ВОРОШИТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ И ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
LOOSE AND FIBROUS MATERIALS AGITATOR

Ворошитель для распушения сыпучих и волокнистых материалов относится к механизмам для побуждения истечения материалов, имеющих тенденцию к слеживанию при хранении, схватыванию частиц материала между собой в процессе движения по лоткам, склизам и т.д. с образованием трудноразделимых уплотнений и комков, через выпускные течки (отверстия для выпуска материала), после распушения.
Может быть использован в различного рода устройствах для дозирования материалов, либо подготовки материалов для их дальнейшей переработки. Как пример - в накопительных емкостях устройств дозирования компонентов бетона бетоносмесительных установок.
Из имеющихся в настоящее время способов решения задач по распушению трудноразделяющихся материалов:
Способ по патенту RU 2002686 (С1, кл. В65D 88/64, 15.11.93), заключающийся в сообщении боковым стенкам выпускной части бункера, плавно изменяемых по частоте возвратно-поступательных перемещений, при одном и том же шаге до полной очистки боковых стенок от налипшего материала. Этот способ не обеспечивает сводоразрушения по всему объему материала, расположенного в выпускной части бункера. Разрушение происходит неэффективно, особенно вблизи стенок - а этот серьезный недостаток.
Известно бункерное устройство (RU 2007357 С1, кл. В65D 88/64, 15.02.94), содержащее корпус с выпускной течкой, расположенный под ней питатель с вибратором и соединенный с ним механизм сводообрушения, размещенный в выпускной течке и выполненный в виде штырей, укрепленных на рабочей поверхности питателя. Недостаток данного известного бункерного устройства состоит в высокой энергоемкости процесса сводообрушения и побуждения истечения слеживающегося сыпучего материала из бункерного устройства при его разгрузке.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является шнековое устройство, которое представляет собой двухвитковый вертикальный конусный шнек, помещенный в зону образования свода (Р.Л. Зенков и др. Бункерные устройства. Москва, Машиностроение, 1977, с.86).
Предложено это устройство применять для предотвращения зависания мелкого влажного угля. Но на мелковолокнистом материале и материалах с повышенной способностью к схватыванию при перемещении по течкам склизам и т.д. эффективно данное устройство работать не может, т.к. шнек в таких материалах формирует канал, окруженный со всех сторон сводами и поэтому начинает работать вхолостую, не ликвидируя создавшихся уплотнений.
Предлагаемое изобретение лишено вышеуказанных недостатков. Работает устройство следующим образом (см. Фиг. 1): подлежащий прохождению в распушенном виде через течку внизу конусного корпуса 2 материал засыпается в верхнюю часть корпуса либо вручную, либо механизированным способом (например, ленточным конвейером). Опускаясь под собственным весом вниз (см. Фиг. 1), внутрь спирального ворошителя, материал естественным образом разделяется на 2 части: часть материала, которая уже является исходно распушенной, или распушилась по мере движения после загрузки вниз, проваливается через внутреннее пространство спирали до самой течки и проходит сквозь нее, а другая часть, в виде сцепленных между собой, нераспушенных образований постоянно формирующая из-за падения в нижнюю часть конуса ворошителя 2 уплотнения с образованием сводов, опирающихся на его внутреннюю поверхность, подхватывается поверхностями спирали 5, продвигается ими вверх с разрушением этих возникающих сводов и, так как спиральная лента по сечению мала, то материал на ней распушается тем сильнее, чем больше скорость вращения приводного вала 1 со спиралью 5, закрепленной на шлицевой втулке 4 спицами 6. Скорость же вращения приводного вала со спиралью для достижения нужных параметров распушения регулируется плавно как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Это связано с тем, что даже один и тот же материал, сколь бы стабильным по своим свойствам он не был, обладает разными свойствами по способности комкования, способности уплотнения в зависимости от целого ряда внешних факторов: температура, влажность и пр. Поэтому дополнительно для обеспечения необходимых параметров распушения шлицевая втулка 4 приводного вала 1 со спиралью 5 может быть сдвинута по валу 1 вниз, либо вверх, чем изменяется размер зазора между внутренней боковой поверхностью конусного корпуса ворошителя 2 и воображаемым наружным конусом спирали 5. Причем для гарантированного исключения каких-либо дополнительных уплотняющих воздействий на материал со стороны внутренней конусной поверхности ворошителя и вращающейся спирали в процессе перемещения нераспушенного материала вверх, угол конуса спирали β делается меньше, чем угол α внутреннего конуса корпуса ворошителя.
Таким образом, сквозь течку проходит только гарантированно распушенный материал и скорость его прохождения для обеспечения нужной производительности может регулироваться в достаточно широком диапазоне.
Для каждого материала в устройстве необходимо подбирать опытным путем параметры сечения (круг, квадрат, прямоугольник и пр., их размеры), угол конуса спирали β и угол внутреннего конуса ворошителя для обеспечения наиболее эффективного распушения засыпаемого в устройство материала. Сыпучие и волокнистые материалы, для эффективного распушения которых можно применять предлагаемое изобретение, как пример: уголь, фибра различных видов и типоразмеров для мелкодисперсного армирования бетона, цемент, песок, щебень, зерновые культуры (пшеница, греча, пшено и пр.), различные типы металлической стружки и прочие подобные материалы.