БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ СТЕРЖНЕВОЙ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
ROD-TYPE CONTINUOUSLY ACTING CONCRETE MIXER

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.
Известен бетоносмеситель, патент RU 2060240 С1 20.05.1996, в котором для перемешивания бетонной смеси используется стержневой смеситель.
Недостатком известного устройства являются 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 RU №2428306, кл. B28C 5/22, опубл. 10.05.2011, Бюл. №25), содержащий имеющий привод вращения барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности и сложность изготовления.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и упрощение изготовления.
Техническое решение достигается тем, что в бетоносмесителе стержневом непрерывного действия, содержащем имеющий привод вращения барабан и рабочий орган, выполненный в виде не связанных между собой стержней-катков, рабочий орган смонтирован, по меньшей мере, из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы с образованием параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по периметру однонаправленных ломаных винтовых линий и одинаковых ломаных винтовых карманов треугольной формы по наружной поверхности рабочего органа, при этом карманы по периметру рабочего органа могут быть различными по размерам и форме.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции бетоносмесителя стержневого непрерывного действия.
Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление рабочего органа позволяет обеспечить осевое перемещение компонентов бетона и воды от загрузки к выгрузке при горизонтальном расположении оси вращения барабана, что упрощает эксплуатацию в связи с отсутствием уклона барабана.
Новизна заключается в том, что благодаря ломаным внутренним винтовым карманам треугольной формы векторы скорости движения частиц компонентов бетонной смеси при транспортировке их от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса приготовления бетона и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что по наружному периметру рабочих органов образованы винтовые поверхности в виде ломаных карманов треугольной формы, что интенсифицирует процессы приготовления бетона и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что за счет выполнения рабочих органов в виде не связанных между собой стержней-катков и увеличения мощности и частоты контактов направленных в одну сторону винтовых линий и винтовой поверхности в виде карманов треугольной формы 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 непрерывного действия.
Новизна усматривается в том, что каждый стержень-каток выполнен, по крайней мере, 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 сочетания поверхностей треугольной формы в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует не только процессы смешивания и затворения, но и 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 из-за карманов треугольной формы 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 бетоносмесителя как по длине, так и по диаметру.
Новизна усматривается в том, что карманы рабочего органа выполнены в виде геометрических фигур треугольной формы, что расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что форма и размеры карманов по наружной поверхности рабочего органа может быть различной по форме и размерам, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что изготовление стержней-катков с образованием по наружной поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси вращения стержней-катков винтовых поверхностей в виде карманов треугольной формы, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и размерам, 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 непрерывного действия.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид бетоносмесителя стержневого непрерывного действия; 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.6 - лента, согнутая по прямым линиям сгиба треугольной формы; фиг.7 - аксонометрическая проекция ленты треугольной формы, свернутой в цилиндрический виток.
Стержневой бетоносмеситель непрерывного действия (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 (на чертежи не показано).
Стержень-каток 2 (фиг.3) изготовлен по крайней мере, из одной полосы 11, соединенной по продольным кромкам 12 (показаны на фиг.3 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой с образованием по наружной и внутренней поверхностях винтовых линий (на фиг.3 одна из винтовых линий показана утолщенной линией 13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24 и винтовых поверхностей треугольной формы (фиг.4) в виде карманов треугольной формы по наружной поверхности 25,26,27,28,29,30,31). Карманы треугольной формы могут быть различными по размерам и по форме. Например, треугольной формы в виде равнобедренных треугольников или со сторонами треугольных карманов с разными сторонами по длине сторон, с тупым углом при вершине или с острым углом (на чертежах не показаны).
Полоса 11 (фиг.5, фиг.6) согнута по прямым линиям 32, размещенным на равном расстоянии L друг от друга и под одинаковыми углами α к продольным кромкам 12 полосы 11 с образованием параллелограммов 33, 34, расположенных после сгиба попеременно в противоположные стороны друг от друга.
Полоса 11 после сгиба по прямым линиям (фиг.6) свернута в цилиндрические витки (фиг.7), соединенные друг с другом по продольным кромкам 12 известными методами, например сваркой в стержень-каток, внутренняя полость которого залита металлом или бетоном.
Изготовление стержней-катков 10 с многозаходными винтовыми поверхностями, расположенным 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 компонентам бетонных смесей и воды затворения дополнительного перемещения вдоль винтовых линий, т.е. продольное перемещение вдоль оси барабана 2, и обеспечить их перемещение к выгрузному устройству.
Бетоносмеситель стержневой непрерывного действия 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 водой 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 создания на поверхности рабочего органа различных по форме и по размерам винтовых карманов треугольной формы по наружной поверхности, что расширяет технологические возможности бетоносмесителя стержневого непрерывного действия.