки создания изобретения

Целью настоящего изобретения является усовершенствование конструкции винтов, чтобы свести к минимуму недостатки, имеющие место при использовании самих винтов, например образование налета на винте и на охватывающей конструкции, забивание отверстий (если таковые имеются) в охватывающей конструкции, закупоривание, которое может происходить на выходе винта, и проблемы, связанные с износом и заменой различных деталей винта и охватывающей конструкции.

Преимущество изобретения состоит в улучшении распределения продукта, выходящего из оконечной части винта.

Другое преимущество изобретения состоит в оптимизации энергии, требуемой для работы винта, и, соответственно, в оптимальном использовании приводной мощности, требуемой для работы винта.

Эти и другие цели достигаются при использовании изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле.

Раскрытие изобретения

Другие характеристики и преимущества изобретения будут лучше понятны из подробного описания, предпочтительного, но не единственно возможного, варианта его осуществления, представленного на чертежах в качестве примера, не ограничивающего объема изобретения. На чертежах:

Фиг.1 схематично изображает вид сбоку винта согласно изобретению, в котором некоторые детали удалены, чтобы были лучше видны другие,

Фиг.2 изображает центральный вал винта согласно изобретению и

Фиг.3-8 схематично изображают различные возможные варианты выполнения наконечника винта согласно изобретению.

Винт 1, выполненный согласно изобретению, обычно используется в конвейерах, уплотнителях, дренажных машинах, миксерах и подобных устройствах и установлен внутри охватывающей конструкции (например, сита или охватывающего кожуха, которые известны и поэтому на чертежах не показаны). Винт 1 работает известным образом, т.е. вращается внутри охватывающей конструкции и продвигает вдоль оси винта продукты, транспортируемые винтом, точнее, спиралью 3 винта, навитой вокруг его центральной оси 2.

Винт содержит несколько отличающихся друг от друга секций 4, которые могут быть надеты на центральный вал 2, образующий ось винта и соединенный с группой двигателей (не показана), приводящих его во вращение. Секции, каждая из которых может иметь отличные от других секций конструктивные и функциональные характеристики, вращаются как одно целое с центральным валом 2, который предпочтительно является шлицевым.

По меньшей мере некоторые секции содержат центральную металлическую втулку 5, предпочтительно шлицевую, которая надета на центральный вал и вращается вместе с ним. Центральная втулка в этих секциях заделана в пластмассу, из которой выполнена наружная часть секции.

Хотя у многих секций наружная часть имеет винтовую спираль 3, вблизи оконечной части винта имеется особая секция 4а, наружная часть которой образует выступ и которая крепится к оконечной части винта путем либо навинчивания, либо привинчивания винтами, или с помощью радиальных штифтов или других известных средств, предпочтительно разъемных. Эта особая секция обычно используется в случае, когда винт проталкивает материал к выходному отверстию, которое часто снабжено противодействующим элементом (не показан), дополнительно уплотняющий материал, проталкиваемый винтом. Эта конструкция типична, например, для устройств, предназначенных для выделения жидкой фазы из смеси «жидкость - твердое тело», в которых жидкая фаза выходит из охватывающей конструкции, снабженной ситом, а твердая фаза перемещается спиралью винта к выходному отверстию.

Наконечник, являющийся последней надетой на вал секцией, предпочтительно закреплен на валу без возможности осевого перемещения относительно него и выполняет также функцию удерживания секций винта от их схода с вала в осевом направлении.

В зависимости от выполняемой функции наконечник 4а может иметь различную форму, как показано на фиг 3-8. Согласно фиг.3 и 6, по меньшей мере часть наконечника выполнена расширяющейся, что позволяет направлять материал к внутренней стенке охватывающей конструкции. Это создает еще более эффективное «сдавливание» смеси, выходящей из устройства. При наличии сужающейся оконечной части, как показано на чертежах, предотвращаются проблемы, связанные с закупориванием материалом.

В зависимости от типа выходного отверстия и противодействующего элемента наконечник может иметь различную форму для доставки смеси в нужные зоны выходного отверстия.

Например, как показано на фиг.5 и 7, по меньшей мере часть наконечника может быть цилиндрической, что позволяет на выходе придавать материалу трубчатую форму. Как показано на фиг.7, наконечник может расширяться на конце, если требуется создать дополнительное препятствие осевому перемещению материала или дополнительно сжать материал, прижимая его к внутренней стенке охватывающей конструкции.

Как показано на фиг.4 и 8, наконечник может иметь сужающуюся коническую концевую часть, чтобы, например, предотвратить выход материала только в центральной части выходного отверстия. Как видно на фиг.8, коническая часть наконечника может быть снабжена периферийной спиралью 44, предназначенной для нарушения непрерывности потока материала, выходящего от винта.

Наконечники могут быть изготовлены из металла, из пластмассы или из металла, покрытого пластмассой.

В любом случае наконечники, независимо от их формы и материала, из которого они сделаны, не предназначены для проталкивания материала в осевом направлении (это осуществляется спиралью винта), а выполняют только функцию ориентации или направления потока материала либо к внутренней стенке охватывающей конструкции, либо к конкретным зонам выходного отверстия винта.

Для более эффективной работы устройства рационализации его конструкции различные секции, образующие спираль винта, могут отличаться друг от друга.

В частности, по меньшей мере одна секция 4n (на чертежах 4d), расположенная в начале винта, может быть снабжена выступающими гибкими щетинками 6, расположенными на гребне спирали, или спираль может иметь отрезки, выполненные из более мягкой пластмассы, чем пластмасса, из которой выполнены другие отрезки спирали, и при этом может иметь больший диаметр, чем внутренний диаметр охватывающей конструкции, в которой вращается винт. В результате при вращении винта щетинки или мягкая спираль входят в контакт с внутренней стенкой охватывающей конструкции и чистят ее, что повышает эффективность работы винта.

По меньшей мере одна секция, расположенная в начале винта, может быть снабжена выступами (не показаны) на головке винта, которые при его вращении входят в контакт с внутренней стенкой охватывающей конструкции. Это тоже улучшает работу винта, так как выступы производят тряску охватывающей конструкции, что способствует ее очистке.

Все эти «специальные» секции расположены вблизи начала винта, где обрабатываемый материал более влажный и при перемещении не испытывает большого сопротивления.

В зоне вблизи конечной части архимедова винта предпочтительно, чтобы секция 4b, в особенности секция, расположенная непосредственно перед наконечником, была выполнена полностью из металла, по той причине, что в этой зоне обрабатываемый материал более плотный и потому создает нагрузку на спираль винта, которая может деформироваться, если она выполнена из пластмассы.

Конструкция описанного винта обеспечивает эффективное распределение и направление выходящего из винта материала и, соответственно, облегчает окончательную выгрузку материала.

Кроме того, особая конструкция винта позволяет легко и быстро осуществлять его сборку, разборку и обслуживание, даже если нужно заменить изношенные или поврежденные секции винта. Это обеспечивает преимущество также в отношении складирования запасных частей, номенклатура которых может быть ограничена только деталями, наиболее подверженными износу.

Далее, секции винта отличаются одна от другой конструктивными характеристиками, чтобы винт максимально эффективно работал в разных зонах устройства в соответствии с консистенцией и видом обрабатываемого материала. Наличие в разных частях винта отличающихся друг от друга секций, которые могут быть собраны в единый узел, позволяет использовать меньшее количество материала лучшего качества для различных зон винта.

Архимедов винт (1) предназначен для использования в уплотнителе для уплотнения смесей, содержащих жидкость. Винт вращается внутри охватывающей конструкции в виде сита и содержит вал (2), с которым соединена спираль (3) и несколько секций (4а, 4b, 4c, 4d…4n). Одна из секций (4b), расположенная по ходу материала непосредственно перед последней секцией (4а), выполнена полностью из металла, а другая секция (4d) выполнена из пластмассы. Одна из первых секций (4d), расположенная в начале винта, имеет участок спирали, выполненный из более мягкой пластмассы, чем пластмасса, из которой выполнены участки спирали других пластмассовых секций, или имеющий гибкие щетинки (6), расположенные на его поверхности, наиболее удаленной от центра. При вращении винта мягкая спираль или щетинки входят в контакт с внутренней стенкой охватывающей конструкции. Уменьшается износ сита при одновременном обеспечении хорошего отжима жидкости. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Архимедов винт (1) для использования в уплотнителе для уплотнения смесей, содержащих жидкость, вращающийся внутри охватывающей конструкции в виде сита и содержащий вал (2), с которым соединена спираль (3) и несколько секций (4а, 4b, 4c, 4d…4n), которые соосно надеты на центральную ось, являющуюся валом (2) архимедова винта с возможностью вращения с ней как одно целое и каждая из которых имеет конструктивные и функциональные характеристики, отличные от характеристик других секций, причем по меньшей мере одна из секций (4b), расположенная по ходу материала непосредственно перед последней секцией (4а) архимедова винта, выполнена полностью из металла и по меньшей мере другая секция (4d) выполнена из пластмассы, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первых секций (4d), расположенная в начале винта, имеет участок спирали, выполненный из более мягкой пластмассы, чем пластмасса, из которой выполнены участки спирали других пластмассовых секций, или имеющий гибкие щетинки (6), расположенные на его поверхности, наиболее удаленной от центра, при этом указанный участок выполнен так, что при вращении винта мягкая спираль или щетинки входят в контакт с внутренней стенкой охватывающей конструкции.

2. Архимедов винт по п.1, в котором указанный участок спирали имеет больший диаметр, чем диаметр внутренней стенки охватывающей конструкции, в которой вращается архимедов винт.

3. Архимедов винт по п.1, в котором по меньшей мере некоторые секции (4 с, 4d,…, 4n) содержат металлическую центральную втулку (5), соединенную с центральным валом и заделанную в пластмассу, из которой выполнен участок спирали (3), расположенный в данной секции.

4. Архимедов винт по п.1 или 2, в котором последняя секция (4а), расположенная на его оконечной части, имеет форму наконечника и направляет материал, перемещаемый спиралью архимедова винта, в направлении, определяемом формой наконечника.

5. Архимедов винт по п.4, в котором по меньшей мере часть наконечника выполнена расширяющейся.

6. Архимедов винт по п.4, в котором по меньшей мере часть наконечника выполнена сужающейся в виде конуса.

7. Архимедов винт по п.6, в котором наконечник содержит спираль (44), расположенную вокруг сужающейся в виде конуса части.

8. Архимедов винт по п.4, в котором по меньшей мере часть наконечника выполнена цилиндрической.

9. Архимедов винт по п.8, в котором наконечник на конце цилиндрической части имеет расширяющуюся оконечную часть.

10. Архимедов винт по любому из пп.1-3, в котором по меньшей мере одна из первых секций (4n), расположенных в начале винта, имеет выступы, выполненные на наиболее удаленной от центра поверхности участка спирали и входящие в контакт с внутренней стенкой охватывающей конструкции.

11. Способ уплотнения смесей, содержащих жидкость, включающий подачу смеси в охватывающую конструкцию в виде сита и продвижение смеси вдоль охватывающей конструкции с помощью архимедова винта по любому из пп.1-10.