Спосіб ущільнення сипкого порошкового матеріалу та пристрій для його здійснення

1. Спосіб ущільнення сипкого порошкового матеріалу, що включає принаймні часткове обмеження об'єму сипкого порошкового матеріалу, обертання зануреного у сипкий порошковий матеріал обертаного елемента відносно його осі обертання, причому обертаний елемент має принаймні одну поверхню контакту з матеріалом, що спрямована головним чином по дотичній до напрямку обертання, і переміщення частинок матеріалу тангенціально та радіально відносно осі обертання за рахунок обертання поверхні контакту з матеріалом.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що обертаний елемент містить множину розміщених з проміжком по колу лопаток, кожна з яких має поверхню контакту з матеріалом, що спрямована головним чином по дотичній до напрямку обертання, причому кожна лопатка має радіально розташований зовнішній кінець, що йде зі скосом до її радіально розташованого внутрішнього кінця.

3. Спосіб за одним із пп. 1, 2, який відрізняється тим, що обмеження об'єму сипкого порошкового матеріалу передбачає подавання сипкого порошкового матеріалу у резервуар.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що резервуар має стінку, яка обмежує круговий циліндричний внутрішній простір, до того ж резервуар має центральну поздовжню вісь, яка є паралельною до осі обертання обертаного елемента.

5. Спосіб за одним із пп. 3, 4, який відрізняється тим, що передбачає створення вібрацій резервуара для запобігання агломерації порошкового матеріалу або його нарощуванню чи злежуванню біля внутрішніх поверхонь резервуара.

6. Спосіб за одним із пп. 3-5, який відрізняється тим, що подавання сипкого порошкового матеріалу у резервуар та вивантаження ущільненого сипкого порошкового матеріалу із резервуара здійснюється безперервно.

7. Спосіб за одним із пп. 3-6, який відрізняється тим, що передбачає здійснення контролю густини ущільненого сипкого порошкового матеріалу, причому контроль густини ущільненого сипкого порошкового матеріалу здійснюється за способом, що вибирається з групи, яка включає спосіб впливу на час перебування сипкого порошкового матеріалу у резервуарі, спосіб впливу на кутову швидкість обертання обертаного елемента, спосіб впливу на рівень сипкого порошкового матеріалу у даному резервуарі, а також комбінацію двох або кількох зазначених способів.

8. Спосіб за одним із пп. 1-7, який відрізняється тим, що вісь обертання обертаного елемента розташована, головним чином, вертикально.

9. Спосіб за одним із пп. 1-8, який відрізняється тим, що даному обертаному елементу надається обертання з кутовою швидкістю від 100 до 3500 обертів/хвилину.

10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що даному обертаному елементу надається обертання з кутовою швидкістю від 500 до 1000 обертів/хвилину.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що даному обертаному елементу надається обертання з кутовою швидкістю від 700 до 800 обертів/хвилину.

12. Спосіб за одним із пп. 1-11, який відрізняється тим, що обертаному елементу надається обертання з такою швидкістю, що точка на периферії обертаного елемента рухається зі швидкістю орієнтовно від 21 до 23 м/с.

13. Спосіб за одним із пп. 1-12, який відрізняється тим, що сипкий порошковий матеріал має середній розмір частинок менше 1 мм.

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що сипкий порошковий матеріал має середній розмір частинок менше 0,1 мм.

15. Спосіб за одним із пп. 1-14, який відрізняється тим, що сипкий порошковий матеріал являє собою порошковий діоксид кремнію і має середній розмір частинок менше 0,5 мкм.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що відношення густини діоксиду кремнію перед його ущільненням до густини ущільненого діоксиду кремнію складає принаймні 2:3.

17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що відношення густини діоксиду кремнію перед його ущільненням до густини ущільненого діоксиду кремнію складає принаймні 1:2.

18. Пристрій для ущільнення сипкого порошкового матеріалу, що включає резервуар для обмеження, принаймні часткового, маси сипкого порошкового матеріалу, розміщений у резервуарі обертаний елемент, який при роботі заглиблений у масу сипкого порошкового матеріалу, причому обертаний елемент має принаймні одну поверхню контакту з матеріалом, яка спрямована, головним чином, по дотичній до напрямку обертання обертаного елемента і яка спричиняє переміщення частинок матеріалу тангенціально та радіально відносно осі обертання, коли обертаному елементу надається обертання, та засіб приводу, що приєднаний до обертаного елемента і здатний спричиняти обертання обертаного елемента відносно його осі обертання, коли він заглиблений у масу сипкого порошкового матеріалу.

19. Пристрій за п. 18, який відрізняється тим, що обертаний елемент містить множину розміщених з проміжком по колу лопаток, кожна з яких має поверхню контакту з матеріалом, що спрямована, головним чином, по дотичній до напрямку обертання, причому кожна лопатка має радіально розташований зовнішній кінець, що йде зі скосом до її радіально розташованого внутрішнього кінця.

20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що лопатки виступають з верхньої поверхні дископодібного корпусу.

21. Пристрій за одним із пп. 19-20, який відрізняється тим, що лопатки мають плоскі поверхні контакту з матеріалом, що спрямовані, головним чином, по дотичній до привідного вала, який зв'язує засіб приводу з обертаним елементом.

22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що внутрішня кінцева ділянка кожної лопатки є скошеною, так що утворює кут від 15 до 60° з віссю обертання у площині поверхні контакту з матеріалом лопатки.

23. Пристрій за одним із пп. 18-22, який відрізняється тим, що резервуар має випускний отвір для ущільненого сипкого порошкового матеріалу на низькому рівні та впускний отвір для сипкого порошкового матеріалу на більш високому рівні, ніж випускний отвір, причому обертаний елемент розташований на висоті випускного отвору резервуара.

24. Пристрій за одним із пп. 18-23, який відрізняється тим, що засіб приводу виконаний з можливістю обертання обертаного елемента з кутовою швидкістю від 100 до 3500 обертів/хвилину.

25. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що засіб приводу виконаний з можливістю обертання обертаного елемента з кутовою швидкістю від 500 до 1000 обертів/хвилину.

26. Пристрій за одним із пп. 18-25, який відрізняється тим, що резервуар має стінку, яка обмежує круговий циліндричний внутрішній простір, причому резервуар має центральну поздовжню вісь, яка є співвісною з віссю обертання обертаного елемента, і відношення діаметра кола, що описує обертаний елемент при його обертанні, до діаметра резервуара складає від 0,25:1 до 0,99:1.

27. Пристрій за п. 26, який відрізняється тим, що відношення діаметра кола, що описує обертаний елемент при його обертанні, до діаметра резервуара складає від 0,9:1 до 0,99:1.

28. Пристрій за одним із пп. 18-27, який відрізняється тим, що резервуар має об'єм від 0,1 м3 до 200 м3.

29. Пристрій за п. 28, який відрізняється тим, що резервуар має об'єм від 0,1 м3 до 0,5 м3.

30. Пристрій за одним із пп. 18-29, який відрізняється тим, що вісь обертання обертаного елемента є, головним чином, вертикальною.

31. Пристрій за одним із пп. 18-30, який відрізняється тим, що має засоби транспортування та пакувальні засоби, причому засоби транспортування виконані з можливістю транспортування ущільненого сипкого порошкового матеріалу від резервуара до пакувальних засобів для пакування ущільненого сипкого порошкового матеріалу.

32. Пристрій за одним із пп. 18-31, який відрізняється тим, що має засоби для створення вібрацій резервуара для запобігання агломерації порошкового матеріалу або його нарощуванню чи злежуванню біля внутрішніх поверхонь резервуара.

33. Пристрій за одним із пп. 18-32, який відрізняється тим, що засіб приводу виконаний з можливістю обертання обертаного елемента з такою швидкістю, що точка на периферії обертаного елемента рухається зі швидкістю орієнтовно від 21 до 23 м/с.