ВОРОШИТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ И ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2015 года по МПК B65D88/64 

Ворошитель для распушения сыпучих и волокнистых материалов относится к механизмам для побуждения истечения материалов, имеющих тенденцию к слеживанию при хранении, схватыванию частиц материала между собой в процессе движения по лоткам, склизам и т.д. с образованием трудноразделимых уплотнений и комков, через выпускные течки (отверстия для выпуска материала), после распушения.

Может быть использован в различного рода устройствах для дозирования материалов, либо подготовки материалов для их дальнейшей переработки. Как пример - в накопительных емкостях устройств дозирования компонентов бетона бетоносмесительных установок.

Из имеющихся в настоящее время способов решения задач по распушению трудноразделяющихся материалов:

Способ по патенту RU 2002686 (С1, кл. В65D 88/64, 15.11.93), заключающийся в сообщении боковым стенкам выпускной части бункера, плавно изменяемых по частоте возвратно-поступательных перемещений, при одном и том же шаге до полной очистки боковых стенок от налипшего материала. Этот способ не обеспечивает сводоразрушения по всему объему материала, расположенного в выпускной части бункера. Разрушение происходит неэффективно, особенно вблизи стенок - а этот серьезный недостаток.

Известно бункерное устройство (RU 2007357 С1, кл. В65D 88/64, 15.02.94), содержащее корпус с выпускной течкой, расположенный под ней питатель с вибратором и соединенный с ним механизм сводообрушения, размещенный в выпускной течке и выполненный в виде штырей, укрепленных на рабочей поверхности питателя. Недостаток данного известного бункерного устройства состоит в высокой энергоемкости процесса сводообрушения и побуждения истечения слеживающегося сыпучего материала из бункерного устройства при его разгрузке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является шнековое устройство, которое представляет собой двухвитковый вертикальный конусный шнек, помещенный в зону образования свода (Р.Л. Зенков и др. Бункерные устройства. Москва, Машиностроение, 1977, с.86).

Предложено это устройство применять для предотвращения зависания мелкого влажного угля. Но на мелковолокнистом материале и материалах с повышенной способностью к схватыванию при перемещении по течкам склизам и т.д. эффективно данное устройство работать не может, т.к. шнек в таких материалах формирует канал, окруженный со всех сторон сводами и поэтому начинает работать вхолостую, не ликвидируя создавшихся уплотнений.

Предлагаемое изобретение лишено вышеуказанных недостатков. Работает устройство следующим образом (см. Фиг. 1): подлежащий прохождению в распушенном виде через течку внизу конусного корпуса 2 материал засыпается в верхнюю часть корпуса либо вручную, либо механизированным способом (например, ленточным конвейером). Опускаясь под собственным весом вниз (см. Фиг. 1), внутрь спирального ворошителя, материал естественным образом разделяется на 2 части: часть материала, которая уже является исходно распушенной, или распушилась по мере движения после загрузки вниз, проваливается через внутреннее пространство спирали до самой течки и проходит сквозь нее, а другая часть, в виде сцепленных между собой, нераспушенных образований постоянно формирующая из-за падения в нижнюю часть конуса ворошителя 2 уплотнения с образованием сводов, опирающихся на его внутреннюю поверхность, подхватывается поверхностями спирали 5, продвигается ими вверх с разрушением этих возникающих сводов и, так как спиральная лента по сечению мала, то материал на ней распушается тем сильнее, чем больше скорость вращения приводного вала 1 со спиралью 5, закрепленной на шлицевой втулке 4 спицами 6. Скорость же вращения приводного вала со спиралью для достижения нужных параметров распушения регулируется плавно как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Это связано с тем, что даже один и тот же материал, сколь бы стабильным по своим свойствам он не был, обладает разными свойствами по способности комкования, способности уплотнения в зависимости от целого ряда внешних факторов: температура, влажность и пр. Поэтому дополнительно для обеспечения необходимых параметров распушения шлицевая втулка 4 приводного вала 1 со спиралью 5 может быть сдвинута по валу 1 вниз, либо вверх, чем изменяется размер зазора между внутренней боковой поверхностью конусного корпуса ворошителя 2 и воображаемым наружным конусом спирали 5. Причем для гарантированного исключения каких-либо дополнительных уплотняющих воздействий на материал со стороны внутренней конусной поверхности ворошителя и вращающейся спирали в процессе перемещения нераспушенного материала вверх, угол конуса спирали β делается меньше, чем угол α внутреннего конуса корпуса ворошителя.

Таким образом, сквозь течку проходит только гарантированно распушенный материал и скорость его прохождения для обеспечения нужной производительности может регулироваться в достаточно широком диапазоне.

Для каждого материала в устройстве необходимо подбирать опытным путем параметры сечения (круг, квадрат, прямоугольник и пр., их размеры), угол конуса спирали β и угол внутреннего конуса ворошителя для обеспечения наиболее эффективного распушения засыпаемого в устройство материала. Сыпучие и волокнистые материалы, для эффективного распушения которых можно применять предлагаемое изобретение, как пример: уголь, фибра различных видов и типоразмеров для мелкодисперсного армирования бетона, цемент, песок, щебень, зерновые культуры (пшеница, греча, пшено и пр.), различные типы металлической стружки и прочие подобные материалы.

Устройство относится к ворошителям для сыпучих материалов. Ворошитель для распушения сыпучих и волокнистых материалов представляет собой конусный корпус, усеченной вершиной направленный вниз. По оси конуса проходит приводной вал, вращающийся в опорах, закрепленных на конусном корпусе. На валу имеется шлицевая втулка с закрепленной на ней спиралью, типа логарифмической. Угол при вершине конусного корпуса больше угла при вершине воображаемого конуса спирали для того, чтобы при перемещении материала не возникало заторов. Перемещением шлицевой втулки вверх-вниз изменяется зазор между внутренней поверхностью конусного корпуса и периферией спирали, тем самым можно регулировать полноту охвата материала с исключением непрорабатываемых зон при его перемещения. Устройство направлено на гарантирование отсутствия плотных сгущений и комков в выходящей из нижнего отверстия массе распушенного материала. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ворошитель для сыпучих и волокнистых материалов состоит из конусного корпуса, обрезанной вершиной направленного вниз, с валом, проходящим по оси конуса и имеющим шлицевую втулку с закрепленной на ней спиралью с сечением, которое подбирается по распушаемому материалу - это может быть круг, квадрат, прямоугольник и др., и имеющей в плане форму логарифмической, начало которой прикреплено к шлицевой втулке при вершине конуса, а продолжение ее, расширяющееся по мере подъема к основанию, спицами к этой же втулке таким образом, что при вращении вала со втулкой этой спиралью распушаемый материал поднимается вверх по внутренней поверхности конусного корпуса, а затем по мере накопления над спиралью, в распушенном виде, падает вниз, проваливаясь сквозь нижнее отверстие конусного корпуса, нераспушенная же часть снова поднимается спиралью вверх для повторения цикла распушения.

2. Ворошитель по п. 1, отличающийся тем, что угол при вершине конуса меньше угла при вершине воображаемого конуса, охватывающего спираль.

3. Ворошитель по п. 1 , отличающийся тем, что спираль со шлицевой втулкой можно перемещать вдоль вала вверх-вниз, изменяя тем самым зазор между внутренней поверхностью конусного корпуса и воображаемого конуса, охватывающего спираль, регулируя тем самым степень распушения и количество материала, выходящего сквозь нижнее отверстие конусного корпуса.