KALICHAVA TAMAZI ARETAEVICH (UA)
KALICHAVA TAMAZI ARETAEVICH (UA)
UA94917U | 2014-12-10 | |||
RU2130343C1 | 1999-05-20 | |||
US4486300A | 1984-12-04 | |||
US6032803A | 2000-03-07 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ очистки и сепарации сыпучей смеси, при котором зерновую смесь (зерновой ворох) загружают в бункер с последую- щей гравитационной подачей из него частиц смеси в наклонный вращающийся барабан, в котором смесь при высокоскоростном вращении барабана перемещают вдоль него и равномерно распре- деляют по всей цилиндрической его поверхностью с образованием двухслойной структуры, прижимая нижний статический слой смеси непосредственно к внутренней поверхности барабана центробеж- ными силами, а в верхнем слое сыпучей смеси механическим воз- действием вращающихся лопаток образуют в ней псевдокипящую структуру с одновременным гравитационным сдвигом этой части слоя смеси вдоль барабана и с частично-поступательным перево- дом в нижний статический слой центробежными силами, а также ка- ждую фракцию отсепарированного материала направляют в соот- ветствующие сборники фракций ограничителями, огибающими с внешней стороны барабан, о т л и ч а ю щ и й с я т е м, ч т о сыпучую смесь в барабане направляют в непрерывные винтовые бесконечные щели, ширину которых, в зависимости от технологиче- ских задач, постепенно или дискретно меняют по длине барабана. 2. Устройство для реализации способа очистки и сепарации сы- пучей смеси по п. 1 , содержащее загрузочный бункер и вращающий- ся барабан, установленный под углом к горизонту, под которым рас- положены сборники фракции, а также внутри барабана установлены на валу вращающиеся радиальные сплошные по длине барабана лопатки и щетки, установленные с внешней стороны барабана, ук- рытого с внешней стороны кожухом, разделенным перегородками на секторы по длине, о т л и ч а ю щ е е с я т е м, ч т о бара- бан выполнен в виде пружины, с внешней стороны которой распо- ложены продольные ребра жесткости с механическими средствами принудительного растяжение пружины на отдельных участках. 3. Устройство по п.2, отл и ча ю щееся те , что внутри пружинного барабана коаксиально расположены дополни- тельные барабаны аналогичной конструкции - один или более - в зависимости от технологической необходимости. |
СПОСОБ ОЧИСТКИ И СЕПАРАЦИИ СЫПУЧЕЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способам и устройствам для очистки и сепарации сыпучих материалов и может быть использовано, в ос- новном, в сельском хозяйстве для очистки с одновременной сорти- ровкой семян злаковых, травяных и других сельскохозяйственных культур, на элеваторах, селекционных станциях, в фермерских хо- зяйствах, в мукомольном и комбикормовом производстве, а также в химической, угольной и других отраслях промышленности и народ- ного хозяйства.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известен способ сепарации сыпучих смесей, при котором зерновую смесь (ворох) загружают в бункер, откуда она гравитационно подается во вращающийся решетный барабан. В этом барабане зерно подвергается механическому воздействию с помощью вращающихся бичей, которые его перемешивают и пере- мещают вдоль вращающегося решетного барабана. Мелкие фрак- ции сыпучей смеси просыпаются сквозь решетный барабан и соби- раются в первый приемник. Остальная часть (крупная фракция) зернового материала остается в барабане и, продвигаясь вдоль не- го вращающимися бичами, попадает на его край, со которого сходит во второй приемник. Устройство для реализации этого способа вы- полнено в виде горизонтально установленного вращающегося ре- шетного барабана с автономным приводом. Внутри барабана рас- положен под углом вращающийся ротор с бичами V-образной или треугольной формы, расположенных рядами, причем ось симметрии бичей расположена под острым углом к продольной оси барабана. Ротор с бичами имеет автономный привод вращения [см. авт. св. СССР N° 1165495 по классу В07В 1/22 опубликованное 07.07.1985 года в Бюл. N° 25].
Основным недостатком известного способа является ограни- ченность его функциональных возможностей. Наличие этого недос- татка поясняется тем, что при реализации данного способа, зерно- вая смесь не очищается от примесей, а только разделяется на от- дельные фракции. Поэтому в первый приемник попадает мелкая фракция сыпучей смеси, например, зернового материала, вместе с мелкими примесями, а во втором приемнике собирается крупная фракция вместе с крупными примесями, что не позволяет получать качественный конечный продукт: его все равно необходимо подвер- гать дополнительной очистке от примесей.
Основным недостатком известного устройства, реализующего вышеуказанный способ очистки и сепарации сыпучей смеси, явля- ется несовершенство его конструкции, что обусловлено, по крайней мере, двумя факторами. Во-первых, из-за горизонтального распо- ложения вращающегося барабана, он не способен самостоятельно (гравитационно) перемещать смесь вдоль своей внутренней по- верхности. Поэтому в конструкцию необходимо вводить дополни- тельное средство для осуществления принудительного перемеще- ния сепарируемой смеси. Во-вторых, устройство не способно очи- щать сыпучую смесь от нежелательных примесей минерального и биологического происхождения, поскольку в его конструкции не пре- дусмотрено наличия соответствующего технического средства.
Известен также способ сепарации сыпучей смеси, при котором U 2017/000122 зерновую смесь (зерновой ворох) загружают в бункер с последую- щей гравитационной подачей частиц смеси из него в наклонный вращающийся решетный барабан, в котором смесь, во время мед- ленного вращения барабана, благодаря его наклону, гравитационно перемещается вдоль него, а также на смесь механически воздейст- вуют вращающимися лопатками для извлечения крупных фракций с целью предотвращения засорения ими отверстий в решетке бара- бана. Мелкие фракции сепарируемого материала, просыпаясь через решетку барабана, попадают в соответствующий сборник мелких фракций, установленный под барабаном, а крупные фракции соби- раются в другой сборник фракций, установленным под наклонным торцом барабана. Устройство для реализации этого способа сепа- рации сыпучей смеси содержит загрузочный бункер и вращающийся решетный барабан с круглыми отверстиями, установленный под уг- лом к горизонту, под которым расположен сборник мелкой фракции, а под наклонным торцом барабана расположен сборник крупной фракции, а также внутри барабана установлены на валу рядами по его длине вращающиеся лопатки из упругого материала, которые в диаметральном сечении имеют S-образную форму, причем величи- на зазора между концами лопаток и внутренней поверхностью ба- рабана уменьшается в направлении от загрузочного бункера. К тому же, величина расстояния между лопатками в каждом ряду превы- шает величину диаметра отверстий в решетке барабана [см. пат. Российской Федерации N2 2130343 по классу В07В 1/24 опублико- ванный 20.05.1999 года].
Основным недостатком известного способа сепарации сыпучей смеси является низкая эффективность процесса, что обусловлено лишь частичным использованием рабочей (решетной) поверхности барабана - не более 15-20 %, поскольку барабан вращается до- з вольно медленно, а потому, зерновая масса, находящаяся в нем, под действием сил гравитации успевает сдвигаться (сползать) вниз барабана. Именно на этом нижнем участке барабана и происходит процесс сепарации, а остальная часть рабочей решетной поверхно- сти по диаметру барабана остается свободной от зерновой массы, следовательно, рабочая поверхность решетного барабана, в об- щем, используется не полностью, то есть неэффективно. Кроме то- го, недостатком известного способа сепарации сыпучей смеси явля- ется низкое качество конечного продукта, полученного после такого процесса сепарации. Наличие этого недостатка обусловлено тем, что из зерновой смеси в процессе сепарации не могут быть удалены примеси. Поэтому, как и в предыдущем аналоге, в каждом из двух сборников фракций, вместе с отсепарированным материалом, будут находиться и примеси соответствующих размеров: в одном - мел- кие, а во втором - крупные. Также недостатком известного способа сепарации сыпучей смеси является ограниченность его технико- технологических возможностей, в частности, он обеспечивает раз- деление сыпучего материала только на две фракции (барабан по всей своей длине извлекает лишь одну фракцию, а вторая фракция образуется автоматически на выходе из барабана), хотя, например, в сельском хозяйстве, для которого, собственно говоря, и разрабо- тан этот способ, как правило, требуется большее количество фрак- ций: селекционное зерно, товарное, продовольственное, для корм- лен ия скота и т.п.
Основным недостатком известного устройства, применяемого для реализации известного способа сепарации сыпучей смеси, яв- ляется техническое несовершенство его конструкции, что обуслов- лено невозможностью разделять с его помощью зерновую смесь на большее количество фракций, чем две, очищать зерновые смесь от примесей, низкая производительность, из-за невозможности ис- пользования большей части рабочей поверхности решетного бара- бана в процессе сепарации смеси.
Наиболее близкими по своей сущности и достигаемому эффек- ту, принимаемыми за прототипы, являются способ очистки и сепа- рации сыпучей смеси и устройство для его осуществления, техноло- гическая и конструктивная сущность которых заключается в сле- дующем.
Способ очистки и сепарации сыпучей смеси, при котором зер- новую смесь (зерновой ворох) загружают в бункер с последующей гравитационной подачей из него частиц смеси в наклонный вра- щающийся решетный барабан с разными по его длине отверстиями, в котором смесь, во время вращения барабана, перемещается вдоль него, а также на смесь механически воздействуют вращаю- щимися лопатками. При этом сыпучую смесь быстровращающимся движением барабана равномерно распределяют по всей цилиндри- ческой его поверхностью с образованием двухслойной структуры, причем нижний статический слой смеси принудительно прижимают непосредственно к внутренней решетной поверхности барабана центробежными силами, а в верхнем слое механическим воздейст- вием вращающихся лопаток образуют псевдокипящую структуру с одновременным гравитационным смещением этой части слоя смеси вдоль барабана и с частично-постепенным переводом ее в нижней статический слой центробежными силами, а также каждую фракцию отсепарированного материала направляют в соответствующие сборники фракций ограничителями, огибающими с внешней сторо- ны барабан, а отверстия в решетчатом барабане очищают от за- стрявших в них зерен неподвижной щеткой, закрепленной с внеш- ней стороны барабана. Устройство для осуществления описанного способа очистки и сепарации сыпучей смеси содержит загрузочный бункер и вращающийся решетный барабан с отверстиями, установ- ленный под углом к горизонту, под которым расположены сборники фракций, а также внутри барабана установлены на валу вращаю- щиеся лопатки с зазором между концами лопаток и поверхностью барабана. Поверхность барабана разделена на участки с отвер- стиями разного калибра, увеличивающимися по длине барабана в направлении от загрузочного бункера, причем отверстия могут быть как круглым, так и щелевыми, или другой иной формы, в зависимо- сти от вида сепарируемой смеси. Под барабаном расположены со- ответствующее количеству участков с различными отверстиями в барабане количество сборников фракций, а также лопатки выполне- ны сплошными по длине барабана и установлены радиально от оси их вращения, а с внешней стороны барабана установлены щетки для очистки отверстий в барабане. Сам барабан с внешней стороны покрыт кожухом, разделенным перегородками на секторы по длине, причем размер этих секторов соответствует размеру участков с различными отверстиями в барабане [см. патенты Украины N Q 94917 и N° 94916 по классу В07В 1/14 опубликованные 10.12.2014 года в Бюл. N Q 23].
Основным недостатком известного способа очистки и сепара- ции сыпучей смеси является низкая эффективность процесса, что обусловлено ограниченностью пропускной возможности самого ба- рабана. Поскольку решетка вращающегося барабана образована отверстиями, то между ними (отверстиями) обязательно должны быть перемычки, причем достаточно широкие, чтобы барабан не по- терял своей общей продольной жесткости, когда в нем находится зерновая масса. Указанные перемычки между отверстиями занима- ют довольно обширную общую площадь барабана, соизмеримую с б U 2017/000122 площадью, занимаемой отверстиями. Однако именно только благо- даря наличию отверстий происходит процесс разделения зерновой смеси на отдельные фракции, а перемычки в этом процессе вообще не принимают никакого участия, даже, наоборот, занимая опреде- ленную площадь на поверхности барабана замедляют (ограничива- ют пропускную способность решетного барабана) процесс разделе- ния зерновой массы на отдельные фракции, что снижают интенсив- ность этого процесса. Но от них (перемычек) избавиться не пред- ставляется возможным, поскольку они, собственно говоря, и обра- зуют решетку в барабане.
Вторым недостатком известного способа очистки и сепарации сыпучего смеси является дискретность процесса разделения смеси на фракции, что обусловлено наличием в решетке барабана отвер- стий неизменных размеров, диаметр которых изменяются дискретно по длине барабана. Чтобы изменить фракционность, например, до- бавить количество фракций или перейти на другую культуру, для этого необходимо менять барабан на другой барабан, с соответст- вующими по размерам отверстиями для решения новых технологи- ческих задач.
Основным недостатком известного устройства, применяемого для реализации известного способа очистки и сепарации сыпучей смеси, является техническое несовершенство его конструкции, в ча- стности, вращающегося барабана, поскольку его решетная поверх- ность образована отверстиями, между которыми имеются перемыч- ки, о негативном влиянии которых (замедление процесса сепара- ции) уже сказано выше.
Вторым недостатком известного устройства является, опять же, техническое несовершенство его барабана, поскольку размеры от- верстий в нем меняются по длине дискретно. Это ограничивает тех- нические возможности такого барабана из-за невозможности изме- нить в нем размер отверстий на желаемый, если в этом возникает технологическая необходимость, например, при переходе на сепа- рацию новой сельскохозяйственной культуру. В силу этого обстоя- тельства, владельцу такого сепарирующего устройства надо иметь в запасе столько барабанов с разными отверстиями (по размерам), сколько культур он планирует сепарировать.
Решаемая задача
В основу изобретения поставлена задача расширения функцио- нально-технических возможностей способа и устройства для очист- ки и сепарации с одновременным повышением их производительно- сти, эффективности и качества процесса очистки и сепарации сыпу- чего смеси путем максимального увеличения пропускной возможно- сти барабана и возможности плавного изменения размеров отвер- стий для прохождения зерен за счет принципиального изменения конструкции барабана.
Сущность изобретения
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе очистки и сепарации сыпучей смеси, при котором зерновую смесь (зерновой ворох) загружают в бункер с последующей гравитацион- ной подачей из него частиц смеси в наклонный вращающийся бара- бан, в котором смесь при высокоскоростном вращении барабана перемещают вдоль него и равномерно распределяют по всей ци- линдрической его поверхностью с образованием двухслойной струк- туры, прижимая нижний статический слой смеси непосредственно к внутренней поверхности барабана центробежными силами, а в 2 верхнем слое сыпучей смеси механическим воздействием вращаю- щихся лопаток образуют в ней п се вдо кипящую структуру с одно- временным гравитационным сдвигом этой части слоя смеси вдоль барабана и с частично-поступательным переводом в нижний стати- ческий слой центробежными силами, а также каждую фракцию от- сепарированного материала направляют в соответствующие сбор- ники фракций ограничителями, огибающими с внешней стороны ба- рабан, согласно предложению, сыпучую смесь в барабане направ- ляют в непрерывные винтовые бесконечные щели, ширину которых, в зависимости от технологических задач, постепенно или дискретно меняют по длине барабана.
Решение поставленной задачи достигается также и тем, что устройство для реализации вышеописанного способа очистки и се- парации сыпучей смеси, содержащее загрузочный бункер и вра- щающийся барабан, установленный под углом к горизонту, под ко- торым расположены сборники фракции, а также внутри барабана установлены на валу вращающиеся радиальные сплошные по дли- не барабана лопатки и щетки, установленные с внешней стороны барабана, укрытого с внешней стороны кожухом, разделенным пе- регородками на секторы по длине, согласно предложения, барабан выполнен в виде пружины, с внешней стороны которой расположе- ны продольные ребра жесткости с механическими средствами при- нудительного растяжение пружины на отдельных участках. Как ва- риант исполнения, внутри пружинного барабана может быть коакси- ально расположены дополнительные барабаны аналогичной конст- рукции - один или более - в зависимости от технологической необ- ходи мости.
Благодаря выполнению барабана в виде пружины, зерновой материал попадает в соответствующие сборники фракций через сплошные щели проникая между витками пружины, и именно так максимально увеличивается пропускная возможность барабана. В сущности, барабан - это сплошная бесконечная винтовая щель, разделенная перегородками - телом витков, образующих саму пру- жину. Целесообразно использовать пружину с плоскими (ленточны- ми) витками, хотя это и необязательно, однако указанный вид пру- жины позволяет максимально увеличить площадь щелей на фоне максимального уменьшения площади (толщины) тел витков - «пе- ремычек» между витками щели. Можно использовать пружину, на- мотанную из тонкой проволоки, что также позволяет достичь такого же эффекта. Благодаря наличию внешних продольных ребер жест- кости, барабан, несмотря на пружинную конструкцию, становится достаточно жестким, что исключает его деформирование при высо- коскоростном вращении и загрузке любым количеством (по весу) зернового материала. В качестве ребер жесткости могут использо- ваться металлические ленты или прутки - значения не имеет, по- скольку не влияет на сущность предложения. Разумеется, вместо обычных ребер жесткости, может быть применен любой другой из- вестный механизм придания дополнительной жесткости пружинному барабану - это значения не имеет, поскольку не повлияет ни коим образом на сущность предложения. Благодаря наличию средств механического принудительного растяжение витков пружины, бара- бан может настраиваться на любой размер частиц сыпучей среды, например, зерен, следовательно, автоматически становится уни- версальным. В качестве таких механизмов могут быть использованы любые известные зажимы. Благодаря коаксиальному (соосному) расположению в пружинном барабане еще нескольких барабанов, каждый из них может иметь свой персональный размер щелей и именно отбирать только одну соответствующую этим щелям фрак- цию, остальные зерна направлять во внутрь других (внешних) бара- банов, или, если использовать барабаны с одинаковыми щелями - процесс сепарации можно бы многоступенчато повторять, пропуская зерновую массу через несколько барабанов, и именно так макси- мально увеличить качество конечного продукта.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков, по- лученных благодаря принципиальному изменению конструкции ба- рабана (с решетной с нерегулируемыми отверстиями на пружинную с бесконечной регулируемой щелью), которая, в свою очередь, по- зволяет изменять ширину щели без ограничений и, тем самым, мак- симально увеличить пропускную возможность барабана, позволяет качественно очищать и сепарировать сыпучую смесь с постоянной и максимально высокой производительностью на фоне существенно- го упрощения конструкции и универсальности устройства, то есть достичь желаемого технического результата, сформулированного в постановке задачи.
Перечень иллюстративного материала
Дальнейшая сущность предложенных технических решений по- ясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее:
фигура 1 - предложенное устройство во время очистки и сепа- рации сыпучей смеси, вид сбоку, разрез для лучшего показа конст- рукции;
фигура 2 - то же самое, вид с торца, поперечное сечение;
фигура 3 - предложенное устройство с двойным барабаном (двумя коаксиальными барабанами), вид сбоку, разрез;
фигура 4 - фрагмент пружинного барабана с ребром жесткости и механизмом принудительного растяжение пружины (механиче- ским) зажимом), вид в плане;
фигура 5 - принципиальная схема работы пружинного барабана на примере сепарации угля.
Описание предпочтительного варианта изобретения
Предложенное устройство для очистки и сепарации сыпучего сыпучей смеси содержит загрузочный бункер 1 и вращающийся ба- рабан 2, установленный под углом а к горизонту, что обеспечивает возможность гравитационного перемещения зерновой массы вдоль барабана. Тело барабана 2 выполнено в виде пружины, зазоры 3 между витками 4 которой выполняют функцию щелей, через кото- рые осуществляется процесс разделения зерновой массы на от- дельные фракции. Пружинная конструкция барабана 2, благодаря спиральной навивки витков 4, также гарантирует гравитационное перемещение зерновой массы вдоль барабана 2, обеспечивая не- прерывность процесса распределения сыпучей смеси (зерновой массы) внутри барабана 2 и ее продвижения к его торцу. С внешней стороны барабана 2 установлены продольные ребра 5 жесткости, предотвращающие деформацию барабана 2 при его загрузке зерно- вым материалом (пружины, по своей природе имеют низкую жест- кость на изгиб), следовательно, стабилизируют размер зазоров 3 между витками 4 (однако, если для изготовления пружины исполь- зован достаточно жесткий материал, например, рессорная сталь) потребность в ребрах 5 отпадает). На ребрах 5 установлены меха- нические передвижные зажимы 6, с помощью которых можно прину- дительно и локально раздвигать витки 4 пружины на некоторых от- дельных ее участках, и именно так изменять ширину зазоров 3 для прохождения сквозь них зерен соответствующей фракции. С помо- щью зажимов 6 поверхность пружинного барабана 2 разделена на участки А, Б, В, Г (как пример, указанных участков может быть и больше в зависимости с технологическими задачами сепарации) с зазорами 3 различной ширины, увеличивающимися по длине бара- бана 2 в направлении от загрузочного бункера 1. Такое конструктив- ное исполнение рабочей поверхности барабана 2 обеспечивает возможность извлекать из сыпучей смеси несколько фракций, и именно так расширить функциональные возможности устройства. Зазоры 3 образуют непрерывные винтовые щели. Такое конструк- тивное исполнение щелей в барабане 2 позволяет сепарировать любые материалы и именно так расширить область использования устройства, а также максимально увеличить его пропускную воз- можность (витки 4 пружины выполняют лишь роль перегородок ме- жду щелями). Под барабаном 2 расположены сборники 7 фракций для отсепарированного материала, количество которых соответст- вует количеству участков А, Б, В, Г в барабане 2. Первый сборник 7 фракций (расположенный со стороны загрузочного бункера 1 ) может использоваться для сбора пылевидных и мелких примесей, осталь- ные - для сбора различных фракций сепарируемого материала. Под наклонным торцом (на выходе) барабана 2 расположен последний сборник 7 для сбора крупных примесей, а также продолговатых примесей растительного происхождения, например, стеблей, колос- ков, корневых систем растений. Такое расположение сборников 7 фракций (крайние - для примечей, средние - для отсепарированно- го материала) позволяет очищать сыпучую смесь от нежелательных примесей любого размера и происхождения. Внутри барабана 2 ус- тановлены на валу по его длине вращающиеся лопатки 8. Концы лопаток 8 находятся над поверхностью барабана 2 с зазором. Такое конструктивное решение позволяет осуществлять механическое P T/UA2017/000122 воздействие на сыпучий материал без повреждения и травмирова- ния зерен при высокоскоростном вращении барабана 2. С внешней стороны барабан 2 покрыт кожухом 9, который разделен перегород- ками 10 (ограничителями) на секторы, размер которых соответству- ет размеру участков А, Б, В, Г. С внешней стороны барабана 2 ус- тановлены щетки 11 для очистки зазоров 3 в барабане 2 от за- стрявших в них зерен.
Предложенный способ очистки и сепарации сыпучего смеси осуществляется с помощью вышеописанного устройства следую- щим образом.
Сыпучую смесь (зерновую массу, зерновой ворох), подлежащую сепарации, загружают в бункер 1 , из которого она гравитационно подается в полость быстро вращающегося пружинного барабана 2. Во время высокоскоростного вращения барабана 2 сыпучая смесь сразу же распределяется равномерным слоем по всему диаметру барабана 2, прижимаясь к его поверхности центробежными силами, возникающими при высокой скорости вращения барабана 2. Сыпу- чий материал, в зависимости от размера частиц, проникает в зазоры 3 соответствующей ширины, из которых попадает в соответствую- щие для них сборники 7 фракций. Рассыпанию (разлетанию) отсе- парированного материала вокруг устройства препятствует кожух 9, а смешиванию фракций между собой препятствуют перегородки 10. Оставшаяся в барабане 2 часть сыпучего материала, особенно его верхний слой, подвергается механическому воздействию лопаток 8, которые интенсивно перемешивают его, в результате чего в этом слое возникает эффект псевдокипящей смеси. Это, во-первых, пре- дупреждает возможность образования статических сводов из сыпу- чей смеси в барабане 2, во-вторых, обеспечивает гравитационное перемещение смеси вдоль барабана 2, благодаря его наклону на угол а в направлении от бункера 1 , в-третьих, в псевдокипящем слое частицы материала многократно переориентируются в про- странстве, что способствует их проникновению в зазоры 3 барабана 2, что приводит, в итоге, повышению эффективности процесса се- парации и производительности работы устройства. При этом сыпу- чая смесь в барабане проходит поочередно участки А, Б, В, Г, при- чем нижняя его часть прижимается к поверхности барабана 2 и раз- деляется на отдельные фракции, а остальная часть продолжает на- ходиться в псевдокипящем состоянии. Общий слой сыпучей смеси постепенно уменьшается, и в конце барабана 2 исчезает совсем, оставляя на выходе барабана 2 только крупные и продолговатые примеси, которые сходят с барабана 2 и гравитационно попадают в последний сборник 7. Внешне зазоры 3 барабана 2 контактируют с щетками 11 (очистителями) и очищаются от заклиненных и за- стрявших в них частиц (зерен) материала. Такой очистке зазоры 3 частично подвергаются и с середины барабана 2, поскольку псевдо- кипящий слой сыпучего материала, находясь в подвижном (подкину- том) состоянии, центробежными силами частично перемещается радиально и механически воздействует на заклиненные и застряв- шие в зазорах 3 зерна, «проталкивая» их через зазоры 3 или пово- рачивая (переориентируя) их в барабане 2.
Таким образом, в предложенном устройстве, благодаря внесе- нию определенных конструктивных изменений в его барабан, реа- лизуется новый максимально продуктивный процесс одновременной очистки и сепарации сыпучей смеси.
Существенное отличие заявляемых объектов, от ранее извест- ных, заключается в том, что барабан выполнен в виде пружины, за- зоры между витками которой выполняют функцию непрерывных винтовых щелей с переменной шириной по ее длине, которую мож- но регулировать зажимами. Указанные отличительные особенности, в совокупности, позволяют максимально увеличить ту часть поверх- ности барабана (проходную для зерен), через которую происходит процесс очистки и сепарации сыпучей смеси с повышением качест- ва конечного продукта, а возможность постепенного или дискретно- го изменения ширины щелей, позволяет один и тот же барабан ис- пользовать для решения различных технологических задач и для обработки семян различных сельскохозяйственных культур. Ни один из известных способов очистки и сепарации сыпучей смеси, а также устройств для их осуществления, не могут одновременно обладать всеми перечисленными свойствами, поскольку вообще не содержат в своем составе всей совокупности существенных признаков, при- сущих предлагаемым техническим решением.
Предложенные технические решения проверены на практике. Предложенный способ очистки и одновременной сепарации сыпу- чей смеси, а также устройство для его осуществления, не содержат в своем составе технологических операций, режимов обработки или конструктивных элементов, деталей, кинематических схем и узлов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области сельскохозяйст- венного машиностроения, следовательно, считаются соответст- вующими критерию «промышленная применимость» поскольку мо- гут быть реально изготовлены и реализованы в сепараторах для се- парации зерна и семян злаковых культур.
В известных источниках патентной, научно-технической и дру- гой информации не обнаружено аналогичных или подобных техни- ческих решений, содержащих в своем составе всю совокупность существенных признаков, присущих предложенным способу очистки и сепарации сыпучих материалов и устройству для его осуществле- ния, поэтому предложенные технические объекты считаются соот- ветствующими критерию «новизна».
Поскольку для специалистов в данной области знаний указан- ные существенные признаки не вытекают и вообще не могут выте- кать из существующего уровня техники, а также технический резуль- тат, заключающийся в удовлетворении определенной потребности потребителей в одновременном качественной, производительной и эффективной сепарации и очистке сыпучих материалов, попытки получить который до этого времени не удавался специалистам, можно сделать вывод о соответствии предлагаемых технических решений критерию «изобретательский уровень».
Технические преимущества изобретения
К техническим преимуществам предлагаемых технических ре- шений, по сравнению с прототипами, можно отнести следующее:
- максимальное повышение производительности процесса очи- стки с сепарации сыпучей смеси за счет выполнения барабана в ви- де бесконечной сплошной щели, что позволяет максимально увели- чить пропускную возможность барабана;
- упрощение конструкции и технологии изготовления барабана благодаря использованию для него пружины;
- универсальность устройства за счет возможности изменения ширины щелей между витками пружины.
Экономический эффект от внедрения предложенных техниче- ских решений, по сравнению с использованием прототипов, получа- ют за счет повышения качества готового продукта, производитель- ности и универсальности устройства, а также за счет снижения стоимости оборудования для достижения такого же эффекта, но с помощью традиционных сепараторов.
Социальный эффект от внедрения предложенных технических решений, по сравнению с использованием прототипов, получают за счет повышения культуры производства вследствие предотвраще- ния запыленности и засорение зоны работы устройства.
После описания предлагаемых технических решений специали- стам в данной области знаний должно быть очевидным, что все вы- шеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничитель- ным, будучи представленным данным примером. Многочисленные варианты реализации предлагаемых технических решений, в част- ности, пружин, зажимов, ребер жесткости, приводов вращения и т.д., могут изменяться в широком диапазоне в зависимости от характе- ристик сыпучей смеси, сферы использования предложений, постав- ленных задач, желаемых размеров производства и т.п., и, разумеет- ся, находятся в пределах одного из обычных и естественных подхо- дов в данной области знаний и рассматриваются находящимися в пределах объема предлагаемых технических решений.
Квинтэссенцией предлагаемых технических решений является то, что устройство имеет барабан, выполненный в виде пружины, зазоры между витками которой обеспечиваю разделения зерновой смеси на желаемые фракции, причем размер, в частности, ширину, этих зазоров можно локально принудительно изменять, и именно эти обстоятельства позволили приобрести предложенному способу очистки и сепарации и устройства для его осуществления вышепе- речисленные и другие преимущества. Использование только от- дельных из предложенных технологических или конструкторских усовершенствований, естественно, ограничивает спектр преиму- ществ, перечисленных выше, и не могут считаться новыми технико- технологическими решениями в данной области знаний, поскольку другие, подобные описанным способу очистки и сепарации сыпучей смеси и устройства для его реализации уже не требуют какого-либо творческого подхода от конструкторов и инженеров, и не могут счи- таться результатами их творческой деятельности или новыми объ- ектами интеллектуальной собственности, в соответствии с дейст- вующим законодательством.