Пристрій для відбору проб матеріалу з вузлом обертової труби

Реферат: Пристрій для відбору проб матеріалу містить шнек, перший двигун і вузол обертової труби. Шнек виконаний з можливістю витягування матеріалу з ємності. Перший двигун виконаний з можливістю обертання шнека. Вузол обертової труби містить зовнішню трубу і другий двигун. Зовнішня труба виконана з можливістю забезпечення обертання шнека в зовнішній трубі. Зовнішня труба містить верхню нерухому частину, і нижню частину, виконану з можливістю обертання. Другий двигун виконаний з можливістю обертання нижньої частини зовнішньої труби. У другому варіанті здійснення пристрій для відбору проб матеріалу містить шнек і вузол обертової труби. Вузол обертової труби містить зовнішню трубу, що містить верхню нерухому частину і нижню частину, виконану з можливістю обертання. Шнек і нижня частина зовнішньої труби виконані з можливістю одночасного обертання в протилежних напрямках. UA 101976 C2 (12) UA 101976 C2 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Попередній рівень техніки Проби матеріалу одержують різними способами з використанням різних пристроїв. Зокрема, вже використовується множина типів пристроїв для відбору проб вугілля. Один такий пристрій для відбору проб вугілля розкритий в патенті США № 5413004 під назвою "Спосіб і пристрій для відбору проб вугілля" від 9 травня 1995 р., виданому на ім'я Johnson та ін., опис якого включений в даний документ за допомогою посилання. Незважаючи на те, що виготовлено і використовується множина пристроїв для взяття проб різних типів матеріалу, передбачається, що до авторів даного винаходу ніхто не виготовив або не використав винахід, описаний в прикладеній формулі винаходу. Короткий опис креслень Хоча в кінці опису наведена формула винаходу, яка детально вказує і чітко виділяє ознаки винаходу, передбачається, що даний винахід буде більш зрозумілим з наведеного нижче опису, прочитаного спільно з прикладеними кресленнями, в яких однакові посилальні позиції означають однакові елементи. Наведені нижче креслення і докладний опис повинні розглядатися тільки як ілюстративні і не повинні обмежувати об'єм винаходу, викладений в прикладеній формулі винаходу. Фіг. 1 зображує вигляд збоку пристрою для відбору проб матеріалу. Фіг. 2 зображує вигляд збоку пристрою, показаного на фіг. 1, з видаленою нижньою частиною зовнішньої труби, щоб показати шнек. Фіг. 3 зображує вигляд зверху пристрою, показаного на фіг. 1. Фіг. 3А зображує вигляд збоку пристрою, показаного на фіг. 1, в розрізі, виконаному по лінії 3А-3А, показаній на фіг. 3. Фіг. 4 зображує вигляд збоку верхньої частини пристрою, показаного на фіг. 1. Фіг. 5 зображує докладний перспективний вигляд верхньої частини пристрою, показаного на фіг. 1. Фіг. 6 зображує докладний перспективний вигляд нижньої частини пристрою, показаного на фіг. 1. Фіг. 7 зображує докладний перспективний вигляд альтернативного варіанта здійснення пристрою для відбору проб матеріалу з альтернативною головкою бура. Фіг. 8А зображує перспективний вигляд нижнього кільця головки бура згідно з фіг. 7. Фіг. 8В зображує вигляд спереду нижнього кільця головки бура згідно з фіг. 7. Фіг. 9 зображує перспективний вигляд вузла трейлера, який включає в себе гідравлічний підйомник зі стрілою, яка підтримує пристрій, показаний на фіг. 1. Фіг. 10 зображує вигляд зверху з місцевим розрізом пристрою для відбору проб вугілля, показаного на фіг. 1, з віддаленою верхньою частиною підвузла сепаратора, щоб показати внутрішні елементи підвузла сепаратора. Докладний опис Наведений нижче опис конкретних прикладів винаходу не повинен використовуватися для обмеження об'єму даного винаходу. Інші приклади, ознаки, аспекти, варіанти здійснення і переваги винаходу стануть очевидними для фахівців в даній галузі техніки з наведеного нижче опису, який наведений як ілюстрація, один з переважних варіантів здійснення винаходу. При реалізації винахід може бути виконаний з іншими відмінними і очевидними аспектами, все без відходу від винаходу. Отже, креслення і описи повинні розглядатися як ілюстративні по характеру і не обмежуючі. Як показано на фіг. 1-6 і 9-10, пристрій 10 для відбору проб матеріалу містить пристрій для витягування матеріалу, який обертається всередині зовнішньої труби 20. У проілюстрованому прикладі пристрій для витягування матеріалу являє собою вертикальний лопатевий шнек 12, однак необхідно розуміти, що можуть бути використані інші придатні пристрої для переміщення. Пристрій 10 для відбору проб матеріалу може бути використаний для одержання проб будьякого придатного матеріалу, в тому числі, крім інших, вугілля, поташу, залізняку, зерна, гравію і інших типів суцільних і гранульованих матеріалів, що має консистенцію, по суті подібну до гравію або вугілля. У даному варіанті, шнек 12 містить лопать 15, яка може також називатися гвинтом, вал 18 і головку 14, розташовану в нижній частині шнека 12. Як показано на фіг. 6, головка 14 має зубці 16, виконані з можливістю полегшувати переміщення шнека 12 через матеріал, що відбирається. Зубці 16 можуть містити карбід або будь-який інший придатний матеріал. Зубці 16 можуть бути виконані в будь-якій формі, кількості і конфігурації. Зубці 16 можна вставляти з можливістю видалення в головку 14, так, що зубці 16 можна замінювати, однак це необов'язково. Зубці 16 можна прикріплювати до головки 14 за допомогою одного або більше кріпильних засобів, включаючи, крім інших, пружинне упорне кільце і болт, зварний шов або будь-який інший придатний спосіб або пристрій. 1 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У показаному прикладі зовнішня труба 20 є частиною вузла 120 обертової труби. Як показано, вузол 120 обертової труби містить зовнішню трубу 20, двигун 50 труби, зубчате колесо 52, підшипник 54 великого розміру і головку 60 бура. Зовнішня труба 20 є по суті безперервною по всій довжині і по всьому її колу, хоча це необов'язково. У даному прикладі зовнішня труба 20 містить верхню частину 22 і нижню частину 24, і вузол 120 обертової труби виконаний з можливістю забезпечення односпрямованого або різноспрямованого обертання нижньої частини 24 зовнішньої труби 20. Верхня частина 22 і нижня частина 24 можуть містити однакові або різні матеріали. Тільки як приклад, верхня частина 22 і нижня частина 24 можуть містити метал, включаючи, крім інших, сталь, або будь-який інший придатний жорсткий матеріал. Якщо передбачене різноспрямоване обертання нижньої частини 24 зовнішньої труби 20, то пристрій 10 для відбору проб може додатково включати в себе блок керування (не показаний), виконаний з можливістю забезпечення користувачеві керування напрямком обертання. У показаному варіанті довжина нижньої частини 24 більша, ніж довжина верхньої частини 22, хоча можна використовувати будь-які придатні розміри. У альтернативному варіанті здійснення (не показаному) верхня частина 22 може бути видалена. У даному альтернативному варіанті здійснення підшипник 54 великого розміру і двигун 50 труби можуть бути виконані і розташовані по-іншому, так що підшипник 54 великого розміру знаходиться поруч з горизонтальним виступом 28 підвузла 30 сепаратора (описаного нижче), таким чином, усуваючи верхню частину 22. Вузол 120 обертової труби може бути виконаний з можливістю забезпечення обертання нижньої частини 24 зовнішньої труби 20 незалежно від шнека 12. У результаті, нижня частина 24 шнека 12 може обертатися одночасно в такому ж напрямку або в протилежному напрямку. Крім того, нижня частина 24 може обертатися, в той час як шнек 12 залишається нерухомим, або шнек 12 може обертатися, в той час як нижня частина 24 залишається нерухомою. Як показано, вузол 120 обертової труби виконаний з можливістю забезпечення обертання нижньої частини 24, в той час як верхня частина 22 залишається нерухомою і не обертається. Окремі елементи вузла 120 обертової труби і їх взаємне розташування будуть більш детально описані нижче. Вузол 120 обертової труби показаний на фіг. 1-6 і 9-10 і описаний нижче спільно з пристроєм для відбору проб матеріалу, подібним до пристрою для відбору проб, розкритому в патенті США № 5413004 під назвою "Спосіб і пристрій для відбору проб вугілля", виданому Johnson та інш. 9 травня 1995 р. Однак для фахівців в даній галузі техніки буде зрозуміло, що вузол 120 обертової труби може бути також використаний спільно з іншими типами пристроїв для відбору проб матеріалу. Поруч з верхньою кромкою верхньої частини 22 зовнішньої труби 20 розташований лійкоподібний підвузол 30 сепаратора. У даному варіанті, лопать шнека закінчується у вузлі 30 сепаратора, однак вал 18 шнека проходить далі вгору у вертикальному напрямку до привідної муфти 42 шнека. У показаному прикладі, вал 18 шнека приводиться в рух двигуном 40 шнека. Двигун 40 шнека може бути виконаний з можливістю забезпечення односпрямованого або різноспрямованого обертання шнека 12. Якщо передбачене різноспрямоване обертання шнека 12, то пристрій 10 для відбору проб може додатково включати в себе блок керування (не показаний), виконаний з можливістю керування напрямком обертання. Двигун 40 шнека може являти собою електродвигун, гідравлічний двигун, пневмодвигун, двигун внутрішнього згоряння або двигун або пристрій будь-якого іншого придатного типу. У одному варіанті здійснення, двигун 40 шнека являє собою двигун потужністю в 65 кінських сил, виконаний з можливістю обертання з швидкістю 1050 об/хв. Звичайно, можна також використовувати інші придатні двигуни, що виробляють інші потужності і виконані з можливістю обертання з іншими швидкостями. Як показано на фіг. 3, вихід двигуна 40 шнека з'єднаний з редуктором 44, а вихід редуктора 44 з'єднаний з привідною муфтою 42 шнека. Редуктор 44 може являти собою планетарний редуктор або будь-який інший придатний пристрій. У одному варіанті здійснення шнек 12 виконаний з можливістю обертання з швидкістю в межах від приблизно 140 об/хв до приблизно 160 об/хв, однак це необов'язково. У показаному варіанті нижня частина 24 зовнішньої труби 20 виконана з можливістю обертання, а верхня частина 22 виконана нерухомою. Вузол 120 обертової труби включає в себе двигун 50, встановлений поруч з верхньою частиною 22 і виконаний з можливістю обертання нижньої частини 24 зовнішньої труби 20. Двигун 50 може являти собою електродвигун, гідравлічний двигун, пневмодвигун, двигун внутрішнього згоряння або двигун або пристрій будь-якого іншого придатного типу. У одному варіанті здійснення двигун 50 являє собою електродвигун, працюючий від напруги 380 В, 50 Гц, що має потужність 12,5 кінських сил і виконаний з можливістю обертання з швидкістю 271 об/хв. Звичайно, можна також використовувати інші придатні двигуни, що виробляють інші потужності і виконані з можливістю 2 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 обертання з іншими швидкостями, в тому числі, крім інших, електродвигун, працюючий від 480 В. У даному прикладі, двигун 50 механічно з'єднаний із зубчатим колесом 52, так, що двигун 50 труби виконаний з можливістю обертання зубчатого колеса 52. Зубчате колесо 52 може являти собою зубчате колесо із 22 зубцями або будь-яке інше придатне зубчате колесо або пристрій. Зубчате колесо 52 механічно з'єднане з підшипником 54 великого розміру, зв'язаним з нижньою частиною 24. Підшипник 54 великого розміру розташований по колу навколо нижньої частини 24. Підшипник 54 може являти собою ободове зубчате колесо, виконане з можливістю входити в зачеплення із зубчатим колесом 52. У одному варіанті здійснення підшипник 54 містить зубець 101 навколо свого кола. Отже, коли двигун 50 приводиться в дію з можливістю обертання, таке обертання буде змушувати зубчате колесо 52, підшипник 54 і нижню частину 24 обертатися. Іншими словами, обертання двигуна 50 через зубчате колесо 52 і підшипник 54 буде передаватися нижній частині 24. Необхідно розуміти, що замість або спільно з підшипником великого розміру можна використовувати інші придатні конструкції, в тому числі, крім інших, множину роликів і роликовий підшипник. У одному варіанті здійснення, нижня частина 24 виконана з можливістю обертання з швидкістю приблизно 60 об/хв, однак це необов'язково. Звичайно, дані елементи є такими, що тільки ілюструють, і для забезпечення обертання нижньої частини 24 можна використовувати будь-які інші придатні елементи, конфігурації або способи. Як показано і описано вище, обертання нижньої частини 24 здійснюється незалежно від шнека 12. Таким чином, нижня частина 24 може обертатися одночасно з шнеком 12 в одному напрямку або ж обидва елементи можуть обертатися одночасно в протилежних напрямках. У доповнення до забезпечення незалежного керування напрямком обертання нижньої частини 24 і шнека 12 використання окремих джерел потужності для даних двох елементів може також забезпечити можливість незалежної зміни швидкості обертання кожного елемента. Наприклад, в одному варіанті здійснення двигун 50 труби може бути виконаний з можливістю обертання нижньої частини 24 з швидкістю приблизно 60 об/хв, при цьому двигун 40 шнека може бути виконаний з можливістю одночасного обертання шнека 12 з швидкістю в межах від приблизно 140 об/хв до приблизно 160 об/хв. Звичайно, нижня частина 24 і шнек 12 можуть обертатися з по суті однаковими або будь-якими іншими придатними швидкостями обертання. Пристрій 10 для відбору проб матеріалу може бути також виконаний з можливістю забезпечення обертання або нижньої частини 24 або шнека 12, в той час як інший елемент залишається нерухомим. У показаному варіанті зовнішня труба 20 додатково містить головку 60 бура, розташовану на нижньому кінці нижньої частини 24. Як показано, головка 60 бура містить верхнє кільце 61а і нижнє кільце 61b. Верхнє кільце 61а і нижнє кільце 61b можуть бути рознімно або нерознімно прикріплені одне до одного з використанням будь-якого придатного пристрою або способу. Верхнє кільце 61а може бути виконане як одне ціле з нижньою частиною 24, хоча це необов'язково. У альтернативних варіантах здійснення, головка 60 бура може являти собою суцільну конструкцію або головка 60 бура може містити три або більше окремих елементів. Верхнє кільце 61а і нижнє кільце 61b кожне може містити однаковий матеріал, хоча це необов'язково. Матеріал головки 60 бура може бути таким же, як матеріал однієї або обох з верхньої частини 22 і нижньої частини 24, або може бути іншим. У одному варіанті здійснення головка 60 бура містить матеріал, який твердіший, ніж матеріал, утворюючий верхню частину 22 і/або нижню частину 24. Тільки як приклад, головка 60 бура може містити метал, включаючи, крім інших, сталь, або будь-який інший придатний матеріал. Головкою 60 бура може бути окремий елемент, постійно або рознімно з'єднаний з нижньою частиною 24 за допомогою будьякого придатного з'єднувального засобу, включаючи, крім інших, зварювання, кріпильні засоби, кільце із затискачем і фланець. Як альтернатива, головка 60 бура може являти собою виконану як одне ціле частину зовнішньої труби 20. Як показано на фіг. 6, головка 60 бура містить множину зубців 62, розташованих по периметру нижньої кромки 64 головки 60 бура. Зубці 62 виконані з можливістю полегшення переміщення пристрою 10 для відбору проб матеріалу через матеріал за допомогою прорубування перешкод в матеріалі. Зубці 62 можуть містити карбід або інший придатний матеріал. Зубці 62 можуть бути встановлені з можливістю видалення по периметру нижньої кромки 64 головки 60 бура, так, що зубці 62 можуть бути такими, що замінюються, однак це необов'язково. У такому варіанті здійснення зубці 62 можуть вставлятися в отвір (не показаний) і містити пружинне упорне кільце, яке розширюється після вставляння в отвір, тим самим рознімні з'єднуючі зубці 62 з головкою 60 бура. Як альтернатива, зубці 62 можна з'єднувати з головкою 60 бура за допомогою одного або більше кріпильних засобів, включаючи, крім інших, болт, зварний шов або будь-який інший придатний спосіб або пристрій. Зубці 62 можуть мати будь-яку придатну форму або розміри, і головка 60 бура може містити будь-яку придатну кількість і конфігурацію зубців 62. У показаному варіанті здійснення головка 60 бура має товщину, яка більша, ніж товщина нижньої частини 24. Збільшена товщина головки 3 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 60 бура може збільшити міцність зовнішньої труби 20. У альтернативному варіанті здійснення (не показаному), головка 60 бура може мати товщину, яка по суті дорівнює або менша, ніж товщина нижньої частини 24. У такому варіанті здійснення, може бути зменшення товщини головки 60 бура на основі використання матеріалу, який має підвищену твердість і міцність. У альтернативному варіанті здійснення, головка 60 бура може містити один або більше елементів, розташовані на внутрішній поверхні 66 головки 60 бура, виконані з можливістю чинити додаткову руйнівну дію і полегшувати переміщення пристрою 10 для відбору проб матеріалу через матеріал. Дані елементи можуть бути з'єднані з або виконані як одне ціле з головкою 60 бура і можуть включати в себе, крім іншого, зубці, спіралі, виступи, опуклості або інші придатні елементи. Звичайно, дані внутрішні елементи не є обов'язковими. Тільки як приклад на фіг. 7, 8А і 8В показаний варіант здійснення, який містить головку 260 бура, розташовану на нижньому кінці нижньої частини 224, причому головка 260 бура оточує шнек 214, подібний до шнеку 14, описаного вище. Як показано, головка 260 бура містить множину зубців 216, розташованих по колу вздовж внутрішньої поверхні 266 нижнього кільця 261. У показаному варіанті здійснення зубці 216 подібні до зубців 16, описаних вище. Звичайно, зубці 216 можуть бути виконані в будь-якій придатній формі, кількості або конфігурації. Зубці 16 можуть містити карбід або будь-який інший придатний матеріал. Зубці 16 можна вставляти з можливістю видалення в нижнє кільце 261, так, що зубці 16 можуть бути змінними, однак це необов'язково. Зубці 16 можуть бути з'єднані з нижнім кільцем 261 за допомогою одного або більше кріпильних засобів, включаючи, крім інших, пружинне упорне кільце і болт, зварний шов або будь-який інший придатний спосіб або пристрій. Хоча принцип роботи пристрою 10 для відбору проб матеріалу буде описаний нижче з посиланням на одержання проб вугілля в ємності, необхідно розуміти, що пристрій 10 для відбору проб матеріалу може бути використаний для одержання проб будь-якого придатного суцільного або гранульованого матеріалу. Матеріал може вміщуватися в будь-якій придатній ємності, розміщуватися у вільно стоячій купі або купі, знаходитися в ґрунті або гірській породі, або в будь-якому іншому придатному місці. Під час роботи, пристрій 10 для відбору проб матеріалу може опускатися в ємність (не показану), що містить вугілля, таку як звичайний вагон, завантажений вугіллям. Пристрій 10 для відбору проб матеріалу можна використовувати для взяття проб з вугілля, що міститься в залізничних саморозвантажувальних вагонах або баржах або в ємності будь-якого іншого типу, яка містить вугілля. Необхідно розуміти, що використовуваний в даному документі термін "вугілля" означає вугілля і його домішки, які можуть включати в себе велику кількість кам'яного матеріалу в пробі "вугілля". Під час використання пристрій 10 для відбору проб матеріалу опускають в ємність, що містить вугілля, доти, доки головка 14 бура не досягне верху вугілля в даній ємності. У показаному варіанті, коли шнек 12 обертається, вугілля витягується з ємності і переміщується вгору по зовнішній трубі 20 в напрямку стрілок 5. Пристрій 10 для відбору проб матеріалу може опускатися на велику частину довжини вертикальної ділянки вугілля, що міститься в ємності. Коли пристрій 10 для відбору проб матеріалу опускається через матеріал, він може стикатися з перешкодами, що містяться в матеріалі. Нижня частина 24 зовнішньої труби 20 може обертатися, полегшуючи переміщення пристрою 10 для відбору проб матеріалу через матеріал і будь-які перешкоди. Одночасне обертання нижньої частини 24 і шнека 12, особливо коли нижня частина 24 і шнек 12 одночасно обертаються в протилежних напрямах, може створювати ефект руйнування і переміщення, який може допомагати пристрою 10 для відбору проб матеріалу пройти через матеріал і будь-які перешкоди в ньому, при цьому також допомагаючи запобігти утворенню пробки з матеріалу, яка може закупорити зовнішню трубу 20. Тільки як приклад нижня частина 24 може обертатися в напрямку за годинниковою стрілкою, при цьому шнек 12 одночасно обертається в напрямку проти годинникової стрілка. Звичайно, напрямки обертання можуть бути зворотними, або нижня частина 24 і шнек 12 можуть обертатися в одному і тому ж напрямку. Як альтернатива, в даний момент часу може обертатися або тільки шнек 12, або тільки нижня частина 24. Таким чином, з вугілля, що міститься в ємності, можна витягувати цілу кернову пробу. Як показано на фіг. 1, коли вугілля підіймається вгору вздовж напрямку, вказаного стрілками 5, він утримується зовнішньою стінкою 26 зовнішньої труби 20. Обертання нижньої частини 24 в напрямку, протилежному обертанню шнека 12, може полегшити переміщення матеріалу вгору по зовнішній трубі 20 за допомогою створення сил тертя між шнеком 12 і нижньою частиною 24. Як показано, зовнішня стінка 26 по всій довжині верхньої частини 22 і нижній частині 24, включаючи головку 60 бура, містить по суті гладку зовнішню поверхню. У альтернативному варіанті здійснення (не показаному), зовнішня стінка 26 може містити зовнішні елементи, такі як зубці, спіралі, виступи, опуклості або будь-які інші придатні зовнішні елементи, з'єднані з або 4 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виконані як одне ціле із зовнішньою стінкою 26. Зовнішні елементи можуть бути розташовані вздовж головки 60 бура, вздовж обмеженої ділянки нижньої частини 24 або вздовж по суті всієї довжини нижньої частини 24. Зовнішні елементи можуть полегшувати переміщення пристрою для відбору проб матеріалу через матеріал. Звичайно, дані зовнішні елементи не є обов'язковими. У показаному варіанті здійснення близько верхньої частини лопаті 15 шнека верхня кромка зовнішньої стінки 26 прилягає до горизонтального виступу 28, який проходить в бік під кутом приблизно 90 градусів від зовнішньої стінки 12, утворюючи круговий горизонтальний елемент. Відкритий верхній кінець 21 зовнішньої труби 20 і горизонтальний виступ 28 можуть забезпечити вихід витягуваного вугілля, яке переміщується вгору по зовнішній трубі 20. Навколо даної ділянки пристрою 10 для відбору проб матеріалу розташована конусна стінка 70 підвузла 20 сепаратора. Як показано на фіг. 10, в горизонтальному виступі 28 утворено три вікна 72а, 72b, 72с. Шматки вугілля можуть переміщуватися вгору за допомогою шнека 12, витіснятися через відкритий верхній кінець 21 на горизонтальний виступ 28, а потім пропускатися через одне з вікон 72а, 72b, 72с. Хоча показаний варіант містить три вікна, для фахівців в даній галузі техніки буде зрозуміло, що можна використовувати будь-яку придатну кількість вікон будь-якої придатної конфігурації, розміру і форми. Як показано на кресленнях, підвузол 30 сепаратора додатково містить перший вихідний вал 32 і другий вихідний вал 36. У даному прикладі вікно 72а відкривається на перший вихідний вал 32, а вікно 72b відкривається на другий вихідний вал 36. Перший вихідний вал 32 містить лійкоподібну частину 33, виконану з можливістю напрямку шматків вугілля, які падають через вікно 72а, до випускного отвору 34 і розвантажувального жолоба 35. Розвантажувальний жолоб 35 може бути виконаний з можливістю напрямку шматків вугілля в бік від зовнішньої труби 20, коли шматки вугілля виходять і підвузла 30 сепаратора. Аналогічним чином, в показаному варіанті, другий вихідний вал містить лійкоподібну частину 37, виконану з можливістю напрямку шматків вугілля, які падають через вікно 72b, до випускного отвору 38 і розвантажувального жолоба 39. Розвантажувальний жолоб 39 може бути виконаний з можливістю напрямку шматків вугілля в бік від зовнішньої труби 20, коли шматки вугілля виходять з підвузла 30 сепаратора. Як показано на фіг. 10, з валом 18 шнека з'єднаний поворотний важіль 74, так, що коли двигун 40 шнека обертається, шнек 12 і поворотний важіль 74 обертаються з однаковою швидкістю. У даному варіанті до ділянки зовнішнього діаметра поворотного важеля 74 прикріплена розподільна планка (не показана). Розподільна планка може являти собою шматок по суті гнучкого матеріалу, такого як гума або будь-який інший придатний матеріал. Коли шнек 12 обертається, нероздроблені шматки вугілля, які піднялися вгору по зовнішній трубі 20, виштовхуються на виступ 28. Такі шматки вугілля можуть не відразу обов'язково виштовхуватися з виступу 28, але коли розподільна планка приходить в контакт з такими шматками вугілля, вона може прагнути виштовхувати дані шматки вугілля з виступу 28 і через одне з вікон 72а, 72b, 72с. Шматки вугілля, які падають через вікно 72а, можуть потім падати під дією гравітації через вихідний вал 32 і прямувати лійкоподібною частиною 33 доти, доки вони не звалюються через випускний отвір 34 і з підвузла 30 сепаратора через розвантажувальний жолоб 35. Аналогічним чином, шматки вугілля, які падають через вікно 72b, можуть потім падати під дією гравітації через вихідний вал 36 і прямувати лійкоподібною частиною 37 доти, доки вони не звалюються через випускний отвір 38 і з підвузла 30 сепаратора через розвантажувальний жолоб 39. Таким чином, вікна 72а, 72b, перший вихідний вал 32 і другий вихідний вал 36 виконують роль випускних або поворотних отворів, щоб при необхідності направляти витягнуте вугілля назад в вихідну ємність. Як альтернатива, такі невикористані шматки вугілля можуть захоплюватися, переміщуватися в інше місце за допомогою будь-якого засобу переміщення, такого як шланг, що подає жолоб, полозки, або будь-якого іншого придатного способу або пристрою, і утримуватися в новому місці. У проілюстрованому варіанті вікно 72с відкривається на дробарку 90, так що розподільна планка (не показана) може виштовхувати шматки вугілля з горизонтального виступу 28 через вікно 72с, які таким чином потрапляють у верхню частину дробарки 90. Як показано, дробарка 90 приводиться в дію двигуном 92 дробарки, який розташований у верхній частині пристрою 10 для відбору проб матеріалу. Двигун 92 дробарки може являти собою електродвигун, гідравлічний двигун, пневмодвигун, двигун внутрішнього згоряння або двигун або пристрій будьякого іншого придатного типу. Вихідний вал двигуна 92 дробарки може бути з'єднаний з першим шківом, виконаним з можливістю приведення в рух другого шківа через привідний ремінь. У альтернативному варіанті (не показаному), двигун 92 дробарки може бути безпосередньо з'єднаний з валом дробарки 90, таким чином усуваючи передачу, показану на кресленнях і описану вище. У одному варіанті здійснення двигун 92 дробарки являє собою електродвигун, 5 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 працюючий від 380 В, потужністю в 10 кінських сил і виконаний з можливістю обертання з швидкістю 1500 об/хв, хоча можна використовувати двигун будь-якого придатного розміру, включаючи, крім інших, електродвигун, працюючий від 480 В. Дробарка 90 може являти собою будь-яку придатну вугледробарну установку. Тільки як приклад, дробарка 90 може являти собою будь-яку придатну стандартну дробарну установку. Тільки як приклади, дробарка 90 може являти собою дробильну установку, таку як дробильна установка описана в патенті США 7360725, виданому на ім'я Johnson та інш. 22 квітня 2008 р., хоча це необов'язково. У даному прикладі шматки вугілля, які надходять в дробарку 90, безперервно подрібнюються до більш дрібних частинок, поки вони не стають досить малими, щоб пройти через отвори в нижній основі 94 дробарки 90. Діаметр отворів в нижній основі 94 може дорівнювати 3/8 дюйма (або 10 мм), так, що вугілля повинно бути подрібнене так, щоб одержати шматки розміром менше, ніж 3/8 дюйма (приблизно 10 мм) в діаметрі, перш ніж він зможе виходити з дробарки 90 через нижню основу 94. Звичайно, отвори в нижній основі 94 можуть мати будь-яку придатну форму або розміри. У показаному варіанті дробарка 90 додатково містить жолоб 96 дробарки, розташований під нижньою основою 94 і виконаний з можливістю напрямку подрібненого вугілля назад в ємність або в підвузол 100 пробовідбірника. Подрібнене вугілля падає через жолоб 96 дробарки і назад в ємність через отвори в нижній основі 94, тільки, якщо не захоплюється підвузлом 100 пробовідбірника. У даному варіанті здійснення, підвузол 100 пробовідбірника містить вісь 102 повороту, поворотний подовжений важіль 104 і приймач 106 для збору проб. Пробоприймач 106 може бути виконаний з можливістю переміщення відносно осі 102 повороту, так, що пробоприймач може переміщуватися через отвір жолоба 96 дробарки між положеннями спокою на протилежних боках жолоба 96 дробарки. Підвузол 100 пробовідбірника може бути виконаний так, що коли пробоприймач 106 розташований в одному з двох положень спокою, він не приймає ніяких подрібнених шматків вугілля, коли вони падають через жолоб 96 дробарки і повертаються в ємність. Пробоприймач 106 може приймати подрібнені частинки вугілля тільки тоді, коли він переміщується між положеннями спокою, або іншими словами, коли пробоприймач 106 знаходиться в рухомому, проміжному положенні (як показано на фіг. 1, 5 і 9). У показаному варіанті здійснення двигун 108 поворотного важеля забезпечує приведення в рух рухомого підвузла 100 пробовідбірника за допомогою важільної передачі 110. Двигун 108 поворотного важеля може являти собою електродвигун, гідравлічний двигун, пневмодвигун, двигун внутрішнього згоряння або двигун або пристрій будь-якого іншого придатного типу. У одному варіанті здійснення, двигун 108 поворотного важеля являє собою електродвигун, працюючий від 220 В, потужністю в 0,5 кінських сил і виконаний з можливістю обертання з швидкістю 1425 об/хв, хоча можна використовувати двигун будь-якого придатного розміру. Як показано, двигун 108 поворотного важеля приводить в рух редуктор 112 для зменшення швидкості, який може мати передавальне відношення 40:1. Необхідно розуміти, що для приведення в рух рухомого підвузла 100 пробовідбірника можна використовувати будь-який інший придатний пристрій, включаючи, крім інших, лінійний привід. У одному варіанті здійснення під час роботи пристрою 10 для відбору проб матеріалу, наприклад, коли він витягує вугілля з повністю завантаженого вагона, значна кількість вугілля буде переміщуватися вгору по зовнішній трубі 20 і захоплюватися в підвузол 30 сепаратора. Якщо все дане вугілля повинне подрібнитися протягом короткого періоду часу, як звичайно потрібно для вугледобувного підприємства, то в цьому випадку потрібний значно більший пробовідбірник, що звичайно вимагає більш потужньої дробарки. Однак пристрій 10 для відбору проб матеріалу подрібнює тільки частину вугілля, витягнутого з вагона в показаному варіанті здійснення. Тільки як приклад, приблизно 16,67 % вугілля, переміщеного вгору по зовнішній трубі 20 і захопленого в підвузол 30 сепаратора, може потрапити в дробарку 90, при цьому інші приблизно 83,33 % вугілля можуть повертатися в ємність або купу, з якої він був витягнутий. Таким чином, протягом такого ж періоду часу дробарка 90 повинна подрібнити тільки меншу кількість вугілля, і можна використовувати дробарку значно меншої потужності, наприклад, дробарку потужністю в 10 кінських сил, або меншого розміру. Показаний варіант здійснення може створювати подрібнену пробу вугілля, яка, проте, значно більша, ніж потрібно для лабораторного аналізу. Тому підвузол 100 пробовідбірника може бути виконаний з можливістю захоплення тільки меншої кінцевої проби подрібненого вугілля з більшої кількості подрібненого вугілля, яка падає через отвори в основі 94 дробарки. У одному варіанті здійснення підвузел 100 пробовідбірника може бути виконаний з можливістю забезпечення безперервного переміщення пробоприймача 106. Іншими словами, пробоприймач 106 може бути виконаний з можливістю безперервного розгойдування назад і вперед упоперек основи 94 дробарки між положеннями спокою. У такому варіанті здійснення безперервне 6 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 переміщення пробоприймача 106 може призводити до того, що пробоприймач 106 захоплює приблизно 1/3 вугілля, подрібненого дробаркою 90 і падаючого через отвори в основі 94 дробарки. У альтернативному варіанті здійснення підвузол 100 пробовідбірника може включати в себе таймер або будь-який інший придатний пристрій, виконаний з можливістю зміни частоти кочення пробоприймача 106. Можна змінювати кількість часу, яку пробоприймач 106 проводить в одному з положень спокою. Кількість вугілля, що захоплюється пробоприймачем 106, може змінюватися за допомогою зміни кількості часу, яку пробоприймач 106 проводить в одному з положень спокою, так, що збільшення кількості часу, яку пробоприймач 106 проводить в одному з положень спокою, може зменшувати кількість вугілля, що захоплюється пробоприймачем 106. У одному режимі роботи підвузол 100 пробовідбірника виконаний з можливістю втримувати пробоприймач 206 в одному з положень спокою протягом приблизно трьох секунд, потім розгойдуватися або "зробити зріз" під нижньою основою 94 дробарки, при переміщенні пробоприймача 106 через його проміжне положення, у часовому інтервалі, що дорівнює приблизно одній секунді або менше, часу розгойдування. Таким чином, частинки вугілля можна відбирати протягом всієї роботи шнека, так, що до деякої міри випадкові проби вугілля можуть збиратися від початку до кінця. Це може гарантувати, що репрезентативна проба керна, пробурена шнеком 12, буде зібрана для лабораторного аналізу. Пробоприймач 106 може бути виконаний з можливістю виконання мінімум шести "вторинних" зрізів за кожне потрапляння шнека 12 в ємність з вугіллям. Таким чином, в кінці процедури витягування керна пробоприймач 106 може бути зібрана необхідна кількість подрібненого вугілля. У доповнення до до деякої міри випадкового відбору проб підвузлом 100 пробовідбірника загальне виконання розподільної планки (не показаної) і вікон 72а, 72b, 72с може запобігти випадковій або умисній необ'єктивності оператора системи в частині того, які шматки вугілля потрапляють в дробарку 90. Безумовно репрезентативна проба загального керна, витягнута пристроєм 10 для відбору проб матеріалу, може бути зібрана в пробоприймачі 106. У показаному варіанті, пробоприймач 106 містить випускний отвір 114, розташований в нижній частині пробоприймача 106. В одному варіанті здійснення, до випускного отвору 114 може бути приєднаний шланг (не показаний). Шланг може бути з'єднаний з приймальним мішком (не показаним) або будь-якою іншою ємністю всередині кабіни 142 оператора або в будь-якому іншому місці. Шланг може бути виконаний з можливістю переміщення частинок, зібраних в пробоприймачі 106, в приймальний мішок. У одному варіанті здійснення, шланг може використовувати гравітацію для переміщення частинок з пробоприймача 106 в приймальний мішок без використання вакууму. У альтернативному варіанті здійснення, вакуумна установка (не показана) може бути використана для переміщення частинок вугілля з пробоприймача 106 в і через шланг, хоча це необов'язково. У іншому альтернативному варіанті здійснення, шланг може бути виконаний з можливістю використання тиску повітря для переміщення частинок з пробоприймача 106 в приймальний мішок. Таким чином, проба вугілля переміщується з пробоприймача 106 в приймальний мішок без використання будь-якого механізму переміщення. Однак необхідно розуміти, що може бути передбачений пробоприймач іншого типу, і, що подрібнене вугілля можна переміщувати з пробоприймача за допомогою транспортера, жолоба або будь-якого іншого засобу переміщення, крім шланга, що використовує гравітацію, тиск повітря або вакуум. Як показано на фіг. 9, пристрій 10 для відбору проб матеріалу може бути повністю підвішеним з і підтримуватися вузлом 130 стріли і не вимагає ніякої опори або будівлі баштового типу, які використовуються в існуючих пристроях для відбору проб вугілля. На фіг. 9 показаний трейлер 140, який містить кабіну 142 оператора і підіймальний механізм 144. Підіймальний механізм 144 може являти собою гідравлічний підйомник або будь-який інший придатний пристрій. У показаному варіанті, підіймальний механізм 144 приводить в рух вузол 130 стріли, який включає в себе щоглу 132 стріли. Щогла 132 стріли може мати будь-який придатний радіус дії, в тому числі, крім інших, радіус, який дорівнює 22 футам (22 фути=6,7 м), радіус, який дорівнює тридцяти футам (30 футів=9,15 м) або інший необхідний радіус дії, включаючи радіус менше ніж 22 фути або більше ніж 30 футів. У даному прикладі, щогла 132 стріли з'єднана з пристроєм 10 для відбору проб матеріалу двокоординатною віссю 134 повороту. За допомогою використання даної комбінації вузла 130 стріли і підіймального механізму 144, пристрій 10 для відбору проб матеріалу можна легко переміщувати у вертикальному напрямку з можливістю підіймання над вагоном з вугіллям, потім опускання у вантаж вугілля в даному вагоні. Крім того, щоглу 132 стріли можна легко переміщувати в горизонтальному напрямку в межах її радіуса, який дорівнює 22 футам (6,7 м) з можливістю пристосовуватися до різних положень вагонів з вугіллям, коли вони підходять до трейлеру 140. 7 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Необхідно розуміти, що пристрій 10 для відбору проб вугілля може бути прикріплений до постійної конструкції, такої як будівля, а не встановлений на рухомому пристрої. Крім того, пристрій 10 для відбору проб матеріалу може бути постійно закріплений на бетонному фундаменті. Показані і описані різні варіанти здійснення даного винаходу, причому додаткові зміни способів і систем, описаних в даному документі, можуть бути здійснені фахівцем в даній галузі техніки за допомогою відповідних модифікацій без відходу від об'єму даного винаходу. Деякі такі можливі модифікації були згадані, а інші будуть очевидні для фахівців в даній галузі техніки. Наприклад, описані вище приклади, варіанти здійснення, геометрії, матеріали, розміри, співвідношення, етапи та інш. є такими, що тільки ілюструють і не є обов'язковими. Отже, об'єм даного винаходу повинен розглядатися у вигляді наведеної нижче формули винаходу і, зрозуміло, не повинен обмежуватися деталями конструкції і роботи, показаними і охарактеризованими в описі і кресленнях. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Пристрій для відбору проб матеріалу, який містить шнек, що має лопать і вал, і виконаний з можливістю витягування матеріалу з товщини матеріалу з одержанням первинної проби матеріалу, перший двигун, механічно з'єднаний з валом шнека і виконаний з можливістю обертання шнека, і вузол обертової труби, що містить зовнішню трубу, яка виконана з можливістю розміщення щонайменше частини шнека і забезпечення обертання шнека в зовнішній трубі і містить нерухому верхню частину і нижню частину, яка має здатність обертатися, і другий двигун, механічно з'єднаний з нижньою частиною зовнішньої труби і виконаний з можливістю обертання нижньої частини зовнішньої труби. 2. Пристрій за п. 1, призначений для відбору проб матеріалу, який розміщений у контейнері. 3. Пристрій за п. 1, в якому зовнішня труба додатково містить головку бура, яка розташована на нижньому кінці зовнішньої труби і має нижню кромку і щонайменше один зубець, який виступає вниз від нижньої кромки і сприяє переміщенню пристрою через матеріал. 4. Пристрій за п. 3, в якому головка бура виконана як одне ціле з нижньою частиною зовнішньої труби. 5. Пристрій за п. 3, в якому головка бура являє собою окремий елемент і нерознімно з'єднана з нижньою частиною зовнішньої труби. 6. Пристрій за п. 1, в якому другий двигун виконаний з можливістю забезпечення різноспрямованого обертання нижньої частини зовнішньої труби. 7. Пристрій за п. 1, в якому перший двигун виконаний з можливістю забезпечення обертання шнека в першому напрямку, другий двигун виконаний з можливістю забезпечення обертання нижньої частини зовнішньої труби у другому напрямку, причому перший напрямок по суті протилежний другому напрямку, і обертання шнека в першому напрямку і обертання нижньої частини зовнішньої труби у другому напрямку здійснюється по суті одночасно. 8. Пристрій за п. 1, в якому другий двигун також виконаний з можливістю забезпечення обертання нижньої частини зовнішньої труби в першому напрямку. 9. Пристрій за п. 1, в якому вузол обертової труби додатково містить перше зубчате колесо, механічно з'єднане з другим двигуном, і підшипник, який містить обводове зубчате колесо, механічно з'єднане з першим зубчатим колесом, і механічно з'єднаний з нижньою частиною зовнішньої труби, причому обертання, що забезпечується другим двигуном, передається нижній частині зовнішньої труби через перше зубчате колесо, ободове зубчате колесо і підшипник. 10. Пристрій за п. 1, в якому зовнішня труба додатково містить випускний отвір для переміщення через нього первинної проби матеріалу, що переміщується шнеком вверх по зовнішній трубі, і додатково є виконаний як одне ціле сепаратор матеріалу для відділення первинної проби матеріалу, що надходить з випускного отвору зовнішньої труби, причому сепаратор матеріалу містить перше вікно для спрямування частини первинної проби матеріалу з одержанням вторинної проби матеріалу, яка автоматично проходить через перше вікно за допомогою гравітації, і друге вікно, з'єднане з випускним валом, відкритим в своїй нижній частині для забезпечення отвору для автоматичного переміщення через нього за допомогою гравітації решти частини первинної проби, дробарку матеріалу для подрібнення вторинної проби матеріалу, що проходить через перше вікно, до частинок, які мають досить малий розмір для практичного аналізу, для утворення подрібненої проби матеріалу, причому дробарка матеріалу додатково містить щонайменше один випускний отвір і накопичувач матеріалу для накопичення подрібненої проби матеріалу, що надходить зі щонайменше одного випускного отвору дробарки матеріалу. 8 UA 101976 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 11. Пристрій для відбору проб вугілля, який містить шнек, що має лопать і вал, і виконаний з можливістю витягування вугілля із товщини вугілля і з можливістю обертання, і вузол обертової труби, що містить зовнішню трубу, виконану з можливістю розміщення лопаті шнека і щонайменше частини вала шнека і забезпечення обертання шнека в зовнішній трубі, і що містить нерухому верхню частину і здатну обертатися нижню частину, причому шнек і нижня частина зовнішньої труби виконані з можливістю одночасного обертання в протилежних напрямках. 12. Пристрій за п. 11, призначений для відбору проб вугілля, яке розміщене в контейнері. 13. Пристрій за п. 11, в якому шнек і нижня частина зовнішньої труби також виконані з можливістю одночасного обертання в одному і тому ж напрямку. 14. Пристрій за п. 11, в якому шнек виконаний з можливістю обертання незалежно від нижньої частини зовнішньої труби, так що шнек здатний обертатися при нерухомій нижній частині зовнішньої труби, і нижня частина зовнішньої труби здатна обертатися при нерухомому шнеку. 15. Пристрій за п. 11, в якому зовнішня труба містить зовнішню поверхню, що має довжину і периферію і, є по суті безперервною по суті по всій довжині зовнішньої поверхні і по суті по всій периферії зовнішньої поверхні. 16. Пристрій за п. 11, в якому зовнішня труба додатково містить зовнішню поверхню і множину зовнішніх елементів, які розташовані вздовж зовнішньої поверхні, і сприяють переміщенню пристрою через вугілля. 17. Пристрій за п. 16, в якому множина зовнішніх елементів вибрана з групи, що складається із зубців, спіралей, виступів і опуклостей. 18. Пристрій за п. 11, в якому зовнішня труба додатково містить головку бура, яка розташована на нижньому кінці нижньої частини зовнішньої труби і містить внутрішню поверхню і множину внутрішніх елементів, які розташовані вздовж внутрішньої поверхні головки бура і сприяють переміщенню пристрою через вугілля. 19. Пристрій за п. 18, в якому внутрішні елементи вибрані з групи, яка складається із зубців, спіралей, виступів і опуклостей. 20. Спосіб відбору проб матеріалу, який включає наступні етапи: забезпечення пристрою для відбору проб матеріалу, що містить шнек, виконаний з можливістю витягування матеріалу із товщини матеріалу і з можливістю обертання, і вузол обертової труби, який містить зовнішню трубу, яка виконана з можливістю розміщення щонайменше частини шнека і забезпечення обертання шнека в зовнішній трубі, і містить верхню нерухому частину і нижню частину, яка здатна обертатися; одночасне обертання шнека в першому напрямку і нижньої частини зовнішньої труби у другому напрямку, причому перший напрямок по суті протилежний другому напрямку; і опускання пристрою для відбору проб матеріалу в товщу матеріалу, причому шнек і нижня частина зовнішньої труби контактують з матеріалом, і пристрій для відбору проб матеріалу проникає в товщу матеріалу при обертанні шнека і зовнішньої труби, витягування проби матеріалу з товщі матеріалу і її переміщення вгору шнеком по зовнішній трубі. 21. Спосіб за п. 20, призначений для відбору проб матеріалу, який розміщений у контейнері. 9 UA 101976 C2 10 UA 101976 C2 11 UA 101976 C2 12 UA 101976 C2 13 UA 101976 C2 14 UA 101976 C2 15 UA 101976 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16