PL246746B1 - Wóz paszowy z poziomym układem mieszania - Google Patents

Abstract

Wóz paszowy z poziomym układem mieszania produktów włóknistych zawiera co najmniej dwa poziome spiralne ślimaki mieszające (2) zamocowane przy dnie zbiornika wozu paszowego. Między ślimakami mieszającymi (2) umieszczone jest na szynie zamocowanej do dna zbiornika urządzenie do przepychania i rozbijania paszy (7) w postaci posuwisto - zwrotnej listwy z zamocowanymi przepychami.

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy wozu paszowego z systemem mieszania w układzie poziomym czyli urządzenia do przygotowania oraz wydawania paszy z produktów włóknistych dla zwierząt jak również cięcia i mieszania elementów do produkcji biogazu.

Znane urządzenia do rozdrabniania i mieszania produktów włóknistych stosowane do przygotowywania pasz dla zwierząt zaopatrzone są w zbiorniki zawierające obrabianą masę, służące do rozdrabniania i mieszania produktów włóknistych, na przykład siana suchego, siana silosowego, słomy itp., które załadowywane są do zbiornika od góry. Tego rodzaju elementy rozdrabniające i mieszające mogą być rozmieszczone wewnątrz zbiornika albo poziomo albo pionowo, natomiast wymieszany produkt odbierany jest przez drzwiczki. Poziome urządzenie śrubowe ma mniejszą wysokość i szerokość niż urządzenie śrubowe pionowe i nadaje się do zainstalowania tam, gdzie jest wystarczająco wolna przestrzeń. Urządzenia z poziomymi elementami rozdrabniającymi są znane i zawierają kilka śrub, na przykład jedną lub dwie śruby przy podstawie zbiornika, i dwie lub trzy śruby znajdujące się powyżej, których przeznaczeniem jest rozdrabnianie i mieszanie produktu przez powodowanie jego ruchu wahadłowego wewnątrz zbiornika w celu zapobiegania zastojom materiałów w punktach, w których nie jest on poddawany mechanicznemu oddziaływaniu śrub. Tego rodzaju urządzenia, w których skład wchodzi kilka umieszczonych obok siebie i jedna nad drugą śrub, są drogie w wytwarzaniu i wymagają stosunkowo złożonego układu napędowego do przenoszenia ruchu z jednoprzekładniowego bloku silnika na wszystkie śruby zamontowane w zbiorniku.

Znane są wozy paszowe wyposażone w dwa spiralne ślimaki z nożami tnącymi. W układzie wozu poziomego ślimaki te obracają się w przeciwnych kierunkach, a spirala każdego ślimaka nawinięta jest w ten sposób aby pasza była ściągana do środka kosza. W ten sposób następuje cyrkulacja umożliwiająca dokładne pocięcie i wymieszanie poszczególnych składników.

Z opisu patentowego PL170577 znane jest urządzenie zawierające zbiornik z zamontowanymi w nim elementami mieszającymi i rozdrabniającymi produkty włókniste, które stanowi co najmniej jedna śruba rozdzielona na dwie sekcje pośrednią przegrodą rozdzielającą sztywno połączoną z wałem śruby. Przy czym śruba ma prawozwojną pierwszą sekcję i lewozwojną drugą sekcję, natomiast zbiornik ma podstawę, od której odchodzi pionowa ściana i przeciwległą ukośną ścianę, Zbiornik na ścianie pionowej, w miejscu odpowiadającym pośredniej przegrodzie ma zainstalowane mieszadło zapobiegające zastojom przetwarzanego produktu. Korzystnie mieszadło zawiera wahliwą płytę zaopatrzoną w elementy robocze. Korzystnie płyta ma kształt lancetowaty, a płyta jest połączona z zespołem siłownika hydraulicznego. Podobne typu rozwiązania znane są także z opisów wynalazków ITMI981755, CA2122090, CN209218670, CN109429749, CN108371923.

Znane są różne podejścia do usprawnienia mieszania i przeciwdziałania zapychaniu się przetwarzanych pasz w wozach poziomych. Stosowane jest zwiększenie ilości ślimaków mieszających, na przykład zamiast dwóch ślimaków mieszających zespół trzech lub czterech. Nawet jeśli stosuje się kilka umieszczonych obok siebie i jedna na drugą śrub, to rozdrabnianie i mieszanie nie są całkowicie zadawalające, ponieważ mimo wszystko występują w zbiorniku obszary martwe, w których materiał pozostaje w bezruchu. Poza tym urządzenia z zastosowaniem kilku śrub mają znaczne wymiary zewnętrzne i w konsekwencji trudne są do stosowania we względnie ciasnym otoczeniu.

Znane są także rozwiązania z jednym ślimakiem i dźwignią rozgarniającą na ścianie kosza. Stosowane są w nich odpowiednie sposoby podawania produktów włóknistych dla przygotowania mieszanek paszowych, oparte o ważenie produktu, podawanie z określoną prędkością odpowiednio przygotowanymi urządzeniami. Podobne rozwiązanie znane jest z polskiego opisu patentowego PL/EP 2997815 pt. urządzenie do ładowania produktów włóknistych. Urządzenie zawiera przenośniki i pojemnik z systemem wagowym do ważenia produktów włóknistych załadowanych do wewnątrz pojemnika. System wagowy jest funkcjonalnie połączony z przenośnikami do sterowania prędkością, tak aby rozprowadzać wymienione produkty włókniste wewnątrz wymienionego pojemnika w sposób równomierny i aby wypełniać niewypełnione lub puste obszary wymienionego pojemnika. Urządzenie potrafi kierować interakcją pomiędzy przenośnikami, określając punkt gromadzenia produktów włóknistych wewnątrz pojemnika, tak aby równomiernie rozprowadzać produkty włókniste.

Podczas pracy wozów paszowych z poziomym systemem mieszania znany jest problem zawieszania się mieszanej masy. Powodem powstawania takiego zjawiska jest ciężka, drobna i lepka masa już pociętej paszy potrafi budować swego rodzaju mostek/ścianę pomiędzy ślimakami przez co stopniowo coraz mniej paszy dostaje się między ślimaki. Efektem tego jest wydrążenie pojedynczych tuneli w paszy. Ślimaki nadal obracają się w wydrążonych przez siebie tunelach natomiast pasza całą swoją masą zawieszona jest dookoła ślimaków podtrzymując się na usypanym mostku. Oznacza to, że mieszana masa wspiera się na ściance powstałej w szczelinie pomiędzy ślimakami mieszającymi przez co dochodzi do jej zawieszenia nad ślimakami mieszającymi przez co materiał nie przedostaje się do spirali ślimaka, a zatem nie jest dalej przesuwany co skutkuje brakiem dalszego mieszania i zapchaniem maszyny. Przepływ paszy jest zatrzymany i mimo ciągłej pracy ślimaków cała masa w wozie stoi w jednym miejscu, a proces mieszania nie postępuje dalej. W rezultacie pasza nie jest odpowiednio pocięta i wymieszana, a nawet sprawia problemy w opróżnieniu kosza czego skutkiem jest konieczność usuwania paszy ręcznie przy użyciu narzędzi lub innych maszyn.

Potrzeba zminimalizowania opisanego wyżej zjawiska doprowadziła do pomysłu montażu ruchomych elementów między ślimakami, których zadaniem jest zapobieganie powstawania ściany paszy oraz generowanie dodatkowej pomocy przy przepychaniu paszy w kierunku środka kosza. Jedną z takich możliwości jest zamocowanie urządzenia poruszającego się w sposób ciągły ruchem posuwisto-zwrotnym. Dodatkowo te ruchome elementy mogą być wyposażone w ruchome lub nieruchome popychacze, zaczepy, grzebienie lub ostrza. Ruchome popychacze na posuwisto-zwrotnych szynach pod naporem przetwarzanego materiału mogą samoczynnie podnosić się do góry dzięki czemu są w stanie przepchać pewną masę w kierunku środka kosza. Przy cofaniu elementy te mogą ponownie samoczynnie opaść w dół aby nie zabierać przetwarzanego materiału z powrotem.

Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowanie problemu zawieszania się masy poprzez usunięcie ścianki paszy tworzącej się w szczelinie między ślimakami mieszającymi w wozach paszowych z poziomym systemem mieszania w układzie dwu-ślimakowym.

Istotą wynalazku jest wóz paszowy z poziomym układem mieszania produktów włóknistych zawierający co najmniej dwa poziome spiralne ślimaki mieszające zamocowane przy dnie zbiornika wozu paszowego. Między ślimakami mieszającymi umieszczone jest na szynie zamocowanej do dna zbiornika urządzenie do przepychania i rozbijania paszy w postaci posuwisto-zwrotnej listwy z zamocowanymi przepychami. Urządzenie do przepychania i rozbijania paszy wyposażone jest w ruchome popychacze. Opcjonalnie wspomniane urządzenie wyposażone jest w nieruchome spychacze, a dodatkowo także na obrzeżach w grzebienie. Grzebienie mają ostrza. Ruch posuwisto-zwrotny urządzenia do przepychania i rozbijania paszy realizowany jest poprzez siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia ogólny obraz urządzenia, Fig. 2 prezentuje bliższe spojrzenie na urządzenie do przepychania i rozbijania paszy, przedstawione w swojej skrajnej tylnej pozycji, Fig. 3 przedstawia podobny obraz urządzenia w drugiej skrajnej pozycji, Fig. 4 przedstawia urządzenie uzupełnione o dodatkowe funkcjonalności takie jak popychacze umieszczone na urządzeniu lub ostrza wspomagające cięcie, zaprezentowano również dodatkowy spychacz materiału.

Opisywane urządzenie zawiera zbiornik 1 na paszę do przewożenia i mieszania paszy oraz co najmniej dwa spiralne ślimaki mieszająco-tnące 2. Zbiornik zbudowany jest z dna 3, dwóch ścian bocznych 4 oraz ścian przedniej 5 i tylnej 6, przy czym co najmniej jedna ze ścian posiada otwór wyładowczy do rozładowania zbiornika. Wewnątrz kosza pomiędzy ślimakami tnącymi umieszczone jest również urządzenie wspomagające 7 przesuwanie oraz cięcie materiału składowego paszy. Urządzenie to wyposażone jest w listwę wykonującą ruch posuwisto-zwrotny 8, do której zamocowane są elementy wspomagające jej pracę.

W przedstawionym na rysunku rozwiązaniu wynalazku wewnątrz kosza znajdują się dwa poziome ślimaki mieszające 2, które podczas pracy przesuwają paszę w kierunku mieszania 9, czyli do środka kosza. Jako szczególny przedmiot wynalazku, wewnątrz kosza zbiornika umieszczone jest dodatkowo urządzenie 7 do przepychania i rozbijania paszy. Fig. 2 prezentuje bliższe spojrzenie na wspomniane urządzenie 7 w postaci listwy z zamocowanymi popychaczami. Jest ono przedstawione w swojej skrajnej tylnej pozycji. Zaznaczono ślimak mieszający 2 oraz generowany przez niego kierunek mieszania 9. Obraz ten przedstawia elementy robocze w formie składanych popychaczy 10, które pod naporem paszy 11 samoczynnie uchylają się ku górze. Na rysunku dźwignie są w pozycji złożonej. Fig. 3 przedstawia podobny obraz urządzenia 7, który jest w tym przypadku w drugiej skrajnej pozycji, a popychacze 10 znajdują się w pozycji rozłożonej. Fig. 4 przedstawia wynalazek uzupełniony o dodatkowe funkcjonalności takie jak grzebienie 13 umieszczone na urządzeniu 7 lub ostrza 14 wspomagające cięcie. Zaprezentowano również dodatkowy spychacz 12 nieruchomy względem urządzenia 7. Spychacz 12 może być zamontowany zamiennie z popychaczami 10. Spychacz 12 podczas pracy przesuwa pasze w kierunku ślimaków mieszających 2.

Urządzenie 7 porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym po elemencie w formie szyny. Szyna ta jest na stałe przymocowana do dna kosza oraz umiejscowiona jest pomiędzy dwoma ślimakami mieszającymi w równych odległościach od ich osi obrotów oraz przebiega równolegle wzdłuż ślimaków. Każdy ślimak mieszający składa się z dwóch sekcji spiral, które są nawinięte w przeciwnych kierunkach tak aby podczas obrotów ślimaka materiał transportowany był od jego końców do środka co powoduje przesuwanie paszy w koszu od ściany przedniej i tylnej do środka kosza. Szyna, a zarazem urządzenie wspomagające transport paszy może być zatem umieszczone w sekcji przedniej, tylnej lub w obu równocześnie.

Ze względu na duże zapylenie i zanieczyszczenie oraz agresywne środowisko wewnątrz kosza wozu paszowego do sposobu połączenia ruchomego urządzenia z szyną można zastosować elementy ślizgowe wykonane z tworzyw sztucznych lub odpowiednich spieków metali. Mogą to być zarówno tuleje ślizgowe działające jako rolki jak i sztywne ślizgi w odpowiednich prowadnicach. Zastosowanie elementów ślizgowych samosmarujących dodatkowo zwiększa bezobsługowość urządzenia.

Ruch posuwisto-zwrotny urządzenia 7 może być realizowany poprzez proste i znane powszechnie układy z siłownikiem hydraulicznym lub pneumatycznym. Rozwiązania te są ekonomiczne oraz dają dużą swobodę i elastyczność przy umiejscowieniu napędu, a maszyny zazwyczaj w standardzie są wyposażone w instalacje hydrauliczne lub pneumatyczne. Dodatkowym atutem tych układów jest stosowanie zaworów przelewowych dzięki którym przy napotkaniu zbyt dużego oporu urządzenie samoczynnie się cofnie pozwalając wykonać cięższą pracę ślimakom mieszającym.

Możliwe jest również stosowanie różnorodnych typów przekładni mechanicznych zamieniających ruch obrotowy na ruch liniowy. Mogą to być zarówno listwy zębate napędzane kołem zębatym jak również śruby gwintowane lub kulowe. Elementy obrotowe mogą być również napędzane przy użyciu silników hydraulicznych jak również pozwalają na zastosowanie silników elektrycznych. Oba rodzaje napędów pozwalają na prostą kontrolę sił oporu powstających podczas pracy urządzenia, napędy hydrauliczne poprzez pomiar ciśnienia, a napędy elektryczne poprzez pomiar natężenia prądu elektrycznego.

Tak zaproponowane urządzenie pozwala na wprowadzenie szeregu dodatkowych funkcjonalności. Bardzo dużym usprawnieniem pracy maszyny może być montaż elementów roboczych w formie uchylnych dźwigni popychających, popychaczy 10. Popychacze te zamocowane są na ruchomych przegubach do urządzenia przepychająco-rozbijającego, przeguby te posiadają blokady ograniczające ruch dźwigni tak aby możliwe było zatrzymanie ruchu dźwigni w odpowiednich pozycjach czyli maksymalnej górnej oraz dolnej pozycji, bez możliwości pełnego obrotu. Blokowanie przegubu może zostać realizowane poprzez proste zastosowanie śrub w otworach podłużnych lub wyprofilowanych odbojach w profilu dźwigni bądź w profilu urządzenia przepychającego. Ruch obrotowy dźwigni na przegubach odbywa się samoczynnie. Dźwignie są odpowiednio wyprofilowane dzięki czemu pod naporem paszy 11 podczas ruchu urządzenia w kierunku mieszania 9, czyli ku środku wozu podnoszą się samoczynnie tak aby zadziałać większą powierzchnią i wspomóc ślimaki mieszające przy przepychaniu paszy do środka wozu. Tym samym przy ruchu urządzenia w kierunku przeciwnym do kierunku mieszania czyli w stronę ściany przedniej 5 lub tylnej 6 kosza, popychacze ponownie pod naporem paszy opadną i powrócą do swojej dolnej pozycji maksymalnie zmniejszając opory podczas ruchu. Takie rozwiązanie sprawia, że dźwignie popychające pracują jedynie kiedy potrzeba wykonać pracę czyli w momencie napotkania odpowiedniej ilości paszy wymuszającej ruch.

Zamiennie lub obok ruchomych dźwigni popychających 10 możliwe jest zamocowanie w sposób nieruchomy do urządzenia elementów spychających paszę 12 w kierunku ślimaków mieszających 2. Spychacz w postaci trójkąta jest ukształtowany tak, że wystające poza urządzenie 7 dwa boki są nierównej długości. Krótszy bok wykonuje pracę popychacza, a dłuższy przy powrocie pozwala materiałom włóknistym swobodnie się po nim ślizgać. Pozwala to na usunięcie paszy będącej poza zasięgiem spirali ślimaków mieszających gromadzącej się na środku kosza. Elementy te zamocowane są pod lekkim kątem względem ślimaków mieszających 2 dzięki czemu przy ruchu liniowym urządzenia działają jak lemiesz spychacza i przesuwają paszę ze środka kosza w kierunku obszaru roboczego ślimaków mieszających.

Dodatkową funkcjonalność można również wprowadzić stosując grzebienie 13 na obrzeżach listwy wykonującej ruch posuwisto-zwrotny. Grzebienie te poprzez swoją ruchowość mogą utrudniać wciąganie długich włókien między ślimaki. Wystające w bok zęby grzebieni na krawędziach w płaszczyźnie posuwu mogą być zaostrzone. Tak dodatkowo wykończone grzebienie z ostrzami 14 usprawniają proces cięcia długich włókien przez ślimaki mieszająco tnące.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wóz paszowy z poziomym układem mieszania produktów włóknistych zawierający co najmniej dwa poziome spiralne ślimaki mieszające zamocowane przy dnie zbiornika wozu paszowego, znamienny tym, że między ślimakami mieszającymi (2) umieszczone jest na szynie zamocowanej do dna zbiornika urządzenie do przepychania i rozbijania paszy (7) w postaci posuwisto-zwrotnej listwy z zamocowanymi przepychami (10).

2. Wóz według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie do przepychania i rozbijania paszy wyposażone jest w ruchome popychacze (10).

3. Wóz według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie do przepychania i rozbijania paszy wyposażone jest w nieruchome spychacze (12).

4. Wóz według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie do przepychania i rozbijania paszy (7) wyposażone jest na obrzeżach w grzebienie (13).

5. Wóz według zastrz. 4, znamienny tym, że grzebień (13) wyposażony jest w ostrza (14).

6. Wóz według zastrz. 1, znamienny tym, że ruch posuwisto-zwrotny (8) urządzenia do przepychania i rozbijania paszy (7) realizowany jest poprzez siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny.