ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА СВЯЗНЫХ, ЛИПКИХ И СЛЁЖИВАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к химической, нефтехимической, строительной, сельскохозяйственной, пищевой, фармацевтической, горноперерабатывающей, лакокрасочной и другим отраслям промышленности, где производится загрузка связных, липких и слеживающихся материалов из емкостей, баков, бункеров, цистерн в шнековые машины, грануляторы, экструдеры, смесители.
Известны вибрационные устройства в шнековых машинах и экструдерах, включающие загрузочный бункер с круглым сечением и плавным уменьшением диаметра и вибратор, присоединенный к загрузочному бункеру. [Раувендаль, К. Экструзия полимеров: пер. с англ. / К. Раувендаль; под ред. А.Я. Малкина. - СПб.: Профессия, 2008. 67-68 с].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится малая амплитуда колебаний стенок бункера, а следовательно и прилипшего к стенкам материала, что приводит к снижению производительности, особенно при переработке высокозязких и неньютоновских материалов. Увеличение амплитуды колебаний приводит к потере герметичности сварных швов на бункере, что требует остановки оборудования на ремонт и также приводит к снижению производительности.
Известно вибрационное устройство для выпуска сыпучих и связных материалов, включающее шнек, упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке, при этом упругий рабочий орган выполнен в виде герметичной камеры из эластичного материала, загрузочный участок снабжен патрубком с установленным в нем поршнем. [Описание полезной модели к патенту №153117 РФ, B65G 27/10, 2015 г.].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за того, что вибрация неравномерно охватывает весь материал, находящийся в загрузочном участке, поэтому остаются фрагменты связных, липких и слеживающихся материалов, особенно содержащих высоковязкие неньютоновские жидкости, которые снижают производительность вибрационного устройства.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающее шнек, упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке, выполненный в виде камеры из эластичного материала, при этом загрузочный участок снабжен патрубком для подачи воздуха, отличающийся тем, что патрубок герметично соединен с центробежным компрессором и золотником, а на боковой поверхности герметичной камеры равномерно в шахматном порядке расположены отверстия, снабженные клапанами, представляющими собой пружину с запорным диском.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за того, что вибрация охватывает материал, находящийся вблизи поверхности стенок загрузочного участка, поэтому остаются фрагменты связных, липких и слеживающихся материалов, особенно содержащих высоковязкие неньютоновские жидкости, находящиеся в центре загрузочного участка, которые снижают производительность вибрационного устройства в целом.
Техническим результатом предлагаемой конструкции вибрационного устройства для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов является увеличение производительности.
Поставленный технический результат достигается тем, что в вибрационном устройстве для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающее шнек, упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке, выполненный в виде камеры, при этом загрузочный участок снабжен патрубком для подачи воздуха, который герметично соединен с центробежным компрессором посредством золотника, а на боковой поверхности герметичной камеры равномерно в шахматном порядке расположены отверстия, снабженные клапанами, отличающееся тем, что герметичная камера выполнена из магнитной резины, а клапаны представляют собой диски из магнитного материала.
Выполнение клапанов, представляющих собой диски из магнитного материала, находящихся на внутренней поверхности загрузочного участка, позволяет осуществлять закрытие клапанов путем притягивания к дискам, выполненным из магнитного материала, стенок камеры, выполненной также из магнитной резины, что обеспечивает отсутствие утечек воздуха из внутренней поверхности между стенки загрузочного участка и камерой из магнитной резины, что повышает производительность.
Выполнение камеры из магнитной резины, на боковой поверхности которой равномерно в шахматном порядке расположены отверстия, снабженные дисками, выполненными из магнитного материала, позволяет выпускать из камеры сжатый воздух с изменением формы поверхности стенок камеры, что будет дополнительным стимулированием движения материала в загрузочном участке, уменьшит возможность каналообразования и пробкообразования и в целом повысит производительность.
На чертеже схематично изображен общий вид предлагаемой конструкции вибрационного устройства для выпуска вязких, липких и слеживающихся материалов.
Оно состоит из корпуса 1, вала 2 со шнеком 3, присоединенных к приводу (на схеме не показан) и загрузочного участка 4, герметично присоединенного на входе к корпусу 1. К стенкам загрузочного участка 4, выполняющим роль основания, присоединен упругий рабочий орган, выполненный в виде камеры 5 из магнитной резины, на боковой поверхности которой равномерно в шахматном порядке расположены отверстия 6, снабженные клапанами, представляющими собой диски 7, выполненные из магнитного материала. На стенке загрузочного участка 4 установлен герметичный патрубок 8 для подачи сжатого воздуха от пневматора, состоящего из центробежного компрессора 9 и золотника 10.
Вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов работает следующим образом.
Приводят во вращение вал 2 со шнеком 3 от привода. Из бункера в загрузочный участок 4 подают материал. Включают центробежный компрессор 9 и через золотник 10 подают по герметичному патрубку 8 между стенками загрузочного участка 4 и камерой 5 сжатый воздух. Так как клапан, представляющий собой диск 7, периодически открывается, то сжатый воздух выходит через клапан, причем давление между стенками загрузочного участка 4 и камерой 5 периодически изменяется, что изменяет объем и саму форму поверхности камеры 5.
Таким образом, такой вибрационный режим приводит к уменьшению адгезии связных, липких и слеживающихся материалов к поверхности стенок, тиксотропному разжижению особенно высоковязких и неньютоновских жидкостей, снижению их эффективной вязкости, ускорению течения по поверхности стенок герметичной камеры 5, выполненной из магнитной резины. Размещение на боковой поверхности камеры 5 равномерно расположенных в шахматном порядке клапанов, представляющих собой диски 7, выполненные из магнитного материала, приводит к стимулированию движения частиц материала вблизи поверхности камеры 5, уменьшая возможность каналообразования и пробкообразования, и повышению производительности предлагаемой конструкции вибрационного устройства.