PL225900B1 - Regulator mechaniczny rolek zwłaszcza do granulatorów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest regulator mechaniczny rolek zwłaszcza do granulatorów, którego zadaniem jest mechaniczne szybkie dosuwanie i odsuwanie rolek od matrycy oraz utrzymanie optymalnej szczeliny pomiędzy rolką a matrycą podczas zużywania się powierzchni roboczych rolki i matrycy.

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki zamocowane w specjalnych przesuwnych gniazdach osadzonych w prowadnicach dosuwane lub odsuwane są za pomocą układu krzywek (US 6244850). Wadą tych rozwiązań jest zwiększona ilość ruchomych elementów w układzie rolka-matryca, co w praktyce przy dużych obciążeniach dynamicznych znacznie skraca żywotność tych rozwiązań. Wadą tych rozwiązań jest konieczność stosowania dużych sił w układzie napędowym. Rozwiązanie to jest stosowane w granulatorach do produkcji granulatu z łatwych mediów, nie nadają się do produkcji granulatu z biosurowców, gdzie występują bardzo duże obciążenia.

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki dosuwane lub odsuwane są przy pom ocy układu dźwigien, które napędzane są od przesuwnej listwy zębatej. Wadą tego rozwiązania jest zwiększona ilość współpracujących połączeń ruchomych, co skraca ich żywotność przy dużych obciążeniach dynamicznych. Rozwiązanie to jest stosowane w granulatorach do produkcji granulatu z łatwych mediów, nie nadają się do produkcji granulatu z biosurowców, gdzie występują bardzo duże obciążenia.

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki dosuwane lub odsuwane są przy pom ocy dodatkowego mimośrodu napędzanego przekładnią łańcuchową. Wadą tego rozwiązania jest zwiększona ilość współpracujących połączeń ruchomych poddanych dużym obciążeniom połączeń ruchomych oraz konieczność stosowania dużej siły do napędu przekładni, co powoduje wydłużanie się łańcucha napędowego powodując zmianę położenia napędzanych dodatkowych mimośrodów oraz podwójne układy mimośrodów wymagają dodatkowych luzów, co przy ich dużych obciążeniach skracają ich żywotność. Rozwiązanie to, z uwagi na swoje wady nie znalazło praktycznego zastosowania (EP 0594278B1).

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki dosuwane lub odsuwane są przy pomocy układu rozpierającego realizowanego przez układ klinów i popychaczy. Wadą tego rozwiązania jest zwiększona ilość współpracujących połączeń ruchomych poddanych dużym obciążeniom oraz konieczność stosowania dużej siły do przesuwania klinów i popychaczy, co powoduje duży nacisk na ścianki elementów mechanizmu, w których znajdują się elementy wykonawcze regulatora. Przy dużych obciążeniach i tarciu skraca się ich żywotność.

Ponadto układ taki jest mało funkcjonalny i kłopotliwy podczas eksploatacji. Rozwiązanie to z uwagi na swoje wady nie znalazło praktycznego zastosowania (EP 2105292A1).

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki dosuwane lub odsuwane są przy pom ocy układu rozpierającego realizowanego przez układ popychaczy napędzających dźwignie mimośrodów. Wadą tego rozwiązania jest niekorzystny układ sił wywieranych na dźwignie mimośrodów powodujący ich przeginanie spowodowanych dużymi obciążeniami oraz konieczność stosowania dużego skoku mechanizmu napędowego i dużej siły do przesuwania popychaczy. Ponadto siła niezbędna do przemieszczenia dźwigni mimośrodu jest zmienna przy stałej sile mechanizmu napędowego. Ponadto układ taki jest mało funkcjonalny i kłopotliwy podczas eksploatacji. Rozwiązanie to z uwagi na swoje wady nie znalazło praktycznego zastosowania (US 7241128).

Znane są urządzenia do regulacji rolek zwane lineatorami, w których rolki dosuwane lub odsuwane są z wykorzystaniem mimośrodu samych rolek, które obracane są poprzez przestawne dźwign ie uzyskujące napęd od niezależnych śrub pociągowych odsuniętych względem siebie i napędzanych od przekładni ślimakowych.

Wadą tego rozwiązania jest duże obciążenie łożysk śrub pociągowych, co po wyluzowaniu zmienia geometrię styku ślimacznic ze ślimakiem napędzającym oraz występuje trudność w uzyskaniu szczelności ruchomych części, co powoduje wycieki smaru i zanieczyszczanie mechanizmów znajdujących się wewnątrz korpusu mechanizmu napędowego. Rozwiązanie to wymaga ciągłego uzupełniania smaru, w celu nie dopuszczenia do zabrudzenia wnętrza regulatora. Wadą jest także ograniczenie możliwości stosowania tego rozwiązania w granulatorach narażonych na duże obciążenia dynamiczne.

Znane są urządzenia do regulacji rolek, w których rolki dosuwane lub odsuwane są z wykorzystaniem mimośrodu samych rolek, które obracane są poprzez przestawne dźwignie uzyskujące napęd

PL 225 900 B1 od jednego lub kilku siłowników hydraulicznych bezpośrednio lub poprzez system dźwigien (US 4770621). Wadą tego typu rozwiązania jest trudność z uzyskaniem trwałej szczelności. Siłowniki hydrauliczne i przewody narażone są na działanie wysokich temperatur 60-100°C, która powoduje zmiany objętości oleju w układzie hydraulicznym, zmieniając siły docisku i pośrednio odległości rolek od matrycy. Rozwiązanie to, z uwagi na swoje wady nie znalazło praktycznego zastosowania.

Wadą wymienionych wyżej urządzeń jest brak pomiaru siły docisku rolek do matrycy oraz skomplikowany system rozłączania wału matrycy z wałem, na którym osadzone są rolki wyciskające medium w przypadku blokady rolek i matrycy spowodowanym wpadnięciem ciała obcego pomiędzy matryce a rolkę. Ponadto wadą wymienionych rozwiązań jest możliwość uszkodzenia powierzchni roboczych rolek i matrycy w przypadku błędnego ustawienia bazy przez operatora granulatora.

Celem wynalazku jest budowa urządzenia zapewniającego wyeliminowanie części wad dotyc hczasowych rozwiązań i stworzenie mechanicznego regulatora, który zabezpieczy powierzchnie robocze rolek i matrycy przed uszkodzeniem i pozwoli na regulację odległości rolek od matrycy pod obciążeniem w środowisku o wysokiej zmiennej temperaturze przy dynamicznych obciążeniach i przy jednoczesnym zachowaniu prostej budowy, łatwej obsługi i optymalnej funkcjonalności.

Charakterystyczną cechą regulatora mechanicznego rolek zwłaszcza do granulatorów, jest połączenie przekładni napędowej z miernikiem pomiaru momentu, sprzęgłem ciernym, przekładnią zębatą i ślimakową, śrubą rzymską i tulejami gwintowanymi zakończone łbami z otworami fasolowymi, a które poprzez sworznie i przestawne dźwignie połączone są z wałkami mimośrodowymi rolek. Śruba rzymska wraz ze ślimacznicą zabezpieczona jest w korpusie regulatora przed przesuwaniem osiowym łożyskami przy czym korpus regulatora przed przesuwaniem zabezpieczony jest w podstawie.

Istotną cechą wynalazku jest połączenie przekładni napędowej z regulatorem rolek poprzez miernik momentu i rozłączne sprzęgło cierne oraz istotną cechą wynalazku jest osadzenie śruby rzymskiej w obrotowym korpusie regulatora osadzonym w podstawie, gdzie oś wału napędowego przecina oś śruby rzymskiej a usytuowanie napędu dźwigni napinających rolki w jednej osi znosi w części obciążenia łożysk osadzonych na śrubie rzymskiej, wynikające z obciążeń dźwigni poszczególnych rolek i ma duże znaczenie przy niesymetrycznym ich obciążeniu.

Zaletą zastosowanego rozwiązania jest duża łatwość montażu i demontażu regulatora podczas zmiany rolek, natychmiastowe rozłączenie wałów matrycy z wałem rolek w przypadku ich zblokowania przy jednocześnie możliwym odsunięciu rolek od powierzchni matrycy, ponadto istnieje możliwość kontrolowania siły docisku rolek, automatyczne utrzymanie określonej odległości rolki od matrycy i korygowanie jej w trakcie procesu ścierania powierzchni rolki i matrycy, duża sztywność układu, ograniczenie do minimum momentu skręcającego regulator, zmniejszona podatność na wycieki smaru z korpusu regulatora oraz znaczne obniżenie obciążeń łożysk podpierających.

Przykładowe rozwiązanie przedmiotu projektu wynalazczego przedstawione jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok wzdłuż osi wała napędowego bez widoku mimośrodowych osi rolek, fig. 2 przedstawia konstrukcję regulatora w przekroju B-B z widokiem na podstawę, fig. 3 widok A-A przekroju bez pokazania układu napędowego, mimośrodu rolek, dźwigni napinających i trzpienia.

Urządzenie według wynalazku składa się korpusu 1 osadzonego obrotowo w podstawie 14 i zabezpieczonego przed wysunięciem zaczepem 15, przekładni napędowej 26, miernika pomiaru momentu siły 24 z odbiornikiem sygnału 25, sprzęgła ciernego 22 z zasilacza 23, systemu pomiaru ilości obrotów 21, wału napędowego 20 połączonego sprzęgłem kłowym z kołem zębatym 10 regulatora, koła pośredniego 11 połączonego z ślimakiem 6 posiadającego z jednej strony ukształtowaną pod klucz końcówkę, ślimacznicy 7 osadzonej na śrubie rzymskiej 2, do której wkręcone są tuleje gwintowane 5.

Śruba rzymska 2 wraz z ślimacznicą 7 osadzone są w prowadnicach 3 poprzez łożyska oporowe 8. Prowadnice 3 posiadają uszczelnienia 4. Ślimak 6 wraz z kołem zębatym 11 osadzone są w łożyskach oporowych 9 a wystająca profilowana końcówka osi ślimaka 6 uszczelniona jest uszczelką 13. Koło zębate 10 z przyłączem kłowym osadzone jest w korpusie 1 poprzez łożyska 12.

Podstawa 14 posiada zderzak 27 i przed obrotem zabezpieczona jest trzpieniami 16. Mimośrodowe osie rolek 18 z uchem tulei gwintowanych 5 połączone są przy pomocy przestawnej dźwigni 19. sworzniami 17, które na powierzchni walcowej posiadają płaskie powierzchnie.

Zasada pracy urządzenia według wynalazku jest następująca.

Regulator uzyskuje napęd od przekładni napędowej 26, pozwalający na regulację rolek podczas pracy granulatora lub podczas postoju granulatora. Ślimak 6 regulatora może być napędzany przy pomocy klucza ręcznego lub wkrętarki o regulowanym momencie i obrotach podczas ręcznego

PL 225 900 B1 ustalania bazy. Ręczne ustawianie stosuje się podczas pierwszego montażu układu lub każdorazowo po określonym stopniu zużycia rolek i matrycy lub po ich wymianie. Wielkość momentu przekazyw anego od przekładni napędowej 26 mierzona jest przy pomocy miernika pomiaru momentu siły 24, którego wartość odczytuje odbiornik sygnału 25. Miernik momentu 24 napędza sprzęgło cierne 22 o określonym przy pomocy zasilacza 23 momencie, które to sprzęgło poprzez wał 20, rozłączne sprzęgło kłowe napędza koło zębate 10. Koło zębate 10 poprzez koło zębate 11 napędza ślimak 6 połączony ze śrubę rzymską 2, a która to śruba napędza tuleje gwintowane 5. Mimośrodowe osie rolek 18 napęd uzyskują od tulei gwintowanej 5 poprzez dźwignię 19 i sworzeń 17. Skok dźwigni 19 ograniczony jest zderzakiem 27, który zapobiega wykręceniu się tulei gwintowanej 5 z śruby rzymskiej 2. Podczas wkręcania lub wykręcania śruby rzymskiej 2 następuje obracanie mimośrodowej osi rolki 18, czego skutkiem jest zbliżanie lub oddalanie się rolki od matrycy.

Przy wykonywaniu tej czynności następuje ograniczone skręcanie się korpusu 1 w osi wału 20 w jednej płaszczyźnie ograniczonej gniazdem w podstawy 14. Korpus 1 przed wysunięciem się z podstawy 14 zabezpieczony jest zaczepami 15. Podczas wykonywania czynności dosuwania lub odsuwania rolek od matrycy licznik obrotów 21 oraz wielkość momentu obrotowego, jaka jest niezbędna do ustalenia zaprogramowanego położenia rolek względem matrycy określana jest w programie według wartości wpisanych do komputera przez obsługę.

Powierzchnie rolek i matrycy w czasie pracy zużywają się i dla zachowania stałej optymalnej ich odległości od siebie układ regulacji według wynalazku ma możliwość automatycznej korekty zaprogramowanej odległości poprzez kontrolne ich dosunięcie do bardzo krótkiego metalicznego zbliżenia, co wykrywa czuły miernik momentu 24 i po otrzymaniu tego sygnału z odbiornika 25 następuje zaprogramowane odsunięcie rolek od matrycy na ustaloną odległość, która może być dowolnie zmieniana przez operatora w czasie pracy granulatora.

W przypadku, gdy układ regulacji rolek nie osiągnie zaprogramowanej wartości położenia rolek względem matrycy spowodowane wzrostem oporów od przetłaczanego surowca, system programowo zwiększa wielkość momentu na sprzęgle ciernym 22 przy pomocy zasilacza 23. Wzrost momentu uruchamia wał 20 i pozostałe mechanizmy regulatora do momentu osiągnięcia zaprogramowanej odległości rolek od matrycy.

Claims (3)

1. Regulator mechaniczny rolek zwłaszcza do granulatorów zbudowany z napędu, wałka przekaźnikowego z osadzoną na nim tarczą z otworami do pomiaru ilości obrotów, który z regulatorem posadowionym na podstawie połączony jest przy pomocy rozłącznego sprzęgła, znamienny tym, że przekładnia napędowa (26) połączona jest poprzez miernik momentu siły (24) ze sprzęgłem ciernym (22), przekładnią zębatą (10,11), przekładnią ślimakową (6, 7), śrubą rzymską (2), a korpus regulatora (1) w podstawie (14) zabezpieczony jest zaczepem (15) i osadzony jest obrotowo względem osi wału napędowego (20), przy czym osie wału napędowego (20) i śruby rzymskiej (2) przecinają się i są względem siebie prostopadłe.

2. Regulator według zastrz. 1, znamienny tym, że ucho tulei gwintowanej (5) posiada otwór fasolkowy o osiach równolegle przesuniętych o wartość „X” względem osi obrotu śruby rzymskiej (2), a sworzeń (17) posiada równoległe powierzchnie płaskie na części walcowej.

3. Regulator według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że śruba rzymska (2) z wieńcem ślimacznicy (7) w osi ograniczona jest łożyskami (8) prowadnicami (3) i korpusem (1) względem podstawy (14) posiadającej zderzak (27).