Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ДЛЯ МОЙКИ СЫПУЧИХ 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.

Недостатком известной машины является сложность изготовления большая металлоемкость, ограниченные технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является машина для мойки 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.

Недостатком известной машины является сложность изготовления большая металлоемкость, ограниченные технологические возможности.

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

Поставленная задача достигается тем, что в установке для мойки сыпучих 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, изготовленная по меньшей мере из одного деформированного поперечного прутка с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы, свернутого в цилиндрические спиральной формы витки заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d, и образованием по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности по этим впадинам винтовых линий одинакового шага S, в которые вмонтированы продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d поперечного стержня с шагом Sb, при этом по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, 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 установки для мойки сыпучих материалов.

Новизна усматривается в том, что барабан выполнен по меньшей мере из одного поперечного прутка, свернутого в цилиндрические витки заданного диаметра, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин поперечного прутка, стягивают по внутреннему диаметру впадин витки поперечного прутка в единый барабан без дополнительных методов и способов крепления продольных прутков к виткам поперечного прутка, например сваркой или иными механическими способами, что упрощает изготовление и 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 установки для мойки сыпучих материалов.

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

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

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

Новизна предложения заключается в том, что такое конструктивное оформление установки для мойки сыпучих материалов с закрепленной внутри пружиной волнообразной формы с плоским сечением витков позволяет не только создать противопотоки движения частиц материала внутри сетчатой поверхности, 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 установка для мойки сыпучих материалов, продольный разрез; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - изображен барабан, общий вид; на фиг.4 - цилиндрическая сетчатая поверхность, общий вид; фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - поперечный пруток, деформированный с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы и свернутый в цилиндрические спиральной формы витки заданного диаметра D и шага S (показан в упрощенном виде); на фиг.7 - продольный пруток, скрученный по винтовым линиям диаметра впадин поперечного прутка; на фиг.8 - вид Б на фиг.7; на фиг.9 - поперечный пруток в сборе с одним из продольных прутков, смонтированным во впадинах поперечного прутка.

Установка для мойки сыпучих 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 бункер 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 и 4. 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 барабане 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 барабана 4 смонтирована пружина 18 волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 18 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Направление витков пружины 18 может совпадать с направлением вращения цилиндрической сетчатой поверхности барабана 4, либо может быть противоположным его вращению. Регулировка величины шага витков пружины 18 может производиться также в процессе работы установки для мойки сыпучих 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 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, фиг.4) смонтирован из опорных колец 14 и 15, между которыми смонтирована цилиндрическая сетчатая поверхность 19.

Сетчатая цилиндрическая поверхность 19 изготовлена по меньшей мере из одного деформированного поперечного прутка 20 с образованием чередующих выступов 21 и впадин 22 треугольной формы (фиг.5), свернутого в цилиндрические спиральной формы витки 23 заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d (фиг.4,фиг.5), и образованием по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности по этим впадинам винтовых линий одинакового шага S (фиг.4), в которые вмонтированы продольные прутки 24, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d поперечного стержня 20 с шагом S₁.

На фиг.1, фиг.2, фиг.4, фиг.5 один из продольных прутков 24 А-Г^' показан утолщенной линией А-А₁-А₂-А₃-Г^'. Количество продольных прутков 24 соответствует количеству впадин поперечного стержня 20, например на фиг.5 таких впадин двенадцать и соответственно продольных прутков двенадцать, а именно А-Г^', Б-Д^', Г-Е^', Д-Ж^', Е-З^', Ж-И^', З-К^', И-Л^', К-М^', Л-Н^', М-А^', Н-Б^' (фиг.4). 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.

На фиг.9 показана детальная прорисовка одного из стержней 24, а именно Б-Д^', вмонтированного (прикрепленного) во впадины деформированного поперечного стержня 20.

Продольные прутки 24 совместно с поперечным прутком 20, свернутым в цилиндрические спиральной формы витки 23, образуют устойчивую пространственную конструкцию, в которой продольные стержни 24 не только передают усилия виткам поперечного прутка 23, но и, так как они винтовой формы, стягивают по внутреннему диаметру d витки поперечного прутка 20 в единую цельную сетчатую поверхность без дополнительных методов и способов крепления продольных прутков. Для усиления крепления продольных прутков 24 с витками поперечного прутка 20 возможно использовать и иные методы крепления, в том числе сварку и т.п.

Установка для мойки сыпучих материалов работает следующим образом.

Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающегося барабана 4, где они захватываются стенками цилиндрической сетчатой поверхности 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 внутренние стенки цилиндрической сетчатой поверхности 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 барабана 4, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Вода подается электромагнитным клапаном 5 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в барабане 4. Вода заполняет пространство между частицами сыпучих материалов, обеспечивая в процессе их движения от загрузки к выгрузке и их мойку без повреждений. Грязь и песок оседают в бункер 19 ванны 1 и через сливной патрубок 11 сливаются в водоприемное устройство. На выходе барабана 4 очищенные и вымытые частицы сыпучих 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, изготовленная по меньшей мере из одного деформированного поперечного прутка с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы, свернутого в цилиндрические, спиральной формы, витки заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d, и образованием по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности по этим впадинам винтовых линий одинакового шага S, в которые вмонтированы продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d поперечного стержня с шагом S₁, при этом по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, которая и обеспечивает увеличение частоты и энергоемкости взаимодействия частиц сыпучих материалов и воды друг с другом и со стенками цилиндрической сетчатой поверхности барабана, при этом изменяет направления их движения, что обеспечивает расширение технологических возможностей установки для мойки сыпучих материалов.