ПИТАТЕЛЬ СЫПУЧЕГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к оборудованию для дозирования сыпучих добавок или вспомогательных веществ и может быть использовано в пищевой промышленности, для кормоприготовления, в фармацевтической промышленности, а также при производстве строительных материалов.
Как правило, дозируемый продукт засыпают в бункер, откуда его подают транспортером или шнеком выгрузки продукта (см., напр., «Мир измерений» №3 за 2003 г. стр.26, рис 2, а также патент РФ №2058018, Мкл G01G 19/42, заявл. 01.07.92)
Если взвешиваемый продукт мелкодисперсный, склонен к комкованию, слипанию, то стабильность подачи продукта из бункера может нарушаться и даже прерываться, так как скомковавшийся продукт образует над питателем «свод».
Известен бункер-дозатор сыпучих кормов, содержащий емкость с размещенным в ней прутковой спиралью и четырехлопастным дозатором, в котором прутковая спираль установлена на вертикальной оси симметрии емкости бункера с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, а на верхних и торцевых кромках лопастей дозатора расположены концентрично по ходу вращения пальцы различной длины в виде гребенки, нарастающей от центра, привод спирали и лопастей дозатора осуществлен через муфту, клиноременную передачу и конический редуктор от электродвигателя отгрузного шнека, при этом спираль и лопасти дозатора имеют одну ось вращения, нижний конец спирали имеет телескопическое соединение с лопастями дозатора, верхняя ее часть закреплена с возможностью регулировки по высоте втулки с
фиксаторами, спираль имеет переменный диаметр и шаг по высоте пропорционально размерам емкости бункера (См., напр., заявку РФ на изобретение №2005100247, Мкл А01К 5/02. заявл 2005.01.11). Однако это устройство конструктивно сложно и не обеспечивает полной очистки боковых поверхностей.
Наиболее близким к предложенному техническим решением, по мнению заявителя, является устройство для дозирования сыпучего вещества, содержащее бункер сыпучего вещества, установленный на дозирующем механизме с горизонтально расположенной осью вращения, в направляющей трубе которого установлена подающая винтовая спираль, выполненная из упругого материала и соединенная с выходным валом привода. (см., напр., патент РФ №2050179, Мкл. В01F 15/04, заявл 10.12.92 г.) Однако эти технические решения, по мнению заявителя, недостаточно эффективны из-за равномерного движения элементов устройства, так как при их работе не исключается образование отложений и «свода» за пределом досягаемости подвижных элементов. Целью предложения является создание простого, надежного и стабильно работающего питателя мелкодисперсных, склонных к комкованию, слипанию продуктов.
С этой целью предлагается питатель сыпучего вещества, содержащий установленную в направляющей трубе винтовую подающую спираль, выполненную из упругого материала и соединенную с выходным валом привода, в котором подающая спираль выполнена прямоугольного сечения, рабочая плоскость каждого сечения спирали перпендикулярна ее продольной оси с соотношениями высоты рабочей плоскости к толщине в пределах от 6 до 300, к внутреннему диаметру спирали от 0,3 до 2,5, к шагу спирали от 0,15 до 1,5. Кроме того, внешняя образующая винтовой спирали может быть выполнена с переменным по длине диаметром, а шаг винтовой спирали может быть выполнен переменным по ее длине в пределах от 0,5 до 1 диаметра спирали.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений. Предлагаемый питатель сыпучего вещества может быть изготовлен в промышленных масштабах и пригоден для использования в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и в производстве строительных материалов.
Заявляемое устройство успешно прошло испытания. Совокупность существенных признаков заявляемого устройства не следует явным образом из
изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Сущность предложения поясняется чертежами, на которых показаны примеры выполнения питателя сыпучего вещества. На фиг.1 показано выполнение винтовой подающей спирали, выполненной с постоянным по длине диаметром из упругого материала и соединенной с выходным валом привода, на фиг.2 - выполнение винтовой подающей спирали, выполненной из упругого материала и соединенной с выходным валом привода, внешняя образующая которой имеет переменный по длине диаметр, на фиг.3 - увеличенное изображение части спирали в направляющей трубе для более ясного представления ее существенных размеров.
Питатель сыпучего вещества содержит установленную в направляющей трубе 1 подающую винтовую спираль 2, выполненную из упругого материала и соединенную с выходным валом 3 привода 4. Подающая винтовая спираль 2 выполнена прямоугольного сечения, рабочая плоскость 5 каждого сечения спирали 2 перпендикулярна ее продольной оси 6 с соотношениями в каждом поперечном сечении рабочего участка питателя высоты рабочей плоскости Н=D-d к толщине Т в пределах от 6 до 300, к внутреннему диаметру d спирали от 0,3 до 2,5, к шагу t винтовой спирали от 0,15 до 1,5. На чертежах показаны также загрузочное отверстие 7 питателя, его выходное отверстие 8 и сыпучее вещество 9. Выходные насадки 10 и 11 являются продолжением направляющей трубы 1. При этом труба 1 с насадкой 10 используется для случая, когда винтовая подающая спираль 2, выполнена с постоянным по длине диаметром (фиг.1), а труба 1 с насадкой 11 используется для случая, когда винтовая подающая спираль 2, выполнена с переменным по длине диаметром (фиг.2).
Питатель сыпучего вещества работает следующим образом: предназначенное для дозирования сыпучее вещество 9 поступает через загрузочное отверстие 7 (из не показанного на чертежах загрузочного бункера) в полость направляющей трубы 1. Выходной вал 3 привода 4 вращает подающую винтовую спираль 2, которая обеспечивает перемещение сыпучего вещества 9 от приемного бункера 7 питателя к выходному отверстию 8 направляющей трубы 1. Так как подающая винтовая спираль 2 выполнена прямоугольного сечения, а рабочая плоскость 5 спирали 2 перпендикулярна ее продольной оси 6, обеспечивается эффективное перемещение сыпучего вещества 9. В случае
затруднения смещения сыпучего вещества 9 из-за его налипания на внутреннюю поверхность направляющей трубы 1, комкования или каких-либо иных причин, подающая винтовая спираль 2, выполненная из упругого материала, сжимается, при этом давление на налипшее на внутреннюю поверхность направляющей трубы 1 или скомковавшееся сыпучее вещество 9 со стороны рабочей плоскости 5 спирали 2, которая перпендикулярна ее продольной оси 6 возрастает до преодоления силы сопротивления скомковавшейся или залипшей массы сыпучего вещества 9. Происходит отбрасывание этой массы в направлении к выходному отверстию 8 направляющей трубы 1. Кроме того, так как подающая винтовая спираль 2 выполнена из упругого материала и, в отличие от шнека, не прикреплена к сердечнику, она по своей длине свободна, она сжимается и, после разрушения разжимается, производя дополнительное разрыхление скомковавшейся или залипшей массы сыпучего вещества 9.
Соотношения размеров подающей винтовой спирали 2 в каждом поперечном сечении рабочего участка питателя обуславливают жесткость подающей винтовой спирали 2 и определяются экспериментально в зависимости от требуемой производительности устройства, удельного веса дозируемого продуктов, его склонности к комкованию. Изменение шага подающей винтовой спирали 2 в сторону его уменьшения в направлении выходного отверстия 8 обеспечивает дополнительное уплотнение подаваемого сыпучего вещества, что препятствует его распылению при выходе его из выходного отверстия 8, как это показано на фиг.2. При увеличении шага подающей винтовой спирали 2 в этом направлении и увеличении диаметра насадки 11 обеспечивает дополнительное разрыхление дозируемого продукта. Проведенные заявителем исследования показали, что указанные соотношения высоты рабочей плоскости к толщине в пределах от 6 до 300, к внутреннему диаметру спирали от 0,3 до 2,5, к шагу винтовой спирали от 0,15 до 1,5 охватывают все реально существующие варианты исполнения устройства для всевозможных дозируемых материалов.