бункер для сыпучих материалов

Формула изобретения

1. Бункер для сыпучих материалов, содержащий стенки и днище, выполненное в виде шарнирно-соединенных между собой попарно верхними краями наклоненных в разные стороны пластин, раздвигающихся с образованием щелей в днище, и привод раздвижения пластин, отличающийся тем, что он снабжен решеткой, выполненной по крайней мере двухъярусной из балок и установленной горизонтально над верхними краями пластин с размещением ее в столбе материала, находящегося в бункере, охватывая площадь днища, каждая балка нижнего яруса со стороны днища выполнена с пальцами, расположенными под углом к горизонту, число пальцев соответствует числу щелей в днище, а их длина соответствует глубине щели, при этом балки каждого яруса решетки своими концами через стенки бункера жестко прикреплены к горизонтальным звеньям четырехзвенников, а вертикальные звенья четырехзвенников через горизонтальные опоры соединены с приводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области техники машиностроения, а конкретнее к бункерам при транспортировке и хранении сыпучих материалов.

Известен бункер для сыпучих материалов, имеющий днище, выполненное в виде соединенных между собой попарно верхними краями и наклоненных в разные стороны пластин [1].

Недостатком данного технического решения является неустойчивость процесса истечения (т.е. нет постоянства истечения) по причине образования сводов и наличия в материале спекшихся, слежавшихся комков его, превышающих размер щелей между пластинами.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является бункер для сыпучих материалов, включающий днище, выполненное в виде шарнирно соединенных между собой попарно верхними краями и наклоненных в разные стороны пластин, имеющий привод, выполненный в виде двуплечего рычага с тягами, одна из которых соединена с нижними краями пластин, наклоненных в другую сторону [2] .

Недостатком данного технического решения является то, что в процессе работы бункера происходит сводообразование не только между вершинами плавающих козырьков, которое частично устраняется включением привода двуплечего рычага с тягами, но и между пластинами соседних козырьков. Следует отметить, что при прерывистом истечении материала имеет место уплотнение его, а прерывистое истечение характерно для большой номенклатуры бункеров, установленных в технологических линиях, где необходимы технологические паузы. К этому следует добавить, что сыпучие материалы, особенно органического происхождения, в процессе хранения образуют комки спекшегося и слежавшегося материала, которые становятся очагами образования устойчивых сводов.

Таким образом, над щелевым днищем бункера для устойчивого истечения из него материала необходимо в столбе материала создать слой (изменяющийся по высоте в зависимости от вида материала) рыхлого материала с возможным измельчением препятствующих истечению через щели частиц материала. При этом рыхлить нужно избирательно - не весь материал в бункере, а только слой материала, примыкающий к выгрузным щелям, т. к. рыхление есть энергоемкий процесс.

Целью настоящего изобретения является стабилизация процесса истечения материала путем рыхления слоя над щелевым днищем бункера и расширение его функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в известном бункере для сыпучих материалов, содержащем стенки и днище, выполненное в виде кинематически связанных между собой попарно верхними краями, наклоненных в разные стороны пластин, раздвигающихся образованием щелей в днище, привод раздвижения пластин и решетку, выполненную по крайней мере двухъярусной из балок и установленную горизонтально над верхними краями пластин с размещением ее в столбе материала, находящегося в бункере, охватывающая площадь дна каждая балка нижнего яруса со стороны днища выполнена с пальцами, расположенными под углом к горизонту, число пальцев соответствует числу щелей в днище, а их длина соответствует глубине щели, при этом балки каждого яруса решетки своими концами через стенки бункера жестко прикреплены к горизонтальным звеньям четырехзвенника, расположенным с внешних сторон бункера, а вертикальные звенья четырехзвенников через горизонтальные опоры соединены с приводом.

При исследовании отличительных признаков описанного бункера не выявлено каких-либо известных аналогичных решений, касающихся конструктивного решения при выполнении решетки как минимум с двумя ярусами, охватывающей всю площадь днища, выполненными из балок, например, своими концами через пазы в стенках бункера соединены жестко с горизонтальными звеньями четырехзвенников, установленных на внешних сторонах бункера, а каждая балка нижнего яруса оснащена пальцами, число которых соответствует числу щелей в днище, и длиной их, обеспечивающей рыхление и измельчение комков материала в щелях между соседними пластинами, причем пальцы балок установлены в щелях под углом к горизонту, а четырехзвенники опираются вертикальными звеньями на горизонтальные подвижные опоры, имеющие привод.

Выполнение подвижной решетки как минимум из двух ярусов, охватывающей всю поверхность днища, каждого яруса из балок, концы которых соединены жестко с горизонтальными звеньями четырехзвенников, находящихся вне бункера, а также оснащение нижнего яруса балок пальцами по числу щелей в днище бункера позволило, с одной стороны, беспрепятственное перемещение материала через решетку независимо от ее положения и динамических характеристик, исключение непроизводительных затрат энергии на перемещение четырехзвенников в среде материала путем выноса их за пределы бункера и тем самым предотвращение непроизвольного измельчения ими материала, с другой стороны, обеспечение в непосредственной близости от щелей днища получения рыхлого слоя материала, а не рыхление всего столба материала в бункере, что сопряжено с большими непроизводительными затратами энергии, т. е. достигнуто избирательное рыхление материала там, где это нужно и в необходимом количестве. Все это стабилизирует процесс истечения материала, делает его постоянным независимо от технологических пауз и других производственных ситуаций, а установка пальцев балок под углом к горизонту позволила при перемещении решетки в одну сторону извлекать застрявшие в щели комки слежавшегося материала, а в другую сторону измельчать их между соседними пластинами, проталкивая в щель. Такое чередование движения пальцев балок решетки в совокупности с их установкой под углом к горизонту расширяет функциональные возможности бункера.

Приведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналогов, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемой заявителем цели отличительных признаков в заявленном бункере для сыпучих материалов, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение поставленной цели.

В предлагаемом изобретении представлена решетка, выполненная по крайней мере двухъярусной из балок и установленная горизонтально над верхними краями пластин с размещением ее в столбе материала, находящегося в бункере, охватывающая площадь днища, при этом балки каждого яруса решетки своими концами через стенки бункера жестко прикреплены к горизонтальным звеньям четырехзвенника, расположенным с внешних сторон бункера, а вертикальные звенья четырехзвенников через горизонтальные опоры соединены с приводом.

Такое конструктивное решение обеспечивает возможность создания в столбе материала бункера рыхлого слоя непосредственно над верхними краями пластин, причем толщина указанного слоя может быть изменена в зависимости от физико-механических свойств материала за счет положения четырехзвенников. Наряду со сказанным, обеспечивается возможность выноса всех элементов решетки, кроме балок, за пределы бункера, что, с одной стороны, полностью исключает зависание материала на решетке, резко снижает энергоемкость процесса сводоразрушения, с другой стороны, предотвращает непроизвольное измельчение материала и упрощает привод решетки.

Таким образом, в бункере обеспечивается стабилизация процесса истечения материала путем рыхления слоя его над щелевым днищем.

Предложенное конструктивное решение является существенным признаком, необходимым и достаточным для получения положительного решения по данной заявке.

Каждая балка нижнего яруса со стороны днища выполнена с пальцами, расположенными под углом к горизонту, число пальцев соответствует числу щелей днища, а их длина соответствует глубине щели.

Такое конструктивное исполнение балок нижнего яруса в совокупности с пальцами при наличии образующих щели пластин позволяет, имея рыхлый слой над ними, исключить в щелях местное сопротивление истечению материала, образуемого комками слежавшегося, спекшегося материала путем измельчения их между пластинами или извлечения из щелей этих комков с последующим проталкиванием через щели.

Предложенное конструктивное решение балок нижнего яруса расширяет функциональные возможности бункера, дополняя его функции еще и измельчением, и выходит за пределы простого совершенствования, прогнозируемого специалистом, является существенным и достаточным для получения положительного решения.

Из сказанного выше следует, что описанное изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимодействии и новых значений этих признаков и их взаимосвязи, которые вытекают или могут быть получены исходя из известных зависимостей и закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен бункер для сыпучих материалов, вид со стороны привода пластин; на фиг. 2 - вид со стороны привода подвижной решетки; на фиг. 3 - вид Б на подвижную решетку бункера.

Бункер для сыпучих материалов состоит из пластин 1, шарниров 2, тяг 3, направляющих 4, рычага 5, опоры 6, шарнирных реек 7, градуированной шкалы 8, двухъярусной решетки 9, верхнего яруса решетки 10, нижнего яруса решетки 11, пальцев 12, балок 13, четырехзвенников 14, горизонтальных 15 и вертикальных 16 звеньев четырехзвенников, горизонтальных опор 17, привода опор 18 и телескопических балок 19.

Бункер работает следующим образом.

При помощи рычага 5, шарнирных реек 7 и тяг 3 пластины 1 смыкаются. Затем материал засыпают в бункер, пластины раздвигают с образованием щели, через которую истекает материал. В процессе истечения щели забиваются материалом, образуются своды между соседними пластинами. Включается двухъярусная решетка, которая в столбе материала в бункере создает слой рыхлого материала. Пальцами нижнего яруса балок при движении в одну сторону извлекаются комки слежавшегося материала, а в другую - они измельчаются между соседними пластинами. Таким образом, пальцы создают оптимальные условия истечения материала из бункера. В случае засыпки в бункер материала с другими физико-механическими свойствами за счет трансформирования четырехзвенников меняется расстояние между верхними и нижними звеньями четырехзвенников, а для обеспечения при этом охвата площади днища бункера решеткой последняя оснащается телескопическими балками 19.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено в промышленности, а конкретнее к бункерам при транспортировке и хранении сыпучих материалов;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в зависимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Преимущество изобретения состоит в том, что за счет двухъярусной решетки в столбе материала создается рыхлый слой, который обеспечивает стабильное истечение материала из щелей бункера путем измельчения застрявших комков материала пальцами между пластинами.