УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ СУХИХ И/ИЛИ РАССЫПЧАТЫХ НАСЫПНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ОЧИСТКИ СМЕСИТЕЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА
DEVICE FOR MIXING DRY AND/OR FREE-FLOWING BULK MATERIAL AND METHOD OF CLEANING THE MIXING VESSEL

Изобретение относится к обработке сыпучих материалов, в частности к устройству для смешивания сухих и/или рассыпчатых насыпных материалов и способу очистки смесительного резервуара.
На практике известны устройства для смешивания сухих и/или рассыпчатых насыпных материалов, содержащие смесительный резервуар с цилиндрическими или корытообразными стенками, с ограждающими стенками по торцам, со смесительным валом, расположенным соосно к смесительному резервуару и имеющим на удалении от внутренней стороны стенки смесительного резервуара вращающиеся месильные рабочие органы, а также с выпускным отверстием для отвода готовой смеси из смесительного резервуара, которое расположено в области основания смесительного резервуара на удалении, по меньшей мере, от одной из двух ограждающих по торцам стенок, а также способ очистки смесительного резервуара сжатым воздухом после смешивания и его опустошения, причем смесительный резервуар очищают за счет того, что на внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара для освобождения от прилипшего сыпучего материала воздействуют сжатым воздухом и/или его нагнетают, и что снятый сыпучий материал отводят из смесительного резервуара через выпускное отверстие смесительного резервуара, находящееся в области основания на удалении, по меньшей мере, от одной из двух торцевых ограждающих стенок смесительного резервуара.
В известных устройствах для смешивания сыпучего материала остатки смеси могут оставаться из-за расстояния между смешивающими рабочими органами и внутренней стороной стенки смесительного резервуара, в частности в области основания и нижней части стенки смесительного резервуара после выгрузки смеси.
Для подготовки устройства для смешивания сыпучего материала к следующему процессу смешивания может все же быть необходимым удалить оставшиеся в смесительном резервуаре остатки как можно более тщательно, т.е. очистить внутреннюю сторону стенки резервуара.
Для очистки и подготовки смесительного резервуара для последующего смешивания до настоящего времени было известно более или менее хорошее удаление после освобождения смесительного резервуара от остатков с помощью сжатого воздуха вручную при помощи пневматического пистолета и/или пики и/или ручных щеток.
Это требует, однако, большой тщательности очистки. Кроме того, ручная очистка такого устройства для смешивания насыпного материала может быть также опасной для оператора-чистильщика, так как он опускает, по меньшей мере, кисть руки и/или руку по плечо в смесительный резервуар и в область месильных рабочих органов, и нужно исключить непроизвольное включение устройства для смешивания насыпного материала.
Поэтому задачей изобретения является создание устройства для смешивания и способ очистки указанного типа, с помощью которых возможна тщательная очистка устройства для смешивания с большой надежностью без вреда для лица, производящего очистку устройства для смешивания.
Для решения этой задачи в способе очистки предусмотрено, что внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара обдувают и/или нагружают сжатым воздухом с нескольких стационарных точек, находящихся друг от друга на расстоянии над выпускным отверстием, и что выходящий через него насыпной материал подают к выпускному отверстию и отводят.
В отличие от очистки с помощью пневматических пистолетов или пик, при помощи которых сжатый воздух из постоянно меняющихся положений обдувает внутреннюю сторону стенки, в заявленном способе очистки сжатый воздух можно нагнетать в смесительный резервуар со стационарных точек, расположенных на внутренней стороне стенки, на внутреннюю сторону и/или вдоль внутренней стороны стенки.
Так, внутреннюю сторону стенки, а также область основания смесительного резервуара можно обдувать механическим способом и, в частности, если предусмотрено соответствующее устройство управления или регулирования, даже автоматически и очищать без вмешательства лица, которому поручена очистка смесительного резервуара, а при наличии особенно больших смесительных резервуаров даже не входя в них.
Кроме того, впускные отверстия для сжатого воздуха можно расположить так, что на внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара можно нагнетать сжатый воздух из мест, где после опустошения смесительного резервуара, как показывает опыт, оседает сыпучий материал в виде остатков смеси. Это позволяет целенаправленно и основательно очистить смесительный резервуар.
Для очистки смесительного резервуара и для вывода сыпучего материала, оставшегося после опустошения смесительного резервуара, сжатый воздух можно нагнетать в виде потоков из нескольких, в частности, четырех стационарных точек, разнесенных между собой и оканчивающихся на стороне внутренней стенки и расположенных над выпускным отверстием, вдоль внутренней стороны стенки смесительного резервуара в направлении области основания смесительного резервуара и/или к выпускному отверстию и, по меньшей мере, из одной точки, находящейся вблизи основания на одной из двух торцевых ограждающих стенок вдоль области основания к выпускному отверстию смесительного резервуара, а снятый сыпучий материал подхватывается этим воздухом и доставляется к выпускному отверстию и удаляется через него из смесительного резервуара.
Смесительный резервуар можно особенно тщательно очистить, если потоки сжатого воздуха нагнетать, по меньшей мере, из двух точек, находящихся друг против друга на обеих торцевых ограждающих стенках, вдоль области основания в направлении к выпускному отверстию смесительного резервуара.
При этом одновременно с нагнетанием потоков сжатого воздуха можно создать разрежение в области выпускного отверстия смесительного резервуара. Так же возможно, чтобы разрежение было создано прежде, чем потоки сжатого воздуха поступят в смесительный резервуар.
Если одновременно с нагнетанием потоков сжатого воздуха в смесительный резервуар создать разрежение в области выпускного отверстия смесительного резервуара или если разрежение создать прежде, чем воздушные потоки поступят в смесительный резервуар, нагнетаемый для очистки сжатый воздух можно целенаправленно направить к выпускному отверстию смесительного резервуара со стороны основания. Так как сжатый воздух направляется и по внутренней стороне стенки смесительного резервуара, и в его основание, и оттуда снимает прилипший материал и захватывает, то за счет созданного в области выпускного отверстия смесительного резервуара разрежения, из смесительного резервуара отводится, во-первых, сжатый воздух, а во-вторых, и сыпучий материал или остатки смеси через выпускное отверстие.
При этом возможно, чтобы все потоки сжатого воздуха одновременно или со сдвигом по времени нагнетались в смесительный резервуар, в частности, чтобы сначала нагнетались четыре потока сжатого воздуха, оканчивающиеся на стороне внутренней стенки, а через некоторое время предпочтительно еще два потока сжатого воздуха, оканчивающиеся с торцов в области основания.
При смещенном по времени нагнетании потоков сжатого воздуха можно, например, сначала снимать сыпучий материал, прилипший на стороне внутренней стенки, и направлять его в область основания смесительного резервуара. Как только сыпучий материал соберется в области основания резервуара, привнесенные с торцов потоки сжатого воздуха могут отводить собравшиеся со стороны основания остатки смеси через выпускное отверстие из смесительного резервуара, также при поддержке разрежения, созданного в области выпускного отверстия со стороны основания.
В зависимости от консистенции смеси может быть целесообразным, если потоки сжатого воздуха нагнетать с разной интенсивностью и/или пульсирующими движениями и/или толчками и/или направлять на внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара.
Если потоки сжатого воздуха во время нагнетания поворачивают, в частности, механическим способом и/или автоматически относительно внутренней стороны стенки смесительного резервуара, то с помощью потоков сжатого воздуха можно освободить еще большую поверхность внутренней стороны стенки от налипаний и сделать процесс очистки смесительного резервуара еще более эффективным.
Если воздушные потоки, нагнетаемые в смесительный резервуар с торца, с одной стороны, особенно четко ограничены сбоку, а с другой стороны, должны иметь особенно высокую досягаемость, может быть целесообразным, если потоки сжатого воздуха, нагнетаемые с торца в смесительный резервуар, нагнетать в виде нескольких параллельных и/или разобщенных воздушных потоков в смесительный резервуар, преимущественно в направлении выпускного отверстия смесительного резервуара. Четкое ограничение сбоку потоков сжатого воздуха, нагнетаемого с торцевой стороны, может быть выгодным для того, чтобы избежать по возможности незначительного завихрения собравшихся в области основания остатков смеси или прилипшего там и/или скопившегося сыпучего материала при выводе его с помощью нагнетаемого сжатого воздуха через выпускное отверстие смесительного резервуара со стороны основания.
Как было сказано выше, потоки сжатого воздуха на стороне внутренней стенки нагнетают остатки смеси от области выше выпускного отверстия на стороне основания на внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара. При этом может быть целесообразным, если потоки сжатого воздуха, находящиеся на стороне внутренней стенки, нагнетать из точек, которые находятся выше остатков смеси, прилипших на внутренней стороне стенки смесительного резервуара, и над этими прилипшими остатками смеси нагнетать на внутреннюю сторону стенки, чтобы сыпучий материал или остатки смеси, прилипшие к внутренней стороне стенки смесительного резервуара, можно было удалить по возможности полностью с внутренней стороны стенки.
Положение этих точек и предпочтительных мест попадания потоков сжатого воздуха, воздействующих на внутреннюю сторону стенки, может зависеть при этом от геометрии смесительного резервуара. Сцепляемость сыпучего материала с внутренней стороной стенки и положение налипаний на внутренней стороне стенки может зависеть, кроме прочего, от наклона внутренней стороны стенки.
Поэтому может быть целесообразным, если потоки сжатого воздуха со стороны внутренней стенки, в частности при наличии частично цилиндрических или цилиндрических смесительных устройств, нагнетают от областей на уровне выше выпускного отверстия смесительного устройства и/или они попадают на внутреннюю сторону стенки, которая соответствует четверти, трети, половине, двум третям или трем четвертям диаметра, по меньшей мере, частично цилиндрической области смесительного устройства. Также возможно нагнетать потоки сжатого воздуха на стороне внутренней стенки на высоте смесительного вала, проходящего, в частности, горизонтально в смесительном резервуаре.
Таким образом, потоки сжатого воздуха могут захватывать сыпучий материал, прилипший после опустошения смесительного резервуара к внутренней стороне стенки, снимать его с внутренней стороны стенки, подавать его в направлении области основания смесительного резервуара и в эффективную область нагнетаемых с торца потоков сжатого воздуха и удалять из смесительного резервуара через выпускное отверстие.
Можно также нагнетать потоки сжатого воздуха на стороне внутренней стенки не только навстречу ей и/или вдоль внутренней стороны стенки, а направить, по меньшей мере, частично навстречу торцевым ограждающим стенкам, соседствующим с впускными отверстиями, выходящими на стороне внутренней стенки, чтобы можно было и там снять прилипший сыпучий материал.
В предлагаемом устройстве для смешивания сыпучего материала указанная выше задача решается за счет того, что на внутренней стороне стенки находятся несколько впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха для впуска сжатого воздуха в смесительный резервуар выше выпускного отверстия и предпочтительно в каждом случае рядом с одной из торцевых ограждающих стенок, так что сжатый воздух, струящийся из впускных отверстий в смесительный резервуар, проходит вдоль внутренней стороны стенки смесительного резервуара в направлении области основания и/или к выпускному отверстию, и что, по меньшей мере, на торцевой ограждающей стенке смесительного резервуара, удаленной от выпускного отверстия, находится входящее с торца в смесительный резервуар впускное отверстие или сопло для сжатого воздуха, так что сжатый воздух, выходящий, по меньшей мере, из одного расположенного в торце впускного отверстия в смесительный резервуар, стремится вдоль области основания к выпускному отверстию.
Таким образом, сыпучий материал, прилипший к внутренней стороне стенки смесительного резервуара, с помощью сжатого воздуха, нагнетаемого через впускные отверстия на стороне внутренней стенки в смесительный резервуар, можно отслаивать и снимать с внутренней стороны стенки и переносить с помощью сжатого воздуха к выпускному отверстию и через него выводить из смесительного резервуара.
Для этого на внутренней стороне стенки смесительного резервуара рядом с каждой из двух торцевых ограждающих стенок расположены, по меньшей мере, два предпочтительно находящихся друг напротив друга и входящих на внутренней стороне стенки впускных отверстия и/или сопла для сжатого воздуха, и/или что на каждой из двух торцевых ограждающих стенок предусмотрено по одному впускному отверстию и/или соплу для сжатого воздуха, причем оба находящиеся в торцах впускных отверстия и/или сопла для сжатого воздуха расположены преимущественно друг напротив друга и/или преимущественно в области основания смесительного резервуара на ограждающих стенках и/или направлены, в частности, в направлении выполненного на стороне основания выпускного отверстия смесительного резервуара.
Как только насыпной материал, освобожденный с внутренней стороны стенки с помощью потоков сжатого воздуха, нагнетаемого на стороне внутренней стенки, попадает в эффективную область потоков сжатого воздуха, нагнетаемого через находящиеся в торце впускные отверстия и/или сопла, он захватывается там находящимися в торце потоками сжатого воздуха и переносится к выпускному отверстию смесительного резервуара и через него удаляется из смесительного резервуара.
Если оба находящихся в торце впускных отверстия и/или сопла для сжатого воздуха находятся друг напротив друга и/или преимущественно расположены в области основания смесительного резервуара на ограждающих стенках и/или, в частности, ориентированы в направлении выпускного отверстия смесительного резервуара на стороне основания, возможно, чтобы потоки сжатого воздуха, выходящие из обоих впускных отверстий с торца, нагнетались вдоль основания в направлении выпускного отверстия смесительного резервуара на стороне основания, и именно с обеих сторон для целенаправленного вывода сыпучего материала и/или остатков смеси через выпускное отверстие из смесительного резервуара.
Вывод материала из смесительного резервуара и тем самым очищающее действие этого автоматизируемого и/или автоматизированного устройства для очистки можно еще улучшить, если в рабочем положении устройства для смешивания сыпучего материала в области выпускного отверстия предусмотреть понижение давления. Так, давление можно понизить, как это было уже описано в связи со способом, в области выпускного отверстия смесительного резервуара, чтобы направить потоки сжатого воздуха, нагнетаемые в смесительный резервуар через различные впускные отверстия или сопла для нагнетания сжатого воздуха, с помощью разрежения или засасывания целенаправленно по внутренней стороне стенки и/или области основания смесительного резервуара в направлении выпускного отверстия смесительного резервуара, а по окончании процесса смешивания в смесительном резервуаре эффективно удалить находящиеся в нем остатки материала и/или остатки смеси.
При этом может быть выгодно, если находящиеся с торцов впускные отверстия или сопла для нагнетания сжатого воздуха имеют отдельные отверстия для выхода воздуха, причем каждое отверстие для выхода воздуха может иметь свой собственный канал для подвода воздуха и/или иметь круглое поперечное сечение. При такой форме выполнения находящихся с торцов впускных отверстий или сопел для нагнетания сжатого воздуха потоки сжатого воздуха, нагнетаемые на торцевой стороне, можно вдувать в виде четко ограниченных струй сжатого воздуха, которые - когда они едва раскроются в виде веера - можно нагнетать в смесительный резервуар.
С помощью так узко ограниченных струй сжатого воздуха возможно, с одной стороны, улучшить подъемное действие и тем самым эффективность очистки, а с другой стороны, уменьшить и/или избежать непроизвольного завихрения и распределения оставшихся в смесительном резервуаре остатков смеси.
Тем самым область основания свободно обдувается по достаточно большой длине, точнее по длине, соответствующей расстоянию от торцевой ограждающей стенки вплоть до выпускного отверстия смесительного резервуара на стороне основания, вместо бесконтрольного обтекания поступающего воздуха по сторонам внутри резервуара.
Если расстояние между двумя соседними отверстиями для выхода воздуха находящихся с торца впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха устройства для смешивания сыпучего материала больше, чем диаметр отверстий для выхода воздуха, то возможно нагнетание пучка отдельных друг от друга струй сжатого воздуха и/или отдельных потоков сжатого воздуха от находящихся на торцевой стороне впускных отверстий вдоль поверхности основания смесительного резервуара в направлении его выпускного отверстия на стороне основания.
Для формирования возможно более четкой струи сжатого воздуха с большой дальностью попадания может быть благоприятным, если длина каналов для подачи воздуха отдельных выпускных отверстий для воздуха составляет, по меньшей мере, один сантиметр.
Если общая ширина расположенных преимущественно параллельно друг другу в ряд, в частности, горизонтально и/или следуя кривизне области основания смесительного резервуара отверстий для выхода воздуха находящихся в торцах впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха меньше, чем ширина находящегося в области основания выпускного отверстия смесительного резервуара, в частности составляет четверть или треть, предпочтительно половину ширины находящегося на стороне основания выпускного отверстия (8), можно целенаправленно выводить остатки смеси, подхваченные нагнетаемыми с торца потоками сжатого воздуха, через выпускное отверстие из смесительного резервуара, не нагнетая мимо него сбоку и/или не распределяя внутри смесительного резервуара.
Если отдельные отверстия для выхода воздуха, находящихся в торцах впускных отверстий и/или сопла для сжатого воздуха в нерабочем положении закрыты запирающими штифтами, внешний диаметр которых примерно соответствует внутреннему диаметру отверстий для выхода воздуха, и/или что запорные штифты выполнены с возможностью перемещения в своем продольном направлении и, в частности, с возможностью введения и/или вытягивания со стороны подачи воздуха в каналы для притока воздуха, можно избежать попадания компонентов смеси в отверстия для выхода воздуха.
Для отпирания и запирания отдельных отверстий для выхода воздуха может быть целесообразным, если запорные штифты выполнить с возможностью продольного перемещения и, в частности, с возможностью введения в каналы подачи воздуха на стороне поступления воздуха и/или с возможностью их извлечения оттуда.
Для перемещения запорных штифтов для каждого канала для сжатого воздуха на торцевой стороне предусмотрен линейный привод, выполненный преимущественно в виде пневматического поршня, перемещающегося под воздействием сжатого воздуха в пневмоцилиндре.
Когда имеется отверстие для подачи сжатого воздуха для подачи сжатого воздуха к находящимся в торцах впускным отверстиям и/или соплам для сжатого воздуха смесительного резервуара в области между торцевой поверхностью линейного привода для перемещения запорных штифтов, в частности, между торцевой поверхностью пневматического поршня и отверстиями для выхода воздуха находящихся на торцевой стороне сопел для сжатого воздуха, камера между торцевой поверхностью и отверстиями для выхода воздуха может находиться под избыточным давлением, по меньшей мере, во время проведения процесса очистки при необходимости также при закрытых выпускных отверстиях, так что можно избежать загрязнения в результате проникновения смеси в отдельные отверстия для выхода воздуха, находящиеся на торцевой стороне впускных отверстий смесительного резервуара.
Чтобы создать эту камеру, целесообразную для избыточного давления также в запертом положении запорных штифтов и находящуюся между торцевой поверхностью линейного привода и отдельными отверстиями для выхода воздуха торцевых впускных отверстий смесительного резервуара, запорные штифты для торцевых впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха устройства для смешивания сыпучего материала предусмотрены на торцевой поверхности линейного привода, обращенной к входным отверстиям каналов для подачи воздуха в рабочем положении, в частности, пневматического поршня, например, на распорной направляющей, выступающей относительно торцевой поверхности на торцевой поверхности.
Если находящиеся на стороне внутренней стенки впускные отверстия и/или сопла для сжатого воздуха выполнены в виде плоскоструйных сопел, которые направляют и/или рассеивают веером выходящий из них поток сжатого воздуха (PF2) по внутренней стороне стенки смесительного резервуара, и/или находящиеся на стороне внутренней стенки впускные отверстия и/или сопла для сжатого воздуха выполнены для того, чтобы направлять потоки сжатого воздуха по внутренней стороне стенки, то можно очищать еще большую поверхность внутренней стороны стенки с помощью потоков сжатого воздуха, вносимого через впускные отверстия, от приставших остатков смеси.
Находящиеся на внутренней стороне стенки впускные отверстия и/или каналы для сжатого воздуха можно сформировать и/или разместить друг относительно друга так, чтобы они направляли соответствующий поток сжатого воздуха в ту область, в которую попадает и поток сжатого воздуха из соседнего канала. С помощью этих пересекающихся потоков сжатого воздуха можно особенно эффективно очистить внутреннюю сторону стенки смесительного резервуара.
При наличии устройств для смешивания сыпучих материалов с гораздо большими смесительными резервуарами может быть, кроме того, целесообразно, если между двумя впускными отверстиями на внутренней стороне стенки и/или соплами для сжатого воздуха расположить, по меньшей мере, одно другое впускное отверстие и/или сопло для сжатого воздуха, в котором поток сжатого воздуха каждый раз пересекает и/или продолжает воздушный поток, идущий из соседних к нему впускных отверстий и/или каналов. Так, потоком сжатого воздуха можно очистить те поверхности внутренней стороны стенки смесительного резервуара, до которых иначе как из впускных отверстий, расположенных по соседству с торцевыми ограждающими стенками, достать нельзя.
Введение и извлечение запорных штифтов можно облегчить, если заглубить входные отверстия, находящиеся на приточной стороне, в каналы для подвода воздуха отверстий для выхода воздуха находящихся в торцах впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха устройства для смешивания сыпучего материала, и/или выполнить заходные фаски и/или входной конус для отдельных запорных штифтов.
Можно избежать износа запорных штифтов, запирающих в рабочем положении отдельные отверстия для выхода воздуха, находящихся в торцах впускных отверстий и/или каналов для сжатого воздуха, если входные отверстия, находящиеся на стороне притока, заглублены в каналы для подвода воздуха отверстий для выхода воздуха расположенных в торцах впускных отверстий и/или в сопла для сжатого воздуха устройства для смешивания сыпучего материала, и/или имеют заходную фаску и/или входной конус для каждого из отдельных запорных штифтов, и/или что входы отверстий для выхода воздуха находящихся в торцах впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха утоплены в смесительный резервуар и/или выполнены открывающимися в направлении потока в виде конуса, причем заглубления выступают впереди свободного конца соответствующего запорного штифта.
Следует указать на то, что под термином «устройство для смешивания сыпучего материала» подразумевается как смеситель непрерывного действия, так и смеситель периодического действия, т.е. заявленное устройство для смешивания сыпучего материала может быть смесителем непрерывного действия или смесителем периодического действия.
Пример выполнения изобретения описывается более подробно со ссылками на чертежи, где представлено следующее:
Фиг. 1 - перспективный вид заявленного устройства для смешивания сыпучего материала, выполненного как смеситель периодического действия, причем внутри цилиндрического смесительного резервуара устройства для смешивания сыпучего материала проходит горизонтально расположенный смесительный вал, в радиальном направлении от смесительного вала входящие внутрь смесительного резервуара смесительные рабочие органы, а также три из четырех впускных отверстий и сопел для сжатого воздуха, находящиеся на внутренней стороне стенки, и одно из двух торцевых впускных отверстий и каналов для сжатого воздуха, из которых проходят обозначенные стрелками потоки сжатого воздуха по внутренней стороне стенки и по области основания смесительного резервуара в направлении находящегося в области основания выпускного отверстия,
Фиг. 2 - вид сбоку в разрезе устройства для смешивания сыпучего материала, представленного на Фиг. 1, имеющего смесительный вал, расположенный в рабочем положении горизонтально в смесительном резервуаре в разобранном состоянии, причем на двух торцевых ограждающих стенках устройства для смешивания сыпучего материала расположено по одному устройству для подведения сжатого воздуха для впускных отверстий, входящих с торцов в смесительный резервуар,
Фиг. 3 - перспективный вид в разрезе одного из двух устройств для подвода сжатого воздуха, представленных на Фиг. 1 и 2, для одного из двух находящихся в торцах впускных отверстий и/или сопел для сжатого воздуха, причем устройство для подвода сжатого воздуха включает в себя пневмоцилиндр и пневматический поршень, представленный в положении, когда он запирает находящееся на торцевой стороне впускное отверстие,
Фиг. 4 - устройство для подвода сжатого воздуха, представленное на Фиг. 3, с пневматическим поршнем в пневмоцилиндре в своем открытом положении,
Фиг. 5 - вид сбоку в разрезе устройства для подвода сжатого воздуха, представленного на Фиг. 3, с пневматическим поршнем в запертом положении, а также
Фиг. 6 - вид сбоку в разрезе устройства для подведения сжатого воздуха, представленного на Фиг. 3 - 5, с пневматическим поршнем в открытом положении.
На Фиг. 1 и 2 представлено в целом обозначенное цифрой 1 устройство для смешивания сыпучего материала для сухого и/или рассыпчатого насыпного материала, имеющее смесительный резервуар 2 в форме барабана с цилиндрической стенкой 3 и расположенными по торцам ограничивающими стенками 4а и 4b и выполненное в виде смесителя периодического действия.
В другой форме выполнения, не представленной на фигурах, устройство для смешивания сыпучего материала 1 выполнено как устройство непрерывного действия. Последующее описание признаков устройства для смешивания сыпучего материала и способа очистки подходит также для устройства для смешивания сыпучего материала непрерывного действия, и для способа очистки такого устройства для смешивания сыпучего материала непрерывного действия.
Сыпучий материал, не представленный на фигурах, можно загружать в смесительный резервуар 2 через отверстие 1а, предусмотренное в рабочем положении устройства для смешивания сыпучего материала 1 на верхней стороне смесительного резервуара 2.
Между обеими ограничивающими стенками 4а и 4b проходит расположенный соосно к смесительному резервуару 2 смесительный вал 5, который имеет на удалении от стенки 3 смесительного резервуара несколько обращающихся месильных рабочих органов 6. В области основания 7 смесительного резервуара 2 предусмотрено выпускное отверстие 8 для вывода из смесительного резервуара 2 готовой смеси, которое расположено на удалении от обеих торцевых ограждающих стенок 4а и 4b. С помощью устройства для смешивания сыпучего материала 1 можно смешивать, например, сухие и/или рассыпчатые строительные смеси, такие как стенная штукатурка, обрешетка под штукатурку, смазки и т.п. Сырьевые (исходные) материалы для этих строительных смесей подают в сухой, рассыпчатой форме в виде насыпного материала в определенных заданных количествах в устройство для смешивания насыпного материала 1 через отверстие 1а и уже внутри смесительного резервуара 2 перемешивают между собой с помощью смесительных рабочих органов 6 смесительного вала 5, а по окончании процесса смешивания или перемешивания насыпного материала выводят через находящееся на стороне основания выпускное отверстие 8 смесительного резервуара, перерабатывают дальше и/или упаковывают.
На внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 расположены четыре впускных отверстия 9, входящие со стороны внутренней стенки в смесительный резервуар 2, с находящимися во впускных отверстиях 9 соплами для сжатого воздуха] 0 для впуска сжатого воздуха в смесительный резервуар 2 выше выпускного отверстия 8 и каждый раз рядом с одной из двух торцевых ограждающих стенок 4а или 4b. Впускные отверстия 9 выполнены при этом так, что через них входящий в смесительный резервуар 2 сжатый воздух струится по внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 в направлении области основания 7, и насыпной материал или остатки смеси, приставшие ко внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2, снимаются с внутренней стороны 3а стенки 3 и перемещаются в область основания 7 смесительного резервуара 2 к выпускному отверстию 8.
К впускным отверстиям 9 или к соплам для сжатого воздуха 10 подключены не представленные на фигурах линии подачи сжатого воздуха для нагнетания сжатого воздуха в смесительный резервуар 2.
Наряду с четырьмя впускными отверстиями 9, находящимися на стороне внутренней стенки, и четырьмя каналами для сжатого воздуха 10 на каждой из двух торцевых ограждающих стенок 4а и 4b смесительного резервуара 2 в каждом случае предусмотрены сопла для сжатого воздуха 12, находящиеся во впускном отверстии 11 на торцевой стороне, которые направляют через соответствующее находящееся в торце впускное отверстие 11 нагнетаемый в смесительный резервуар 2 сжатый воздух вдоль области основания 7 в направлении выпускного отверстия 8.
С помощью находящихся в торцах впускных отверстий 11, а также с помощью проходящих на торцевых сторонах соплах для сжатого воздуха 12 насыпной материал, оставшийся в области основания 7 после опустошения смесительного резервуара, можно перемещать с помощью сжатого воздуха к выпускному отверстию 8, а через него уже выводить из смесительного резервуара 2.
В общей сложности четыре впускных отверстия 9, находящиеся со стороны внутренней стенки, и проходящие в этих впускных отверстиях 9 сопла для сжатого воздуха 10 вместе с находящимися с торцевых сторон впускными отверстиями 11 и принадлежащими им соплами для сжатого воздуха 12 могут по окончании процесса перемешивания и опустошения смесительного резервуара 2 освобождать приставший к внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 насыпной материал с внутренней стороны 3а стенки 3 и удалять его почти без остатка из смесительного резервуара 2 через выпускное отверстие 8 смесительного резервуара 2.
На Фиг. 1 четко видно, что на стенке 3 смесительного резервуара 2 рядом с каждой из двух торцевых ограждающих стенок 4 находятся по два противоположных друг другу впускных отверстия 9 на стороне внутренней стенки и проходящих в них сопла для сжатого воздуха 10. Таким образом, для каждой из двух торцевых ограждающих стенок 4 устройства для смешивания насыпного материала 1 предусмотрено по паре находящихся напротив друг друга впускных отверстий 9 и проходящих в них сопел для сжатого воздуха 10 для очистки внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2.
На перспективном изображении устройства для смешивания насыпного материала 1 на Фиг. 1 четко можно видеть только одну из двух пар впускных отверстий 9, расположенных на стороне внутренней стенки, и проходящих в них сопел для сжатого воздуха 10, так как одно из двух впускных отверстий 9, расположенное рядом с торцевой ограждающей стенкой 4а, и проходящее в нем сопло для сжатого воздуха 10, не видно из-за этой ограждающей стенки 4а.
На Фиг. 1 и 2 четко видно, что оба находящихся с торцов впускных отверстия 11 со своими торцевыми соплами для сжатого воздуха 12 находятся друг против друга и в области основания 7 смесительного резервуара 2 на торцевых ограждающих стенках 4а и 4b и ориентированы в направлении выпускного отверстия 8 смесительного резервуара 2, находящегося на стороне основания.
На нижней стороне выпускного отверстия 8 смесительного резервуара 2 присоединено, кроме того, средство понижения давление 13.
С помощью средства понижения давления 13 можно создать около выпускного отверстия 8 разрежение, которое тянет потоки сжатого воздуха, нагнетаемые в смесительный резервуар 2 (ср. обе стрелки PF1 и PF2), целенаправленно через находящееся на стороне основания выпускное отверстие 8 из смесительного резервуара 2.
Так, потоки сжатого воздуха, обозначенные стрелками PF1 и нагнетаемые на стороне внутренней стенки в смесительный резервуар 2 вдоль стенки 3 смесительного резервуара 2 через впускные отверстия 9, входящие в смесительный резервуар 2 на стороне внутренней стенки, а также потоки сжатого воздуха, нагнетаемые через оба торцевых впускных отверстия 11 в направлении выпускного отверстия 8 смесительного резервуара 2 вдоль области основания 7 смесительного резервуара 2 и обозначенные на Фиг. 1 стрелками PF2, целенаправленно отводятся через выпускное отверстие 8 вместе с насыпным материалом, перемещающимся с помощью потоков сжатого воздуха PF1 и PF2, из смесительного резервуара 2. Стрелка PF3 на средстве понижения давления 13 показывает при этом направление движения средства понижения давления 13 и направление всасывания в области выпускного отверстия 8. На Фиг. 1, 3 и 4 представлено устройство подвода сжатого воздуха 11а, и предусмотрены отдельные отверстия для выхода воздуха 14, причем каждое из отверстий для выхода воздуха 14 имеет свой собственный канал для подачи воздуха 15, так же представленный на Фиг. 5 и 6, поперечное сечение которого так же имеет круглую форму, как и поперечное сечение отверстия для выхода воздуха. Можно видеть, что расстояние между двумя соседними отверстиями для выхода воздуха 14 торцевых впускных отверстий 11 устройства для смешивания насыпного материала 1 больше, чем диаметр отверстий для выхода воздуха 14.
Длина каналов для подвода воздуха 15 отдельных отверстий для выхода воздуха 14 составляет при этом, по меньшей мере, 1 сантиметр. Это хорошо для того, чтобы можно было сформировать по возможности более четко ограниченные и по возможности далеко достающие струи сжатого воздуха.
На Фиг. 1 показано, что общая ширина отверстий для выхода воздуха 14 торцевых впускных отверстий 11 или торцевых сопел для сжатого воздуха 12, расположенных рядом друг с другом в горизонтальном направлении, меньше, чем ширина находящегося в области основания выпускного отверстия 8 смесительного резервуара 2, обращенная к впускному отверстию 11, находящемуся в торце.
При этом пучок стрелок PF2, обозначающих потоки сжатого воздуха на стороне основания, показывает, что общая ширина составляет примерно четверть ширины выпускного отверстия 8 в области основания, обращенной к впускному отверстию 11.
В одной из не представленных здесь форм выполнения устройства для смешивания насыпного материала 1 расположенные рядом друг с другом отверстия для выхода воздуха 14 находящихся в торцах впускных отверстий проходят не горизонтально, как показано на Фиг. 1 и 2, а следуют по кривой области основания 7 смесительного резервуара 2 на соответствующей торцевой ограждающей стенке 4а и 4b.
На Фиг. 3-6 показано, что отдельные отверстия для выхода воздуха 14 находящихся в торцах впускных отверстий 11 или находящихся в торцах сопел для сжатого воздуха 12 закрыты в нерабочем положении запорными штифтами 16, причем внешний диаметр запорных штифтов примерно соответствует внутреннему диаметру отверстий для выхода воздуха 14.
На Фиг. 3-6 видно, что запорные штифты 16 выполнены с возможностью перемещения в направлении своего продольного удлинения и, в частности, на стороне подачи воздуха с возможностью введения в каналы для подачи воздуха 15 и с возможностью выведения из них.
Оба устройства для подачи сжатого воздуха 11а, представленные на фигурах, прикреплены снаружи к торцевым ограждающим стенкам 4а и 4b при помощи фланца 11b и установлены в торцевых впускных отверстиях 11. Концы обоих устройств для подачи сжатого воздуха 11а, установленные во впускных отверстиях 11, имеют при этом по одному соплу для сжатого воздуха 12, направленному в рабочем положении на торцевых сторонах в смесительное устройство 2.
Для перестановки запорных штифтов 16 для каждого торцевого впускного отверстия 11 или торцевого сопла для сжатого воздуха 12, являющихся частью устройства для подачи сжатого воздуха, предусмотрен линейный привод 17, который в представленном примере выполнен в виде перемещающегося с помощью сжатого воздуха пневматического поршня 18 в пневмоцилиндре 19.
Каждый из двух пневмоцилиндров 19 имеет по одному отверстию для подвода сжатого воздуха 20 для снабжения сжатым воздухом торцевых впускных отверстий 11 или для снабжения сжатым воздухом торцевых сопел для сжатого воздуха 12, которые расположены в области между торцевой поверхностью 21 пневматического поршня 18 для перемещения запорных штифтов 16 и отверстиями для выхода воздуха 14 торцевых впускных отверстий 11 или торцевых сопел для сжатого воздуха 12.
При этом запорные штифты 14 для торцевых впускных отверстий 11 и/или торцевых сопел для сжатого воздуха 12 устройства для смешивания сыпучего материала 1 предусмотрены на торцевой поверхности 21 пневматического поршня 18, обращенной к входным отверстиям 22 в каналы для подачи воздуха 15 в рабочем положении. Запорные штифты 14 расположены на распорной направляющей 23, выступающей относительно торцевой поверхности 21 пневматического поршня 18, на пневматическом поршне 18.
Сопла для сжатого воздуха 10, расположенные во впускных отверстиях 9 на стороне внутренней стенки, выполнены в виде плоскоструйных каналов, по которым направляется выходящий из них поток сжатого воздуха или выходящие из них потоки сжатого воздуха вдоль внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 и при этом, как показывает стрелка PF1 на Фиг. 1, расходятся веером, так что можно захватить большую часть внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 сжатым воздухом, нагнетаемым в смесительный резервуар через впускные отверстия 9 на стороне внутренней стенки.
В одном из устройств для смешивания сыпучего материала 1, здесь не представленном, впускные отверстия 9 на стороне внутренней стенки или проходящие в них сопла для сжатого воздуха 10 устроены для того, чтобы направлять потоки сжатого воздуха вдоль внутренней стороны 3а стенки 3 в смесительный резервуар и с помощью струи сжатого воздуха, которая направляется, например, с помощью изгибающегося канала по внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2, снимать приставший к внутренней стороне 3а сыпучий материал или прилипшие остатки смеси и удалять их из смесительного резервуара 2.
Сопла для сжатого воздуха 10, проходящие во впускных отверстиях на стороне внутренней стенки, устроены так и находятся друг от друга на таком расстоянии, что они направляют соответствующий поток сжатого воздуха вдоль внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 в область 25, в которую входит также поток сжатого воздуха соседнего впускного отверстия 9 или сопла для сжатого воздуха 10, находящегося, в частности, на стороне внутренней стенки.
В не представленном здесь устройстве для смешивания сыпучего материала, имеющем больший смесительный резервуар 2, чем тот, что представлен на Фиг. 1 и 2, между двумя впускными отверстиями 9, находящимися на стороне внутренней стенки, предусмотрено, по меньшей мере, одно другое впускное отверстие и/или проходящий в них сопло для сжатого воздуха, чей поток каждый раз пересекает и/или продолжает поток сжатого воздуха, выходящий из соседних ему впускных отверстий 9 и расположенных в них сопел для сжатого воздуха 10.
На Фиг. 3-6 показано, что находящиеся на стороне притока входные отверстия 22 заглублены в каналы для подвода воздуха 15 отверстий для выхода воздуха 14 торцевых впускных отверстий 11 устройства для смешивания сыпучего материала 1 и имеют заходную фаску или конус 26 для более легкого введения запорных штифтов 16 во входные отверстия 22 каналов для подвода воздуха 15 с целью их запирания.
С помощью представленного в разрезе устройства для подвода сжатого воздуха 11а видно, что входы 27 отверстий для выхода воздуха 14 торцевых впускных отверстий 11 заглублены в смесительный резервуар 2 и выполнены в виде конуса, открытого в направлении потока. Представленное на Фиг. 3 и 5 запертое положение запорных штифтов 16 показывает, что заглубление отверстий для выхода воздуха 14 возвышается над свободным концом соответствующего запорного штифта 14.
По окончании процесса смешивания сухого или рассыпчатого сыпучего материала, например для получения сухих или сыпучих строительных смесей, готовую смесь выводят из смесительного резервуара 2 через выпускное отверстие 8 смесительного резервуара 2. После вывода готовой смеси сыпучий материал может, однако, остаться на внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2, что делает необходимой очистку этого смесительного резервуара 2, прежде чем начнется следующий процесс смешивания.
Смесительный резервуар 2 очищают, подавая и/или нагнетая сжатый воздух на внутреннюю сторону 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 для снятия прилипшего сыпучего материала. После этого снятый сыпучий материал выводят из смесительного резервуара через выпускное отверстие 8, находящееся в области основания и на расстоянии от обеих торцевых ограждающих стенок 4а и 4b смесительного резервуара.
Особенность процесса очистки заключается, таким образом, в том, что на внутреннюю сторону 3а смесительного резервуара 2 подают и нагнетают сжатый воздух из многих стационарных точек, разнесенных между собой и находящихся выше выпускного отверстия 8, точнее из торцевых впускных отверстий 11, а также из проходящих в них торцевых сопел для сжатого воздуха 12 и из впускных отверстий на стороне внутренней стенки 8, а также из сопел для сжатого воздуха 10, расположенных во впускных отверстиях 9, находящихся на стороне внутренней стенки, и снятый с нее, таким образом, сыпучий материал транспортируют через выпускное отверстие 8 и выводят наружу.
Сжатый воздух нагнетают при этом в виде потоков, показанных на Фиг. 1 стрелками PF1, а также PF2, в общей сложности из четырех стационарных и разнесенных между собой точек, находящихся на стороне внутренней стенки и над выпускным отверстием, точнее в общей сложности из четырех впускных отверстий 9, находящихся на стороне внутренней стенки и входящих в смесительный резервуар, и расположенных в них сопел для сжатого воздуха 10, вдоль внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 в направлении области основания 7 смесительного резервуара 2 и к выпускному отверстию 8 на внутренней стороне 3а смесительного резервуара 2 для снятия оттуда прилипшего сыпучего материала.
Кроме того, из точек, расположенных близко к основанию на каждой из двух торцевых ограждающих стенок, точнее из двух расположенных в торцах и противоположных друг другу впускных отверстий 11 и находящихся в них торцевых соплах для сжатого воздуха 12 вдоль области основания 7 к выпускному отверстию 8 смесительного резервуара 2 нагнетают другие потоки сжатого воздуха PF2 в смесительный резервуар 2, и снятый оттуда сыпучий материал, захваченный этим потоком воздуха, переносится к выпускному отверстию 8 и через него наружу.
Для того чтобы потоки сжатого воздуха направить по внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 и по области основания 7 целенаправленно к выпускному отверстию 8 смесительного резервуара, в области выпускного отверстия 8 смесительного резервуара 2 создается разрежение, создаваемое средством понижения давления 13 одновременно с нагнетанием сжатого воздуха или перед его нагнетанием.
В зависимости от консистенции сыпучего материала, оставшегося в смесительном резервуаре 2 после его опустошения, все потоки сжатого воздуха PF1 и PF2 нагнетают в смесительный резервуар из разных мест одновременно или со смещением по времени. При нагнетании потоков сжатого воздуха в смесительный резервуар 2 со смещением во времени можно нагнетать, например, сначала потоки сжатого воздуха, обозначенные стрелками PF1 на стороне внутренней стенки, а через некоторое время нагнетать потоки сжатого воздуха, вносимые с торцевых сторон близко к основанию и обозначенные стрелками PF2.
Следует заметить, что потоки сжатого воздуха можно нагнетать с разной интенсивностью и/или толчками и/или изменять направление во время нагнетания на внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 механическим способом и/или автоматически, чтобы можно было еще лучше освободить от приставшего сыпучего материала внутреннюю сторону 3а стенки 3 смесительного резервуара 2. Как показано на Фиг. 1 с помощью стрелки PF2, потоки сжатого воздуха, нагнетаемые в смесительный резервуар 2 с торцов, нагнетают в смесительный резервуар 2 в виде нескольких параллельных и/или разобщенных потоков к выпускному отверстию 8 смесительного резервуара 2.
Потоки сжатого воздуха PF1, нагнетаемые на стороне внутренней стенки, нагнетают в смесительный резервуар 2 на уровне смесительного вала 5, который проходит горизонтально через смесительный резервуар 2 и в котором расположены на стороне внутренней стенки впускные отверстия 9 и находящиеся в них сопла сжатого воздуха 10 на внутренней стороне 3а стенки 3 смесительного резервуара 2.
Устройство для смешивания сыпучего материала 1 содержит смесительный резервуар 2 с цилиндрической или корытообразной стенкой 3 и с торцевыми ограждающими стенками 4а и 4b. Кроме того, в смесительном резервуаре 2 устройства для смешивания сыпучего материала 1 предусмотрен смесительный вал 5, расположенный соосно смесительному резервуару 2 и имеющий на удалении от внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 обращающиеся смесительные рабочие органы 6, а также выпускное отверстие для вывода из смесительного резервуара 2 готовой смеси из сухого и/или рассыпчатого сыпучего материала, расположенное в области основания 7 смесительного резервуара 2 на удалении от торцевых ограждающих стенок 4а и 4b. Для очистки смесительного резервуара 2 после выгрузки готовой смеси на внутренней стороне 3а стенки 3 расположены несколько впускных отверстий 9, входящих со стороны внутренней стенки в смесительный резервуар 2, в частности сопел для сжатого воздуха 10, для впуска сжатого воздуха в смесительный резервуар 2 выше выпускного отверстия 8 и предпочтительно каждый раз рядом с одной из торцевых ограждающих стенок 4а и 4b. Сжатый воздух, стремящийся в смесительный резервуар 2 через впускные отверстия 9 на внутренней стороне стенки струится вдоль внутренней стороны 3а стенки 3 смесительного резервуара 2 в направлении области 7 и/или к выпускному отверстию 8. Дополнительно устройство для смешивания сыпучего материала 1 имеет на обеих торцевых ограждающих стенках 4а и 4b по одному торцевому впускному отверстию 11 с расположенным в нем и входящим в смесительный резервуар 2 соплом для сжатого воздуха 12, так что из торцевых впускных отверстий 11 или торцевых сопел для сжатого воздуха 12 в смесительный резервуар 2 поступает сжатый воздух по области основания 7 к выпускному отверстию 8, и при этом сыпучий материал, снятый с внутренней стороны 3а смесительного резервуара 2, удаляют из смесительного резервуара 2 через выпускное отверстие 8.