ПИТАТЕЛЬ СЫПУЧЕГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к оборудованию для дозирования сыпучих продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности, для кормоприготовления, 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».
Задача устранения этого недостатка решается, напрмер, в устройстве для дозирования сыпучего вещества, содержащем 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 известные заявителю технические решения, недостаточно эффективны из-за равномерного движения элементов устройства, так как при их работе не исключается образование отложений и «свода» за пределом досягаемости подвижных элементов.
Кроме того, представляет проблему загрузка мелкодисперсного продукта в какую-либо тару, например, в мешки, так как продукт поступает из дозирующего устройства смешанным с воздухом и его удаление из тары представляет собой дополнительную задачу, которая решается в целом ряде патентов (см., напр., патент СССР №351356, Мкл. В65В 1/00, заявл. 29.10.70), однако эти решения требуют применения сложных узлов улавливания пыли, для сокращения потерь продукта и обеспечения требуемой экологичности производства.
Известен бункер-дозатор сыпучих кормов, содержащий емкость с размещенным в ней прутковой спиралью и четырехлопастным дозатором, отличающийся тем, что прутковая спираль установлена на вертикальной оси симметрии емкости бункера с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, а на верхних и торцевых кромках лопаток дозатора расположены концентрично по ходу вращения пальцы различной длины в виде гребенки, нарастающей от центра, привод спирали и лопаток дозатора осуществлен через муфту, клиноременную передачу и конический редуктор от электродвигателя отгрузного шнека, при этом спираль и лопатки дозатора имеют одну ось вращения, при этом нижний конец спирали имеет телескопическое соединение с лопастями дозатора, а верхняя ее часть закреплена с возможностью регулировки по высоте втулки с фиксаторами, а спираль имеет переменный диаметр и шаг по высоте пропорционально размерам емкости бункера. (См., напр.,. Реферат №2005100247 А01K 5/02. заявл 2005.01.11)
Целью предложения является создание простого, надежного и стабильно работающего питателя мелкодисперсных, склонных к комкованию, слипанию продуктов с одновременным решением задачи загрузки этих продуктов в тару, например, в мешки и, одновременно, уменьшение пылеобразования и потерь продукта при его затаривании.
Для достижения этой цели предлагается питатель сыпучего вещества, содержащий установленный в направляющей трубе подающий шнек, соединенный с приводом, крыльчатку и привод крыльчатки, направляющая труба и подающий шнек выполнены с питающей и уплотняющей секциями, между питающей и уплотняющей секциями направляющей трубы выполнен конусный переход, крыльчатка расположена соосно с подающим шнеком, лопатки крыльчатки размещены в зазоре между направляющей трубой и подающим шнеком в питающей секции направляющей трубы по ее длине и развернуты относительно касательных к прямому круговому цилиндру, соосному оси крыльчатки, отношение рабочих диаметров питающей и уплотняющей секций выбрано в пределах от 1,7 до 3, а шагов питающей и уплотняющей секций шнека - от 1 до 1,5.
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 изобретения поясняется чертежами, на которых показан пример реализации предложенного технического решения.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого питателя сыпучего вещества с приводным редуктором (питающий конус загрузочного бункера не показан), на фиг.2 показано продольное сечение питателя, на фиг.3 - поперечное сечение питателя по плоскости А-А, на фиг.4 - более подробно конструкция привода подвижных элементов питателя - подающего шнека и крыльчатки, на фиг 5 - аксонометрия фиг 3. Следует заметить, что на конструктивное выполнение привода подвижных элементов питателя (фиг.4) заявитель не претендует и он показан только для лучшего представления конструкции в целом.
На чертежах обозначены: установленный в направляющей трубе 1 подающий шнек 2, крыльчатка 3, направляющая труба 1 состоит из питающей 4 и уплотняющей 5 секций, между которыми выполнен конусный переход 6, подающий шнек 2 состоит из питающей 7 и уплотняющей 8 секций, крыльчатка 3 расположена соосно с подающим шнеком 2, лопатки 9 крыльчатки 3 размещены в зазоре между направляющей трубой 1 и подающим шнеком 2 в питающей секции 4 направляющей трубы 1 по ее длине и развернуты относительно касательных K (для образования угла атаки α) к прямому круговому цилиндру 10, соосному оси вращения 11 шнека 2 и крыльчатки 3, отношение рабочих диаметров питающей D1 и уплотняющей D2 секций выбрано в пределах от 1,7 до 3, а шагов питающей Н1 и уплотняющей Н2 секций шнека 2 - от 1 до 1,5. В уплотняющей секции 5 выполнены отверстия 12. Привод подающего шнека 2 и крыльчатки 3 (фиг.4) содержит шкив 13, который через шпонку 14 связан с валом 15, опирающимся на подшипники 16 и соединенным с валом 17 подающего шнека 2, шкив 18 через шпонку 19 соединен с втулкой 20, опирающейся на подшипники 21. На втулке 20 закреплено основание 22 крыльчатки 3
Устройство работает следующим образом:
При включении устройства в работу шкивы 13 и 18 приводятся во вращение от электродвигателей (на чертежах не показаны) в противоположные стороны, а
4 сыпучий продукт поступает в устройство из питающего конуса загрузочного бункера (на чертежах не показан) в полость питающей секции 4 (по стрелке П). Направление навивки подающего шнека 2 обеспечивает продвижение сыпучего продукта из питающей 4 секции через конусный переход 6 в уплотняющую 5 секцию и далее на выход в тару (на чертежах не показано), а лопатки 9 крыльчатки 3 при выбранном развороте относительно касательных K к прямому круговому цилиндру 10 имеют положительный угол атаки α. Вращение крыльчатки 3 придает попадающему в зону действия лопаток 9 сыпучему продукту ускорение в сторону оси вращения 11. Это обеспечивает интенсивное, практически полное, заполнение питающей 4 секции направляющей трубы 1 сыпучим продуктом. Подбирая величину угла атаки α лопаток 9 и число оборотов шкива 18, можно регулировать плотность заполнения питающей секции 4 трубы 1. Так как отношение рабочих диаметров питающей 4 и уплотняющей 5 секций выбрано в пределах от 1,7 до 3, а шагов питающей и уплотняющей секций шнека - от 1 до 1,5, уплотняющая секция 5 имеет меньшую производительность. Поэтому при переходе сыпучего продукта из питающей секции 4 через конусный переход 6 в уплотняющую 5 секцию он уплотняется (спрессовывается), что сопровождается выдавливанием из него воздуха, который удаляется из уплотняющей секции 5 через отверстия 12. Таким образом, дозируемый сыпучий продукт выходит из выходного отверстия устройства плотной массой, что ускоряет его загрузку в тару и практически исключает потери на распыление
Проведенные испытания предлагаемого устройства показали, что предложенная конструкция питателя сыпучего вещества, содержащего установленный в направляющей трубе подающий шнек, соединенный с приводом, крыльчатку и привод крыльчатки, в котором направляющая труба и подающий шнек выполнены с питающей и уплотняющей секциями, между питающей и уплотняющей секциями направляющей трубы выполнен конусный переход, крыльчатка расположена соосно с подающим шнеком, лопатки крыльчатки размещены в зазоре между направляющей трубой и подающим шнеком в питающей секции направляющей трубы по ее длине и развернуты относительно касательных к прямому круговому цилиндру, соосному оси крыльчатки, отношение рабочих диаметров питающей и уплотняющей секций выбрано в пределах от 1,7 до 3, а шагов питающей и уплотняющей секций шнека - от 1 до 1,5 обеспечивает надежную высокопроизводительную работу устройства.