СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ГРАВИТАЦИОННЫЙ
LOOSE MATERIALS GRAVITY MIXER

Изобретение относится к области строительного машиностроения, а именно к устройствам для приготовления сыпучих смесей.
Известен гравитационный смеситель [1], содержащий неподвижный вертикальный корпус прямоугольного сечения, внутри которого друг над другом расположены наклонные лотки. В верхней части корпуса установлены устройства загрузки, а в нижней - устройства выгрузки. Угол наклона лотков к горизонтали возрастает от верхнего лотка к нижнему. Каждый из лотков сообщается с дополнительными устройствами загрузки одного из материалов. Принцип работы такого смесителя основан на порционном (постепенном) внесении одного слоя материала на последующий слой другого материала (принцип разбавления), что и предопределяет его недостаток - низкую эффективность смешения материалов, так как сохраняется поток слоевого движения материалов. К недостатку смесителя следует отнести также громоздкость конструкции с большим числом лотков, дозаторов и явную сложность подачи каждого исходного материала в свой сегмент устройства загрузки. Смешение материалов в устройстве посредством схода через многочисленные лотки вызовет измельчения компонентов смешения из-за сил трения.
Известен смеситель сыпучих материалов [2], который содержит корпус, размещенную внутри его верхней части цилиндрическую рабочую камеру, подсоединенную к устройствам загрузки и выгрузки продукта. Внутри корпуса установлен вертикальный вал, к которому присоединены рабочие органы, имеющие на поверхности эластичные элементы, выполненные в виде щеток, контактирующие с днищем рабочей камеры, волнообразной формы. Под рабочей камерой расположены друг над другом наклонные лотки, имеющие возможность поворота вокруг оси и снабженные демпфирующими устройствами. К недостаткам данного устройства следует отнести высокую металлоемкость и энергоемкость, невозможность получения смеси высокой однородности.
Близкой к заявляемой конструкции по технической сущности является двухконусный смеситель [3], представляющий собой емкость в виде двух соединенных конусов, установленную на раме (или на тумбах). Смеситель укомплектован двумя герметичными крышками на барашках. Перемешивание загруженных компонентов происходит за счет вращения емкости вокруг оси, продукт при этом перемещается из одного конуса в другой и перемешивается. Вращение емкости с продуктом осуществляется электродвигателем с приводом.
Недостаток прототипа - недостаточная эффективность смешения материалов, основанная на слоевом движении перемешиваемых материалов.
Задачей изобретения является повышение качества смешения.
Задача решается тем, что смешение сыпучих материалов осуществляют в смесителе такой конструкции, которая обеспечивает истечение материалов в свободном потоке из одной камеры (верхней) в другую (нижнюю), когда под действием сил тяжести частицы материалов расслаиваются в потоке, перемещаются в произвольном порядке, практически свободно от сил трения, активно смешиваясь при этом в качественную многокомпонентную смесь. Для смешения с коэффициент смешения близким к 100% достаточно произвести несколько оборотов корпуса.
Конструкция смесителя в полной мере активирует силы тяжести частиц материалов, стремящиеся опустить зерна материалов вниз и способствующие их расслоению, а динамичное, захваченное в струевой поток схождение материалов из одной камеры в другую, способствует полному смешению сыпучих материалов.
Технический результат - создание эффективного смесителя сыпучих смесей с коэффициентом смешения, близким к 100%.
Изобретение поясняется чертежом.
Смеситель состоит из корпуса 1 в виде своеобразной гантели из двух конусных камер 2, соединенных трубой 3. На каждой камере размещена крышка 4 с электромеханическим устройством закрытия 5. На границе каждой обечайки камер 2 и трубы 3 встроен шиберный затвор 6, перекрывающий сход сыпучих материалов во время заполнения камеры; затвор приводится в движение электромеханическим механизмом 7. Корпус 1 удерживается подвижной траверсой 8, закрепленной на опорах 9. Траверса 8 осью 10 соединена с тихоходным редуктором 11 в паре с двигателем 12.
В положении загрузки корпус 1 расположен вертикально, камеры расположены одна над другой, затворы 6 на обечайках камер 1 закрыты.
Верхнюю камеру заполняют разнородными сыпучими материалами. По окончании загрузки закрывают крышку верхней камеры (крышка нижней камеры закрыта). Смеситель готов к работе. С панели управления 13 смеситель приводят в работу: открывается шиберный затвор 6 камеры 2, находящейся вверху, смесь материалов сходит скоростным потоком в нижнюю камеру, причем сначала проваливается многослойный столб материалов по центру трубы, следом увлекаются примыкающие многослойные пласты сыпучих материалов, образую своеобразную вихревую воронку, в которую захватываются новые и новые пласты (II, III, IV и т.д.) до последнего пристеночного пласта сыпучих материалов.
После схождения материалов из верхней камеры автоматически по заданному сигналу (от времени) закрываются шиберные затворы обеих камер, корпус приводится во вращательное движение. По сигналу датчика 14 поворота корпуса, через пол-оборота вращение корпуса прекращается, камера, которая была внизу, находится с сыпучим материалом в верхнем положении; открывается шиберный затвор 6 нижней камеры 2, затем затвор верхней камеры, процесс схода материала (из верхней камеры) повторяется.
По окончании смешения (корпус повернулся заданное число полуоборотов) вращательное движение прекращается, при этом камера с сыпучей смесью располагается внизу, открывается крышка 4 камеры, которая снизу, и готовая смесь выгружается из смесителя.
Источники информации
1. Гравитационный смеситель. Охранный документ №0002526963, авторы Зайцев А.И., Лебедев А.Е., Капранова А.Б.
2. Патент РФ №2256493. Смеситель сыпучих материалов.
3. Номенклатура серийно выпускаемых двухконусных смесителей НПО «Агромаш», www.agro-mash.ru/.