Результат интеллектуальной деятельности: МАШИНА ДЛЯ МОЙКИ МАТЕРИАЛОВ СЫПУЧИХ

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, выполненный 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 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 машине для мойки материалов сыпучих, содержащей загрузочный и разгрузочный лотки, ванну с жидкостью и установленный в ней приводной барабан, согласно изобретению барабан смонтирован из опорных колец, между которыми закреплена цилиндрическая сетчатая поверхность, изготовленная из поперечных и продольных прутков, при этом по крайней мере один поперечный пруток деформирован с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы, и свернут в цилиндрические спиральной формы витки заданного диаметра и шага с образованием по всей длине поперечного прутка по этим выступам и впадинам винтовых линий одинакового шага, в которые с внутренних сторон выступов прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра D выступов поперечного прутка, а с наружных сторон впадин прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра d впадин поперечной арматуры, при этом по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности смонтирована пружина выпуклой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции машины для мойки материалов сыпучих.

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

Новизна усматривается также в том, что по крайней мере один поперечный пруток деформирован с образованием чередующихся выступов и впадин треугольной формы, свернут в цилиндрические спиральной формы витки заданного диаметра и шага с образованием по всей длине поперечного прутка по этим выступам и впадинам винтовых линий одинакового шага, в которые с внутренних сторон выступов прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра D выступов поперечного прутка, а с наружных сторон впадин прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра d впадин поперечной арматуры, 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 машины 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 выпуклой 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 выпуклой 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 машины для мойки материалов сыпучих с закрепленной внутри пружиной выпуклой 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 машина для мойки материалов сыпучих, продольный разрез; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - барабан, общий вид; на фиг.4 - цилиндрическая сетчатая поверхность, общий вид; на фиг.5 - вид A на фиг.4 цилиндрической сетчатой поверхности, в выступы поперечного прутка которого с внутренних сторон прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра выступов поперечного прутка, а с наружных сторон впадин прикреплены продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин поперечного прутка; 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 в впадинах поперечного прутка; на фиг.10 - продольный пруток, скрученный по винтовым линиям диаметра выступов поперечного прутка; на фиг.11 - вид B на фиг.10; на фиг.12 - поперечный пруток в сборе с одним из продольных прутков, смонтированным в выступах поперечного прутка.

Машина для мойки материалов сыпучих (фиг.1, фиг.2) состоит из моечной ванны 1, на которой смонтированы лоток 2 для загрузки частиц сыпучих материалов, роликовых опор 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 (фиг.3), 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 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 барабана 4 смонтирована пружина 18 выпуклой формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков пружины 18 путем растяжения или сжатия (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 машины для мойки материалов сыпучих. 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 чертежах 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.

Сетчатая цилиндрическая поверхность 19 состоит из поперечного прутка 20 (фиг.4, фиг.5), выполненного по меньшей мере из одного цельного прутка, деформированного с образованием чередующихся выступов 21 и впадин 22 треугольной формы (фиг.5), свернутой в цилиндрические спиральной формы витки 23 с шагом S заданного диаметра выступов D и диаметра впадин d (фиг.5) и образованием по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности 19 по впадинам 22 поперечного прутка 20 (фиг.7) винтовых линий с шагом S₁, в которые вставлены (прикреплены) продольные прутки 24, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d поперечного прутка 10 с шагом S₁. Продольные прутки 24 на фиг.4 показаны сплошной основной линией. По всей длине цилиндрической сетчатой поверхности 19 (фиг.4) образованы также по выступам 21 поперечного прутка 20 винтовые линии с шагом S₂ (фиг.10), в которые также вставлены (прикреплены) продольные прутки 25, скрученные по винтовым линиям диаметра D выступов поперечного прутка 20 с шагом S₂. Продольные прутки 25 на фиг.4 показаны штрихпунктирной утолщенной линией. Количество продольных прутков 24 и 25 соответствует количеству впадин и выступов поперечного прутка 20, например на фиг.4 двенадцать прутков 24 и двенадцать прутков 25.

Продольные прутки 24 совместно с поперечным прутком 20, свернутым в цилиндрические спиральной формы витки 23, образуют устойчивую конструкцию, в которой продольные прутки 24 не только передают усилия не только виткам поперечного прутка 20, но и, так как они винтовой формы, стягивают по внутреннему диаметру d поперечный пруток 20 в сетчатую цилиндрическую поверхность 19 без дополнительных методов и способов крепления продольных и поперечных прутков. При этом одновременно продольные прутки 25 совместно с поперечным прутком 20, свернутые в цилиндрические спиральной формы витки 23, образуют устойчивую пространственную конструкцию, в которой продольные прутки 25 не только передают усилия на поперечный пруток 2, но и, так как они винтовой формы, растягивают по наружному диаметру D витки поперечного прутка 20, образуют, таким образом, единую сетчатую цилиндрическую поверхность 19 без дополнительных методов и способов крепления продольной арматуры. Для усиления крепления продольных прутков с витками поперечного прутка возможно использовать и иные методы крепления, в том числе сварку и т.п. Создание в сетчатой цилиндрической поверхности 19 сжимающих усилий винтовыми продольными прутками 24 по внутреннему диаметру (диаметру впадин) d и растягивающих усилий продольными прутками 25 по наружному диметру D (диаметру выступов) обеспечивает сетчатой цилиндрической поверхности 19 повышенную жесткость и виброустойчивость.

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.

Машина для мойки материалов сыпучих работает следующим образом.

Сыпучие материалы (фиг.1, фиг.2) подаются через загрузочный лоток 2 внутрь вращающейся просеивающей поверхности 19 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 и поперечные прутки цилиндрической сетчатой поверхности 19 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 барабана 4, повышает качество мойки и расширяет технологические возможности. Вода подается электромагнитным клапаном 5 и поступает в ванну, омывая сыпучие материалы в цилиндрической сетчатой поверхности 19 барабана 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 9 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 выступам и впадинам винтовых линий одинакового шага, в которые вмонтированы продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра выступов D поперечного прутка, и вмонтированы продольные прутки, скрученные по винтовым линиям диаметра впадин d, а также тем что по всей длине цилиндрической сетчатой поверхности смонтирована пружина выпуклой формы с плоским сечением витков, 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 устройства для мойки материалов сыпучих.