Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ДЛЯ МОЙКИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию для мойки сыпучих материалов, в том числе корнеклубнеплодов, овощей, деталей, строительных материалов, и может быть использовано в пищевой, сахарной, спиртовой, консервной, строительной и других отраслях народного хозяйства.

Известна машина для мойки сыпучих предметов (патент РФ №2305471, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №25, 10.09.2007), содержащая загрузочный и разгрузочные лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан выполненной по периметру из трех и более свернутых в вертикальной плоскости и последовательно соединенных между собой одинаковых по ширине перфорированных полос с образованием по периметру барабана наружных перфорированных напусков.

Недостатками известной машины являются сложность изготовления, большая металлоемкость, ограниченные технологические возможности.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является машина для мойки корнеклубнеплодов (патент РФ №2251362, кл. A23N 12/02, опубл. Бюл. №13, 10.05.2005), содержащая загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан конической формы, выполненный из направляющих элементов в виде скрученных по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении перфорированных полос трапециевидной формы, с увеличением их ширины по длине барабана от загрузки к выгрузке.

Недостатками известной машины являются сложность изготовления, большая металлоемкость, ограниченные технологические возможности.

Техническим решением задачи является упрощение изготовления, снижение металлоемкости, расширение технологических возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что в машине для мойки материалов, содержащей загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, барабан смонтирован из опорных колец, между которыми закреплена цилиндрическая сетчатая поверхность волнообразной формы по периметру, выполненная из поперечных и продольных прутков, при этом поперечные прутки выполнены в виде колец волнообразной формы с карманами криволинейной формы, а продольные прутки выполнены в виде прутков, скрученных с одинаковым шагом по винтовой линии диаметров выступов карманов криволинейной формы поперечных прутков, при этом продольные прутки прикреплены к кольцам поперечных прутков с внутренней стороны ее карманов криволинейной формы и по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру смонтирована цилиндрическая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции машины для мойки материалов.

Новизна усматривается в том, что барабан смонтирован из опорных колец, между которыми закреплена цилиндрическая сетчатая поверхность волнообразной формы по периметру, изготовленная из поперечных и продольных прутков, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что поперечные прутки выполнены в виде колец волнообразной формы с карманами криволинейной формы, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что продольные прутки выполнены в виде прутков, скрученных с одинаковым шагом по винтовой линии диаметров выступов карманов криволинейной формы поперечных прутков, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана позволяет обеспечить осевое перемещение частиц сыпучих материалов от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, что упрощает эксплуатацию машины для мойки.

Новизна заключается также в том, что винтовые поверхности продольных прутков завихряют потоки сыпучих материалов, что интенсифицирует процесс мойки сыпучих материалов.

Новизна заключается в том, что продольные прутки прикреплены к кольцам поперечных прутков с внутренней стороны ее карманов криволинейной формы, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что внутри, по всей длине просеивающей поверхности волнообразной формы по периметру, смонтирована цилиндрическая пружина, которая не только обеспечивает движение частиц материала от загрузки к выгрузке, но и создает их поджатие внутри просеивающей поверхности волнообразной формы по периметру, что расширяет технологические возможности и интенсифицирует процесс мойки сыпучих материалов.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри барабана цилиндрическая пружина снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц материала внутри сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление машины для мойки материалов с закрепленной внутри цилиндрической пружиной позволяет не только создать противопотоки движения частиц материала внутри сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру, но и обеспечивает продольное их перемещение от загрузки к выгрузке при ее горизонтальном расположении и интенсивное их взаимодействие, что расширяет технологические возможности, упрощает конструкцию и эксплуатацию.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена машина для мойки материалов, продольный разрез; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - изображен барабан, общий вид; на фиг.4 - цилиндрическая сетчатая поверхность, наглядное изображении; на фиг. 5 - кольцо поперечного прутка, вид сверху; на фиг.6 - продольный пруток, скрученный по винтовой линии диаметра выступов карманов криволинейной формы поперечного прутка; на фиг.7 - вид А на фиг.6.

Машина для мойки материалов (фиг.1, фиг.2) состоит из моечной ванны 1, на которой смонтированы лоток 2 для загрузки частиц сыпучих материалов, роликовые опоры 3, на которых установлен барабан 4, электромагнитный клапан 5 для подачи воды (фиг.2), система 6 управления сигнализацией для регулировки уровня воды (фиг.2), выгрузной лоток 7 для выгрузки частиц сыпучих материалов, прошедших мойку. Барабан 4 снабжен приводной звездочкой 8. Внизу ванны 1 имеется бункера 9 для сбора грязи и песка, к которым прикреплены однооборотные механизмы 10 для слива воды, сливные патрубки 11. Для ручного открывания заслонок 12 (фиг.2) при необходимости слива воды из ванн 1 однооборотные механизмы 10 снабжены штурвалами 13.

Барабан 4 снабжен опорными кольцами 14, 15 смонтированными с возможностью вращения на роликовых опорах 3. Непрерывное вращение барабана 4 осуществляется от мотор-редуктора 16 через цепную передачу 17 и приводную звездочку 8. Для уменьшения расхода воды и повышения качества мойки, уровень воды в цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру барабана 4 регулируется системой управления сигнализацией 6 и обновляется в зависимости от степени ее загрязнения в автоматическом режиме.

Для обеспечения дополнительного продольного перемещения в противоположном направлении частиц материала внутри цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру барабана 4 смонтирована цилиндрическая пружина 18, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 18 путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Направление витков пружины 18 может совпадать с направлением вращения цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру барабана 4 либо может быть противоположным его вращению. Регулировка величины шага витков пружины 18 может производиться также в процессе работы машины для мойки материалов. В зависимости от характеристик обрабатываемых материалов, требуемого времени обработки, устанавливается такой шаг пружины 18, который отвечает оптимальным условиям мойки. Например, если требуется большое время мойки, то уменьшается шаг пружины 18 и, таким образом, изменяется поток движения обрабатываемых материалов в обратном направлении, а, значит, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. При обработке, требующей малого времени пребывания обрабатываемого материала в цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру барабана 4, шаг витков пружины 18 увеличивают, и, таким образом, соответственно изменяется их скорость перемещения от загрузки к выгрузке. В нужном положении пружину 18 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 18 может быть осуществлена также и в процессе мойки сыпучих материалов

Барабан 4 (фиг.3) смонтирован из опорных колец 14 и 15, между которыми смонтирована цилиндрическая сетчатая поверхность 19 волнообразной формы по периметру.

Цилиндрическая сетчатая поверхность волнообразной формы по периметру (фиг.4) выполнена из поперечных прутков 20, выполненных в виде колец волнообразной формы А, Б, В, Г с карманами криволинейной формы и продольных прутков в виде винтовых прутков 21, скрученных по винтовой линии с одинаковым шагом S₁ (фиг.6, фиг.7) по диаметру выступов D₁ поперечных прутков 20 (фиг.4), точнее скрученных по винтовой линии с одинаковым шагом по наружному диаметру D₁ криволинейных карманов поперечных прутков А, Б, В, Г.

Поперечные прутки 20 выполнены в виде кольца волнообразной формы с криволинейными карманами 22, 23, 24, 25, 26, 27 по наружному диаметру D₁ поперечного прутка 20 (фиг.5).

На фиг.4 показаны четыре одинаковых поперечных прутка 20 в виде кольца А, Б, В, Г волнообразной формы с криволинейными карманами кольца А - 22, 23, 24, 25, 26, 27; кольца Б - 28, 29, 30, 31, 32, 33; В-34, 35, 36, 37, 38, 39; Г - 40, 41, 42, 43, 44, 45, расположенных на равных расстояниях L друг от друга.

Продольные прутки 21 смонтированы с внутренней стороны выступов криволинейных карманов колец А - 22, 23, 24, 25, 26, 27; Б-28, 29, 30, 31, 32, 33; В - 34, 35, 36, 37, 38, 39; Г - 40, 41, 42, 43, 44, 45 и образуют по периметру цилиндрической сетчатой поверхности 19 волнообразной формы по периметру винтовые линии 22-29-36-43, 23-30-37-44, 24-31-38-45, 25-32-39-40, 26-33-34-41, 27-28-35-42, растягивают при этом по наружному диаметру D₁ поперечные прутки в единую цилиндрическую сетчатую поверхность 19 волнообразной формы по периметру без дополнительных методов и способов крепления продольных прутков 21 и колец волнообразной формы А, Б, В, Г поперечных прутков 20. При необходимости в точках касания продольные прутки 21 и поперечные прутки 20 могут быть скреплены друг с другом известными методами, например, сваркой. Количество винтовых продольных прутков 21 соответствует количеству выступов - криволинейных карманов колец волнообразной формы поперечных прутков 20.

В зависимости от характеристик обрабатываемых материалов, требуемого времени мойки, минимальных размеров частиц сыпучих материалов устанавливают такое количество продольных и поперечных прутков, которое отвечает оптимальным условиям мойки.

Прутки 20 и прутки 21 образуют цилиндрическую сетчатую поверхность 19 волнообразной формы по периметру, в которой продольные прутки 21 при движение внутри ее сыпучих материалов передают усилия поперечным пруткам 20, точнее кольцам волнообразной формы А, Б, В, Г. Наряду с этим прутки 20 и 21 воспринимают и боковые нагрузки, возникающие под действием боковых сил, образующихся при движении сыпучих материалов внутри цилиндрической сетчатой поверхности 19 волнообразной формы по периметру, которые воспринимаются поперечными прутками 20 волнообразной формы и передаются криволинейными карманами продольным винтовым продольным пруткам 21.

Машина для мойки материалов работает следующим образом.

Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающейся просеивающей поверхности 19 волнообразной формы по периметру барабана 4, где они захватываются стенками цилиндрической сетчатой поверхностью барабана 4 и в направлении вращения поднимаются вверх. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса сыпучие материалы в зависимости от собственной массы отделяются от стенок сетчатой поверхности барабана 4 и с разных высот падают в воду, находящуюся внутри сетчатой поверхности барабана 4 с последующим одновременным перемещением витками пружины 18. Процесс движения последующих порций сыпучих материалов, которые поднимаются вверх и падают в воду, непрерывен. Поскольку продольные прутки 21 цилиндрической сетчатой поверхности 19 волнообразной формы по периметру барабана 4 расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 4, то в каждой порции, каждая частица сыпучих материалов, например, корнеклубнеплод, перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания и перетирания друг с другом и со стенками цилиндрической сетчатой поверхности 19 волнообразной формы по периметру барабана 4, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Этому способстует и волнообразная внутренняя поверхность цилиндрической сетчатой поверхности 19. Вода подается электромагнитным клапаном 5 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в цилиндрической сетчатой поверхности 19 волнообразной формы по периметру барабана 4. Вода заполняет пространство между частицами сыпучих материалы, обеспечивая в процессе их движения от загрузки к выгрузке и их мойку без повреждений. Грязь и песок оседают в бункер 9 ванны 1 и через сливной патрубок 11 сливаются в водоприемное устройство. На выходе барабана 4 очищенные и вымытые частицы сыпучие материалов поднимаются вверх и через выгрузной лоток 7 выводятся за пределы установки.

Технико-экономические преимущества возникают за счет того, что барабан смонтирован из опорных колец, между которыми закреплена цилиндрическая сетчатая поверхность волнообразной формы по периметру, выполненная из поперечных и продольных прутков, при этом поперечные прутки выполнены в виде колец волнообразной формы с карманами криволинейной формы, а продольные прутки выполнены в виде прутков, скрученных с одинаковым шагом по винтовой линии диаметров выступов карманов криволинейной формы поперечных прутков, при этом продольные прутки прикреплены к кольцам поперечных прутков с внутренней стороны ее карманов криволинейной формы, при этом по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы смонтирована цилиндрическая пружина, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, которая и обеспечивает увеличение частоты и энергоемкости взаимодействии частиц сыпучих материалов и воды друг с другом и со стенками цилиндрической сетчатой поверхности волнообразной формы по периметру барабана, при этом изменяет направления их движения, что обеспечивает расширение технологических возможностей машины для мойки материалов.