БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ СТЕРЖНЕВОЙ
ROD-TYPE CONCRETE MIXER

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.
Известен бетоносмеситель патент по RU 2060240 С1 20.05.1996, в котором для перемешивания бетонной смеси используется стержневой смеситель.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, большое количество комплектующих изделий и сложность изготовления, что приводит к снижению надежности работы бетоносмесителя.
Наиболее близким к предлагаемому является стержневой бетоносмеситель (патент по RU №2428306, кл. В28С 5/22, Опубл. 10.05.2011, Бюл.№25), имеющий привод вращения, барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности и сложность изготовления.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и упрощение изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в бетоносмесителе стержневом, имеющем привод вращения, барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков, изготовленных в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри стержней-катков под острым углом к оси вращения стержней катков в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, смонтирован из одной свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, ленты одинаковой ширины, согнутой по размещенным под углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых линий и винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру стержней-катков могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции бетоносмесителя стержневого.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет выполнения рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков изготовленных в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри стержней-катков под острым углом к оси их вращения в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности расположенными внутри поперечного сечения стержней-катков, увеличивается общая площадь контакта рабочих органов с перемешивающимися частицами и водой затворения. Поэтому интенсивность и активность смешивания частиц компонентов растворов и бетонных смесей, а также водой затворения возрастают и расширяются технологические возможности бетоносмесителя стержневого.
Новизна заключается также в том, что изготовление стержней- катков с образованием по наружной и внутренней их поверхностей, направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности, позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с внутренней цилиндрической поверхностью барабана в зависимости от величины шага винтовых линий и количества заходов, но и сообщить частицам компонентов растворов и бетонных смесей, а также воде затворения дополнительные перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение растворов и бетона вдоль оси барабана и обеспечить ускоренное движение компонентов растворов и бетона к выгрузному отверстию.
Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней- катков и увеличения мощности и частоты контактов их многозаходной винтовой поверхности друг с другом и с цилиндрической поверхностью барабана и с частицами инертных и вяжущих материалов обеспечивается их не только измельчение, но и интенсивность перемешивания, что расширяет технологические возможности бетоносмесителя стержневого.
Новизна усматривается в том, что каждый стержень-каток выполнен из одной ленты, что упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что снаружи винтового стержня-катка со сложной внешней поверхностью в виде криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует не только процессы смешивания, но и затворения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что при одном и том же диаметрах стержня-катка известной конструкций и предлагаемой конструкции, в предлагаемой конструкции длина развертки диаметра стержня-катка по периметру значительно больше, поэтому и путь прохождения частиц компонентов бетонных смесей и воды затворения по сравнению с известными конструкциями стержней-катков значительно больше, что представляет возможность сократить габариты барабана бетоносмесителя, стержневого как по длине, так и по диаметру.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид бетоносмесителя стержневого; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - один из стерженей-катков, общий вид, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - лента с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий для стержня-катка; фиг.3; фиг.6 - лента, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.7 - аксонометрическая проекция ленты, свернутой в цилиндрический виток;
Бетоносмеситель стержневой (фиг.1, фиг.2) состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод вращения барабана 2, состоящий из электродвигателя 3, редуктора 4 и четырех роликовых опор 5. Барабан 2 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 5. На станине 1 смонтированы средство для загрузки 7 компонентов растворов или бетонных смесей и средство для разгрузки 8 готовых растворов или бетонных смесей. Бетоносмеситель снабжен трубопроводом 9 для подачи внутрь барабана 2 воды затворения. Внутри барабана 2 свободно уложены во всю длину рабочие органы в виде стержней-катков 10 с направляющими элементами в виде многозаходных винтовых поверхностей. Количество стержней-катков 10 устанавливается в зависимости от скорости вращения барабана 2, его диаметра, диаметра стержней-катков 10 и степени загрузки стержнями-катками 10. Стержни-катки 10 не связаны друг с другом и свободно перекатываются внутри барабана 2. Выполнение рабочего органа в виде не связанных между собой стержней-катков позволяет увеличить длину контакта, где происходит смешивание материалов и упростить конструкцию в виду отказа от принудительного привода рабочих органов - стержней-катков. Для предотвращения продольного перемещения стержней-катков 10 внутри барабана 2 смонтированы известные приспособления (на чертежах не показаны). Стержни-катки 10 заполнены внутри металлом или бетоном 11.
Изготовление стержней-катков 10 с многозаходными винтовыми поверхностями, расположенных по периметру стержней-катков по винтовым линиям, позволяет не только значительно увеличить длину контакта рабочих органов с цилиндрической поверхностью барабана 2 в зависимости от величины шага винтовых линий и количества заходов, но и сообщить сыпучим материалам дополнительного перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение вдоль оси барабана 2 и обеспечить движение к выгрузному устройству.
Стержни-катки 10 (фиг.3, фиг.4) выполнены по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру и винтовыми канавками внутри стержней-катков 10 в виде карманов криволинейной формы под острым углом к оси вращения стержня-катка 10 с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности расположенными внутри его поперечного сечения. Стержень-каток 10 (фиг.3, фиг.4) изготовлен по крайней мере из одной ленты 12, соединенной по продольным кромкам 13 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией с двумя точками) известными методами, например, сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностей винтовых линий (одна из винтовых линий на фиг.3 показана утолщенной линией 14-15-16-17-18-19-20-21-22) и винтовых поверхностей (фиг.4) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 23, 24, 25, 26, 27, 28.
Полоса 12 (фиг.5, фиг.6) согнута по прямым линиям 29 под одинаковыми углами р к кромкам 13 ленты 12, размещенных друг от друга на расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например, для карманов 23, 24, 25, 26, 27, 28 на расстояниях L.
Лента 12 после сгиба (фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 13 известными методами, например сваркой, в стержень-каток 10.
Бетоносмеситель стержневой работает следующим образом. В барабан 2 через средства загрузки 7 беспрерывно загружаются компоненты (цемент и инертные материалы) бетонной смеси и вода затворения через трубу 9. При вращении барабана 2 частицы цемента и инертных материалов захватываются внутренней поверхностью барабана 2 и в направлении вращения поднимаются вверх. При достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы цемента и инертных материалов движутся вниз. Одновременно с компонентами бетонной смеси за счет центробежной силы и сил трения стержни-катки 10 смещаются на некоторый угол в направлении вращения и тоже поднимаются вверх. При достижении определенной высоты под действием сил тяжести они скатываются вниз по стенкам барабана в направлении обратном вращению барабана 2. Скорость вращения барабана 2 рассчитывается такой, чтобы обеспечить только скатывание стержней-катков, и не должна превышать значения, когда может произойти отрыв стержней-катков 10 от стенок барабана 2. При скатывании каждый стержень получает вращение обратное вращению барабана 2. При вращении стержней 10 частицы компонентов бетонной смеси осуществляют движение по их винтовым линиям перемещаются вдоль горизонтальной оси и выгружаются из барабана 2 в средство 8 для разгрузки. При этом производится не только смешивание компонентов бетонной смеси с воды и друг с другом, но и измельчение, перетирание компонентов смесей. За счет наличия на наружной поверхности стержней-катков винтовых поверхностей и винтовых линий при смешивании производится перемещение бетонной смеси и ее компонентов от загрузки к выгрузки, где они и выгружаются в средство для выгрузки 8. Процесс приготовления растворов и бетонных смесей непрерывен.
Технико-экономические преимущества возникают за счет изготовления стержней-катков в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри стержней-катков под острым углом к оси их вращения в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности расположенными внутри поперечного сечения стержней катков, а также за счет того, что упрощается изготовления стержней-катков, смонтированных из одной, свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, ленты одинаковой ширины, согнутой по размещенным под острым углом к ее продольным кромкам линиям сгиба, с образованием по наружной и внутренней поверхностям, направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы по наружной и внутренней поверхностям, которые по периметру стержней-катков могут быть различными не только по форме, но и размерам, при этом расстояние между линиями сгиба равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней поверхности, причем пустотелые винтовые поверхности стержней-катков заполнены внутри металлом или бетоном, что расширяет технологические возможности стержневого бетоносмесителя.