Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для уплотнения и гранулирования сыпучих материалов перед их затариванием, например, в мешки и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для уплотнения высокодисперсных сыпучих материалов (Патент РФ №2021178, 1994, B65D 1/28), включающее цилиндрический кожух, в котором расположен шнек и закрепленный на торце кожуха насадок, выполненный из пружин и опорного кольца, закрепленных на кожухе с возможностью перемещения в осевом направлении, и поперечные каналы для отвода газа. Основным недостатком данного устройства является то, что оно малоэффективно для получения деаэрированного сыпучего материала в виде гранул.

Известен спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов (Патент РФ №2469942, 2012, B65G 33/14, B65G 33/26), включающий цилиндрический кожух, в котором расположен шнек и закрепленный на торце кожуха подпружиненный конусообразный насадок, закрепленный на кожухе с возможностью перемещения в осевом направлении. Основным недостатком данного питателя-дозатора является то, что он не обеспечивает получение деаэрированного сыпучего материала в виде гранул.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является устройство для уплотнения снега к снегоочистителю (Авторское свидетельство СССР №372118, 1973, В65В 1/20, Е01Н 5/04), прототип, включающее цилиндрический кожух, в котором расположен шнек и закрепленный на торце кожуха конусообразный насадок, выполненный из прижатых друг к другу с помощью пружин и опорного кольца конических челюстей, закрепленных на кожухе с возможностью поворота в радиальном направлении. К основным недостатком устройства следует отнести то, что с его помощью сложно производить эффективную деаэрацию сыпучего материала и получать продукт в гранулированном виде. Это обусловлено тем, что в нем отвод газа обеспечивается только через продольные зазоры между коническими челюстями, и отсутствуют приспособления для разделения сыпучего материала на гранулы.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности процессов уплотнения, деаэрации и гранулирования сыпучего материала.

Решение указанной задачи достигается тем, что челюсти смонтированы поочередно в коаксиальных внешней и внутренней конических поверхностях, имеют по образующим конических поверхностей челюстей радиальные ребра, у наружных челюстей радиальные ребра повернуты внутрь их конических поверхностей, у внутренних челюстей радиальные ребра повернуты наружу их конических поверхностей, ребра примыкающих друг к другу челюстей образуют между челюстями продольные каналы, пружины установлены между опорным кольцом и челюстями, лежащими во внешней конической поверхности, внутренние конические поверхности челюстей изготовлены из материала с низкой адгезией к подлежащему переработке сыпучему материалу, на торце меньшего диаметра конусообразного насадка симметрично его оси установлены гильотинные ножи с возможностью их радиального перемещения в плоскости, перпендикулярной оси насадка, ножи изготовлены из двух пластин, имеющих на примыкающих друг к другу сторонах вырезы в виде полукругов диаметром, равным диаметру меньшей торцевой части конусообразного насадка, внутренняя поверхность цилиндрического кожуха выполнена с продольными шлицами по профилю, подобными профилю торцевой части большего диаметра конусообразного насадка, шнек изготовлен с переменным шагом.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для уплотнения сыпучих материалов; на фиг. 2 и 3 - разрезы конусообразного насадка по Α-A и Б-Б; на фиг. 4 - разрез устройства по В-В; на фиг. 5 - вид устройства справа (Г) без опорного кольца.

Устройство для уплотнения сыпучих материалов включает привод вращения 1, цилиндрический кожух 2 с загрузочной горловиной 3, шнек с переменным шагом 4, конусообразный насадок, состоящий из прижатых друг к другу с помощью пружин 5 и опорного кольца 6 конических челюстей 7, 8, закрепленных на кожухе с помощью цилиндрических шарниров 9, обеспечивающих возможность поворота челюстей в радиальном направлении, гильотинные ножи 10 с приводами возвратно поступательного движения 11. Челюсти смонтированы поочередно в коаксиальных внешней и внутренней конических поверхностях, имеют по образующим конических поверхностей челюстей радиальные ребра 12, 13. У наружных челюстей радиальные ребра 12 повернуты внутрь их конических поверхностей. У внутренних челюстей радиальные ребра 13 повернуты наружу их конических поверхностей. Между ребрами 12, 13 и коническими поверхностями примыкающих друг к другу челюстей 7, 8 образованы продольные каналы 14 для отвода газа. Пружины 5 установлены между опорным кольцом 6 и челюстями 7, лежащими только во внешней конической поверхности. Внутренние конические поверхности челюстей 7, 8 изготовлены из материала с низкой адгезией к подлежащему переработке сыпучему материалу. Гильотинные ножи 10 для отделения цилиндрических гранул установлены на торце конусообразного насадка меньшего диаметра симметрично его оси. Гильотинные ножи 10 смонтированы с возможностью их радиального перемещения в плоскости, перпендикулярной оси насадка. Ножи 10 изготовлены из двух пластин, которые имеют на примыкающих друг к другу сторонах вырезы в виде полукругов диаметром, равным диаметру меньшей торцевой части конусообразного насадка. Внутренняя поверхность цилиндрического кожуха 2 выполнена с продольными шлицами 15 по профилю, подобными профилю торцевой части большего диаметра конусообразного насадка.

Устройство для уплотнения сыпучих материалов работает следующим образом.

Сыпучий материал загружается в цилиндрический кожух 2 через загрузочную горловину 3. Вращающимся шнеком 4 он подхватывается и движется в сторону конусообразного насадка. За счет уменьшения объема между витками шнека 4 и сужения в конусообразном насадке воздух между частицами сыпучего материала сжимается и выдавливается из кожуха через продольные каналы 14. В конусообразном насадке за счет подпружиненных челюстей 7, 8 сыпучий материал уплотняется и формируется в виде цилиндрического жгута, который на выходе из устройства разрезается на крупные цилиндрические гранулы определенной длины, и последние выводятся из устройства по наклонной течке 16.

Указанные преимущества предлагаемого устройства для уплотнения сыпучих материалов, по сравнению с известными, обеспечиваются новой совокупностью конструктивных элементов.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство для уплотнения сыпучих материалов отличается тем, что 1) челюсти конусообразного насадка поочередно смонтированы в разных конических поверхностях и имеют другое конструктивное исполнение; 2) гильотинные ножи позволяют конструктивно обеспечить получение крупных цилиндрических гранул определенной длины; 3) использована новая совокупность других известных конструктивных элементов. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, т.е. химической, нефтехимической, медицинской, пищевой промышленности, коммунальном хозяйстве, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве для уплотнения сыпучих материалов, и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».