Перемішувач-дозатор сипучих продуктів

Изобретение относится к смесительному оборудованию и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Известно перемешивающее устройство (авт.св. СССР N 939049, кл. В 01 F 5/16, опубл. 30.06.82), состоящее из бункера в виде неподвижного цилиндрического корпуса, соосно которому установлено смесительное устройство в виде полого ротора с разделяющей его горизонтальной перегородкой. Камеры ротора соединены каналами с внутренней полостью цилиндрического корпуса и с емкостями, содержащими смешиваемые компоненты. Известное устройство работает следующим образом. Каждый из двух смешиваемых компонентов подается в камеру ротора, откуда под действием центробежных сил Через каналы выбрасывается на внутреннюю поверхность корпуса, где перемешиваются. Существенными признаками аналога, совпадающими с признаками заявленного изобретения, являются: бункер и смесительное устройство, запорно-дозирующее устройство. Однако, известная совокупность признаков не позволяет достигнуть требуемых технических результатов, а именно: возникновения сил перемещения, действующи х одновременно в поперечном и продольном направлениям и совмещение элементами конструкции нескольких различных функций в процессе перемешивания и дозирования материалов по следующим причинам: - на смешиваемые материалы, находящиеся в камерах ротора, действуют перемещающие усилия только в поперечном направлении (центробежные силы), что не позволяет достигнуть интенсивного перемешивания и однородности приготовляемой смеси: запорно-разгрузочное устройство имеет отдельный привод, что усложняет конструкцию и делает ее менее надежной. Известен пневматический вихревой смеситель (авт.св СССР № 980796, кл. В 01 F 5/20), состоящий из вертикального бункера в виде корпуса с крышкой и конического днища. В корпусе соосно расположена обечайка, образующая у оснований кольцевые зазоры с крышкой и днищем. У основания корпуса расположены под углом 30-45° к горизонтальной плоскости струйные элементы, выполненные в виде инжекторов. К коническому днищу прикреплен запорно-дозирующий механизм в виде выгрузочного патрубка, закрываемый с помощью пневмоцилиндра. В крышке расположены загрузочные патрубки. К инжекторам подведен сжатый воздух. Устройство работает следующим образом. Смешиваемые материалы загружаются через патрубок. Затем подают сжатый воздух на инжекторы. Инжекторы захватывают смешиваемые материалы и подают во внутреннюю полость обечайки, где возникает винтовой вихрь, благодаря чему порошковая смесь поднимается по спиралям струи до верхнего конца обечайки и перемешивается. Центробежной силой порошковые материалы отбрасываются к периферии корпуса, а затем вновь подсасываются инжекторами. Процесс имеет многократное повторение циклов циркуляции. После окончания перемешивания загрузочные камеры инжекторов перекрываются шиберами, затем выключается подача сжатого воздуха и производится выгрузка готового продукта. Существенными признаками аналога, совпадающими с признаками заявленного изобретения, являются: бункер с коническим днищем, запорно-дозирующий механизм. Однако известная совокупность признаков не позволяет достигнуть требуемых те хнических результатов, а именно совмещения элементами конструкции нескольких различных функций и устранение сводообразующи х усилий, за счет этого упрощения конструкции и повышения надежности работы смесителя дозатора по следующим причинам: - в устройстве предусмотрено большое количество элементов: 4 инжектора сжатого воздуха, 4 шибера, вентили, краны, запорно-дозирующее устройство с приводом в виде пневмоцилиндра, рукавный фильтр компрессорная установка, которые могут вы ходить из строя и требуют ухода и надзора: - в области конического днища не исключена возможность сводообразования, из-за наличия сужающихся неподвижных поверхностей. Наиболее близким к предлагаемому изобретению, принятым в качестве прототипа, является смесительдозатор для сыпучих материалов (авт. св. СССР № 1271364, кл. В 01 F 13/00, 7/16. опубл. 20.07.84), содержащий бункер, сужающийся к выходному отверстию, смесительное устройство и запорно-дозирующий механизм в виде насоса. Смеситель-дозатор работает следующим образом. Сыпучий материал поступает из загрузочного бункера в смесительное устройство, в котором перемешивается сначала в камере предварительного смешивания, а затем в нижней части устройства. После окончания цикла перемешивания полученная смесь отводится насосом, которая осуществляет при этом дозирование смеси. Существенными признаками прототипа, совпадающими с признаками заявленного изобретения, являются: бункер, сужающийся к выходному отверстию, смесительное устройство и запорно-дозирующий механизм. Однако известная совокупность признаков не позволяет достигнуть требуемых тех-нических результатов, а именно, возникновения сил перемещения, действующи х одновременно в поперечном и продольном направлениях и совмещения элементами конструкции нескольких различных функций в процессе перемешивания и дозирования материалов по следующим причинам; - перемешивание материалов производится лишь в поперечном направлении, так как смесительный элемент камеры предварительного смешивания и рабочий орган в нижней части устройства при перемешивании материала совершают вращательные движения в плоскости перпендикулярной продольной оси бункера и создают силы, действующие только в поперечном направлении, что не позволяет обеспечить интенсивность перемешивания и однородность приготовляемой смеси; - смесительное устройство имеет большое количество сложных элементов, в том числе сближенные опорные подшипники и несоизмеримо большую консольную часть с рабочими органами, нагружаемыми во время работы устройства, что приводит к перегрузкам и увеличению вероятности отказов в работе; - запорно-дозирующее устройство, выполненное в виде насоса, снабженного независимым приводом, подверженного интенсивному износу перемещаемым им материалом, также является ненадежным элементом конструкции; - сложность и ненадежность конструкции связана с тем, что в устройстве не предусмотрено совмещение различных функций элементами конструкции. В основу настоящего изобретения поставлена задача усовершенствования смесителя-дозатора, в котором за счет наличия новых элементов и изменения конструктивных связей между ними обеспечивается возможность возникновения сил перемещения, действующи х одновременно в поперечном и продольном направлениях, устранение сводообразующих усилий и совмещение элементами конструкций нескольких различных функций в процессе перемешивания и дозирования материалов, чем достигается интенсивность перемешивания и однородность приготовляемой смеси, а также упрощение конструкции и повышение надежности работы смесителя-дозатора. Поставленная задача решается тем, что смеситель-дозатор сыпучих продуктов содержит бункер, сужающийся к выходному отверстию, смесительное устройство и запорно-дозирующий механизм, согласно изобретению смесительное устройство состоит из шнека, размещенного вдоль продольной оси бункера, закрепленного на подшипниковых опорах и соединенного кинематически с реверсивным приводом, а запорнодозиругощий механизм выполнен в виде диска с лопатками, размещенного на резьбовой шейке шнека, и тормозного устройства, закрепленного на бункере с возможностью взаимодействия с диском. Между признаками предлагаемого изобретения и достигаемым техническим резуль-татом существуе т следующая причинно-следственная связь. Выполнение смесительного устройства из шнека, размещенного вдоль продольной оси бункера, закрепленного на подшипниковых опорах и соединенного кинематически с реверсивным приводом позволяет реверсировать шнек. При вращении шнека в одном направлении возникают продольные силы, направленные в сторону от вы ходного отверстия, перемещающие продукты снизу вверх. Одновременно, вращение шнека создает центробежные силы, перемещающие продукты в поперечном направлении и отбрасывающие их на стенки бункера. Затем под действием собственного веса смесь по стенкам бункера опускается вниз, где снова подхватывается шнеком. Цикл многократно повторяется и происходит интенсивное перемешивание продуктов одновременно в продольном и поперечном направлениях. При реверсировании шнека снова возникает усилие, действующее в продольном направлении, но теперь направленные в стороны выходного отверстия, разгружающие бункер. Выполнение запорно-дозирующего механизма в виде диска с лопатками, размещенного на резьбовой шейке шнека, и тормозного устройства, закрепленного на бункере с возможностью взаимодействия с диском, позволяет выполнять операцию запирания и открывания выходного отверстия бункера, а также разгрузки бункера с заданной производительностью, путем реверсирования шнека, без применения дополнительного привода, что позволяет упростить конструкцию смесителя-дозатора и повысить надежность его работы. Расположение вращающегося шнека вдоль продольной оси бункера приводит к устранению сводообразующи х усилий, так как при этом отсутствуют неподвижные сужающиеся поверхности бункера, где могли образовываться сводообразующие усилия, а вращающийся шнек непрерывно их разрушает. Таким образом, три признака изобретения в комплексе обеспечивают получение технического результата: возможность возникновения сил перемещения, действующи х одновременно в поперечном и продольном направлениях, устранение сводообразующх усилий и совмещение элементами конструкции нескольких различных функций в процессе перемешивания и дозирования материала: отпирания и запирания бункера, перемешивания, разгрузки и дозирования смеси, а также устранение сводообразующих усилий. Предлагаемое устройство представлено на чертеже. Устройство содержит Бункер 1, сужающийся к выходному отверстию, закрепленный на неподвижной опоре 2. Внутри бункера, вдоль его вертикальной оси размещено смесительное устройство в виде шнека 3 на подшипниковых опорах 4, соединенного кинематически с реверсивным приводом (на рисунке не показан). За выходным отверстием бункера 1 расположен запорно-дозирующий механизм в виде диска 5 с лопатками 6, размещенный на резьбовой шейке шнека 3 и тормо?ное устройство 7, закрепленное на бункера 1 с возможностью взаимодействия с диском Б. Сверху на бункере 1 установлено крышка 8 с выходным патрубком 9. Устройство работает следующим образом. Через патрубок 9. установленный на крышке 8, подлежащие смешиванию продукты последовательно подаются в бункер 1. закрепленный на опорах 2. После загрузки Рункера всеми компонентами включается привод шнека 3. Направление вращения шнека в подшипниковых опорах 4 выбирается такое, чтобы возникали силы в продольном направлении, перемещающие продукты снизу вверх. При этом диск 5, взаимодействуя с тормозным устройством 7, перемещается по резьбе шнека в верхнее положение, запирает выходное отверстие бункера и удерживается в этом положении. Смешиваемые компоненты одновременно с движением в продольном направлении центробежными силами отбрасываются в поперечном направлении на стенки бункера. Затем под действием собственного веса смесь по стенкам бункера опускается вниз, где снова подхватывается шнеком. Цикл многократно повторяется и происходит интенсивное перемешивание компонентов одновременно в продольном и поперечном направлениях. После окончания перемешивания, привод шнека 3 реверсируется, диск 5 с лопатками 6, взаимодействуя с тормозным устройством 7, перемещается по резьбе в нижнее положение, открывая выходное отверстие бункера 1. На шнеке 3 снова возникает продольное усилие, но теперь направленное в сторону выходного отверстия. Смесь перемещается к выходному отверстию бункера и попадает на диск 5, вращающийся при этом вместе со шнеком 3. Лопатки 6 диска 5 создают поперечные усилия в виде центробежных сил и разгружают бункер 1 с заданной производительностью. Расположение вращающегося шнека вдоль продольной оси бункера приводит к устранению сил, способствующих сводооб-разованию из-за отсутствия неподвижных сужающихся поверхностей бункера. Таким образом, перемешивание продуктов одновременно в продольном и поперечном направлениях и их многократная циркуляция приводят к интенсивному перемешиванию и повышению однородности приготовляемой смеси, а совмещение одними и теми же элементами конструкции различных функций: отпирания и запирания бункера, перемешивания, разгрузки и дозирования смеси, а также устранение сводообразующи х усилий, позволяют упростить конструкцию смесителя дозатора и повысить надежность его работы.