Результат интеллектуальной деятельности: СТЕРЖНЕВОЙ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

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 связанных между собой стержней-катков, рабочий орган выполнен, по крайней мере, из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, полосы, согнутой по размещенным под углом к ее кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы, расстояние между линиями сгиба равно длине каждого элемента многоугольника, при этом карманы по внутренней поверхности могут отличаться от формы и размеров карманов по наружной поверхности и по периметру рабочего органа могут быть различными не только, но и по форме.

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

Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней-катков и увеличения мощности и частоты контактов направленных в одну строну винтовых линий и винтовой поверхности в виде карманов многоугольной формы 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 непрерывного действия.

Новизна усматривается в том, что каждый стержень-каток выполнен, по крайней мере, 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 поверхностей многоугольной формы в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует не только процессы смешивания и затворения, но и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при одних и тех же диаметрах стержня-катка известной конструкций и предлагаемой конструкции, в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра стержня-катка по периметру из-за карманов многоугольной формы 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 бетоносмесителя как по длине, так и по диаметру.

Новизна усматривается в том, что карманы рабочего органа выполнены в виде геометрических фигур многоугольной формы, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что форма и размеры карманов по наружной поверхности рабочего органа могут отличаться от формы и размеров карманов по внутренней поверхности, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что карманы по периметру рабочего органа могут быть различными не только по форме, но и по размерам, что расширяет технологические возможности.

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 многоугольной 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 непрерывного действия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид стержневого бетоносмесителя непрерывного действия; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - один из стержней-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.3; на фиг.6 - лента, согнутая по прямым линиям сгиба многоугольной формы; на фиг.7 - аксонометрическая проекция ленты волнообразной формы, свернутой в цилиндрический виток.

Стержневой бетоносмеситель (фиг.1, 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 ввиду 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 (на чертежи не показано).

Изготовление стержней-катков 10 с многозаходными винтовыми поверхностями, расположенными 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, 4) с образованием по наружной и внутренней поверхностям направленных в одну сторону винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов многоугольной формы (фиг.3, 4) изготовлены, по крайней мере, из одной полосы 11, соединенной по продольным кромкам 12 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией) известными методами, например, сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 13-24) и винтовых поверхностей (фиг.4) прямоугольной формы в виде карманов наружной поверхности 25-30 и карманов внутренней поверхности 31-36.

Полоса 11 (фиг.5, 6) согнута по прямым линиям 37 под одинаковыми углами α к продольным кромкам 12 полосы 11, размещенным на расстояниях, равных длине элементов многоугольника карманов, например, для кармана 27 на расстояниях L₁, L₂, L₃.

Полоса 11 после сгиба по прямым линиям (фиг.5, 6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 12 известными методами, например сваркой, в рабочий орган - стержень-каток 10, внутренняя полость которого затем заливается металлом или бетонном известными способами.

Стержневой бетоносмеситель непрерывного действия 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 выгрузке, где они и выгружаются в средство для выгрузки 8. Процесс приготовления растворов и бетонных смесей непрерывен.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания на поверхности рабочего органа различных по форме и по размерам винтовых карманов многоугольной формы по наружной и внутренней поверхностям, что расширяет технологические возможности стержневого беносмесителя непрерывного действия.