Результат интеллектуальной деятельности: СТЕРЖНЕВОЙ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.

Известен бетоносмеситель патент по RU 2060240 С1 20.05.1996, в котором для перемешивания бетонной смеси используется стержневой смеситель.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, большое количество комплектующих изделий и сложность изготовления, что приводит к снижению надежности работы бетоносмесителя.

Наиболее близким к предлагаемому является стержневой бетоносмеситель (патент по RU №2428306, кл. В28С 5/22, опубл. 10.05.2011, Бюл. №25), содержащий, имеющий привод вращения барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности и сложность изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и упрощение изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в стержневом бетоносмесителе, содержащем имеющий привод вращения барабан и рабочий орган, выполненный в виде не обвязанных между собой стержней-катков, рабочий орган изготовлен в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и наружи стержней-катков под острым углом к оси их вращения в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного' сечения стержней катков, смонтированных из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, ленты одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под острым углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру стержней-катков могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, причем пустотелые винтовые поверхности стержней-катков заполнены внутри металлом или бетоном.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции стержневого бетоносмесителя.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков, изготовленных в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи стержней-катков под острым углом к оси их вращения в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения стержней катков, увеличивается общая площадь контакта рабочих органов с перемешивающимися частицами и водой затворения. Поэтому интенсивность и активность смешивания частиц компонентов растворов и бетонных смесей, а также водой затворения возрастают и расширяются технологические возможности стержневого бетоносмесителя.

Новизна заключается также в том, что изготовление стержней- катков с образованием по наружной и внутренней их поверхностям направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с внутренней цилиндрической поверхностью барабана в зависимости от величины шага винтовых линий и количества заходов, но и сообщить частицам компонентов растворов и бетонных смесей, а также воде затворения дополнительные перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение растворов и бетона вдоль оси барабана, и обеспечить ускоренное движение компонентов растворов и бетона к выгрузному отверстию.

Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней-катков и увеличения мощности и частоты контактов их многозаходной винтовой поверхности друг с другом и с цилиндрической поверхностью барабана и с частицами инертных и вяжущих материалов обеспечивается их не только измельчение, но и интенсивность перемешивания, что расширяет технологические возможности стержневого бетоносмесителя.

Новизна усматривается в том, что каждый стержень-каток выполнен из одной ленты, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует не только процессы смешивания, но и затворения, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметре стержня-катка известной конструкций и предлагаемой конструкции в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра стержня-катка по периметру из-за его волнистости по периметру значительно больше, поэтому и путь прохождения частиц компонентов бетонных смесей и воды затворения по сравнению с известными конструкциями стержней-катков значительно больше, что представляет возможность сократить габариты барабана бетоносмесителя как по длине, так и по диаметру.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид стержневого бетоносмесителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - один из стерженей-катков, общий вид, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - лента с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий для стержня-катка; фиг.6 - лента, согнутая по прямым линиям сгиба волнообразной формы; фиг.7 - аксонометрическая проекция ленты волнообразной формы, свернутой в цилиндрический виток.

Стержневой бетоносмеситель (фиг.1, фиг.2) состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод вращения барабана 2, состоящий из электродвигателя 3, редуктора 4 и четырех роликовых опор 5. Барабан 2 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 5. На станине 1 смонтированы средство для загрузки 7 компонентов растворов или бетонных смесей и средство для разгрузки 8 готовых растворов или бетонных смесей. Бетоносмеситель снабжен трубопроводом 9 для подачи внутрь барабана 2 воды затворения. Внутри барабана 2 свободно уложены во всю длину рабочие органы в виде стержней-катков 10 с направляющими элементами в виде многозаходных винтовых поверхностей. Количество стержней-катков 10 устанавливается в зависимости от скорости вращения барабана 2, его диаметра, диаметра стержней-катков 10 и степени загрузки стержнями-катками 10. Стержни-катки 10 не связаны друг с другом и свободно перекатываются внутри барабана 2. Выполнение рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков позволяет увеличить длину контакта, где происходит смешивание материалов и упростить конструкцию в виду отказа от принудительного привода рабочих органов - стержней-катков. Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков 10 внутри барабана 2 смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны). Стержни-катки 10 заполнены внутри металлом или бетоном 11.

Изготовление стержней-катков 10 с многозаходными винтовыми поверхностями, расположенных по периметру стержней-катков по винтовым линиям, позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с цилиндрической поверхностью барабана 2 в зависимости от величины шага винтовых линий и количества заходов, но и сообщить сыпучим материалам дополнительное перемещение вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение вдоль оси барабана 2, и обеспечить движение к выгрузному устройству.

Стержни-катки 10 (фиг.3, фиг.4) выполнены по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи стержня катка в виде карманов криволинейной формы под острым углом к оси его вращения с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения стержня-катка. Стержень-каток 10 (фиг.3, фиг.4) изготовлен по крайней мере из одной ленты 12, соединенной по продольным кромкам 13 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией с двумя точками) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под острым углом винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по внутренней поверхности 14, 15, 16, 17, 18, 19 и карманов криволинейной формы по наружной поверхности 20, 21, 22, 23, 24, 25, которые по периметру стержня-катка могут быть различными не только по форме, но и размерам. Лента 12 (фиг.5, фиг.6) согнута волнообразно по прямым линиям 26 расположенными под одинаковыми углами α к продольным кромкам 13 ленты 12 и размещенными на расстоянии L между линиями сгиба 26. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей. Лента 12 после волнообразного сгиба (фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 13 известными методами, в стержень-каток 10, внутренняя полость которого затем заливается металлом или бетоном известными способами.

Стержневой бетоносмеситель работает следующим образом. В барабан 2 через средство загрузки 7 беспрерывно загружаются компоненты (цемент и инертные материалы) бетонной смеси и вода затворения через трубу 9. При вращении барабана 2 частицы цемента и инертных материалов захватываются внутренней поверхностью барабана 2 и в направлении вращения поднимаются вверх. При достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы цемента и инертных материалов движутся вниз. Одновременно с компонентами бетонной смеси за счет центробежной силы и сил трения стержни-катки 10 смещаются на некоторый угол в направлении вращения и тоже поднимаются вверх. При достижении определенной высоты под действием сил тяжести они скатываются вниз по стенкам барабана в направлении, обратном вращению барабана 2. Скорость вращения барабана 2 рассчитывается такой, чтобы обеспечить только скатывание стержней-катков, и не должна превышать значения, когда может произойти отрыв стержней-катков 10 от стенок барабана 2. При скатывании каждый стержень получает вращение, обратное вращению барабана 2. При вращении стержней 10 частицы компонентов бетонной смеси осуществляют движение по их винтовым линиям, перемещаются вдоль горизонтальной оси и выгружаются из барабана 2 в средство 8 для разгрузки. При этом производится не только смешивание компонентов бетонной смеси с водой и друг с другом, но и измельчение, перетирание компонентов смесей. За счет наличия на наружной поверхности стержней-катков винтовых поверхностей и винтовых линий при смешивании производится перемещение бетонной смеси и ее компонентов от загрузки к выгрузки, где они и выгружаются в средство для выгрузки 8. Процесс приготовления растворов и бетонных смесей непрерывен.

Технико-экономические преимущества возникают за счет изготовления стержней-катков в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри и снаружи стержней-катков под острым углом к оси их вращения в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными попеременно снаружи и внутри поперечного сечения стержней катков, а также за счет того, что упрощается изготовление стержней-катков, смонтированных из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, ленты одинаковой ширины, согнутой волнообразно по размещенным под острым углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру стержней-катков могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, причем пустотелые винтовые поверхности стержней-катков заполнены внутри металлом или бетоном, что расширяет технологические возможности стержневого бетоносмесителя.