RS59616B1 - Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda sa protokom gasovitog medijuma - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Pronalazak se odnosi na uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda, tj. ugljendioksida (CO2) u čvrstom stanju, i protoka gasovitog medijuma, obično kompresovanog vazduha, posebno za mašine za čišć enje koje koriste suvi led kao sredstvo za čišć enje.

[0002] Izum se naročito odnosi na uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda i protoka gasovitog medijuma, koji sadrži fiksno kuć ište u koje se postavlja rotiraju ć i dovodni element.

[0003] Uređaj definisan u preambuli prema zahtevu 1, poznat je, na primer, iz EP 1878537 A1.

Stanje tehnike

[0004] Mašine za čišć enje suvim ledom koriste uređaje za mešanje, u koje se granulat suvog leda i gasoviti medijum pod pritiskom, obično kompresovani vazduh, dovode odvojeno kako bi se stvorio tok suvog leda.

[0005] Ovo tehničko rešenje se odnosi na uređaje koji sadrže fiksno kuć ište u koje se postavlja rotiraju ć i dovodni element. Kod takvih uređaja rotirajuć i element je u obliku rotiraju ć eg dovodnog diska ili u obliku rotiraju ć eg dovodnog valjka. Uređaji koji sadrže rotirajuć i dovodni disk kao rotiraju ć i dovodni element, opisani su npr. u dokumentima NL 1015216 C2, WO 8600833, US 6,346,035 i EP 1637282 A1. Opisani su uređaji koji sadrže rotirajuć i dovodni valjak kao rotiraju ć i dovodni element, npr. u dokumentima US 4,974,592 i CN 2801303.

[0006] Uređaj služi za mehanički transport granulata suvog leda u sistem sa protokom gasovitog medijuma (vazduh), dok se mešanje suvog leda sa protokom vazduha i stvaranje toka suvog leda događa uglavnom za potrebe čišć enja. Oba sistema, tj. ulaz suvog leda koji se čuva u posudi i ulaz kompresovanog vazduha, imaju različit pritisak. Za pravilno funkcionisanje i efikasnost uređaja važno je održavati nepropusnost vazdušnog sistema. Mehanički transport granulata suvog leda se vrši rotirajuć im dovodnim elementom, koji obuhvata transportne šupljine. Šupljine napunjene granulatom iz posude se premeštaju rotacijom dovodnog elementa u sistem sa protokom vazduha, a granulat se zatim prenosi ovim protokom vazduha, pri čemu se transportne šupljine prazne. Preostali pritisak iz vazdušnog sistema, ostavljen u šupljini nakon njenog pražnjenja i pre ponovnog punjenja šupljine, izjednačava se sa pritiskom okoline kroz kanale za oslobađanje pritiska.

[0007] Kao što je već spomenuto, za pravilno funkcionisanje i efikasnost uređaja važno je održavati nepropusnost vazdušnog sistema. U slučaju uređaja sa dovodnim diskom, čvrstoć a se postiže forsiranjem fiksnih ploča na rotiraju ć i dovodni disk, bilo direktno, videti NL1015216, ili kroz zaptivne elemente, videti EP 1 637 282 A1, WO 8600833 i US 6,364,035 B1. U slučaju uređaja sa dovodnim valjkom, nepropusnost se postiže forsiranjem oblikovanih zaptivnih elemenata na rotirajuć i dovodni valjak.

[0008] S obzirom na visok pritisak u vazdušnom sistemu, da bi se obezbedila dovoljna čvrstoć a za uređaje sa dovodnim diskom, visoka preciznost proizvodnje glavnih delova uređaja, fiksnih ploča i rotirajuć eg diska, a takođe je neophodna i relativno velika sila za držanje fiksnih ploča na rotirajuć i dovodni disk. To rezultira brzim trošenjem odgovaraju ć ih delova sa trenjem, dok je redovna provera čvrstoć e i podešavanje nepropusnosti zatezanjem fiksnih ploča uz dovodni disk neophodna tokom rada uređaja, što poveć ava operativne troškove. Kada su relevantni delovi uređaja istrošeni, onda je neophodna njihova zamena, što u osnovi znači zamena fiksnih ploča i dovodnog diska kao glavnog i najskupljeg dela uređaja. Ovaj nedostatak je očigledan kod vrsta uređaja kako je opisano u dokumentu NL1015216 C2.

[0009] Da bi se prevazišao nedostatak istrošenosti glavnih delova uređaja, kao što je već pomenuto, predložena su rešenja za zaptivanje, koja koriste zaptivne elemente smeštene između fiksne ploče i dovodnog diska, kako je opisano u EP 1637 282, WO 8600833 i US 6,364,035.

[0010] Spomenuta rešenja predviđaju da se fiksne ploče ne moraju proizvoditi sa velikom preciznošć u, jer je neophodan direktan kontakt fiksne ploče i dovodnog diska, a kada je istrošen dovoljno je samo zameniti dotrajale zaptivne elemente.

[0011] Kada se koristi mašina za čišć enje suvim ledom, nije uvek potrebno da sistem vazduha radi pod punim radnim pritiskom, pa su zbog toga pri nižim radnim pritiscima dovoljne manje sile za držanje fiksnih ploča uz dovodnu ploču za zaptivanje dela koji je pod pritiskom. Međutim, kod rešenja opisanih u NL1015216 C2 i EP 1 637 282 A1, sila koju postavljaju fiksne ploče je konstantna i da bi se obezbedila nepropusnost, ova sila je još uvek jednaka sili koja je potrebna za zaptivanje najvišeg pritiska u vazdušnom sistemu, mada takva sila fiksnih ploča nije potrebna. Iako u slučaju rešenja prema EP 1637282 A1, troškovi zamene istrošenih delova nisu visoki, nedostatak i dalje ostaje u vidu potrebe da se proveri nepropusnost i prilagodi zatezanjem fiksnih ploča uz dovodni disk. Ovaj nedostatak je prisutan i kod rastvora sa rotirajuć im dovodnim valjkom, pri čemu mora da se proveri sila koju vrše oblikovani zaptivni elementi na dovodni valjak.

[0012] Spomenuti operativni nedostatak prisutan na uređajima koji imaju dovodni disk je eliminisan rastvorima prema WO 8600833 i US 6,364,035 B1, pri čemu puštanje pritiska na vazdušni sistem reguliše i količinu sile koja se vrši na dovodni disk, bilo kroz zaptivne elemente, kada je međusobno rastojanje fiksnih ploča konstantno, WO 8600833, ili kroz fiksne ploče, kada međusobno rastojanje fiksnih ploča varira, US 6,364,035. Oba opisana uređaja, iako rešavaju problem neprekidnog podešavanja sile koja se vrši na dovodni disk kao funkciju pritiska u vazdušnom sistemu, su međutim složena u pogledu dizajna, što predstavlja već e zahteve za održavanje i popravku takvih uređaja, a takođe i pove ć anje njihovih troškova proizvodnje.

[0013] U slučaju rastvora US 4,947,592 i CN 2801303 sa dovodnim valjkom, napor sile se ostvaruje mehaničkim sredstvima, oprugama i podešavajuć im bregovima.

[0014] Cilj predmetnog pronalaska je uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda sa protokom gasovitog medijuma, koji eliminiše pomenute nedostatke trenutno poznatih uređaja.

Otkriće Pronalaska

[0015] Spomenuti cilj pronalaska je postignut uređajem za mešanje čvrstih čestica suvog leda i protoka gasovitog medijuma kako je definisano u zahtevu 1.

[0016] Nepomična elastična membrana postavljena između fiksnog kuć išta i dovodnog elementa vrši funkciju elementa zaptivača i funkciju kliznog elementa. Elastična membrana je konstrukcijski vrlo jednostavan deo, tako da njena izrada i zamena prilikom istrošenosti predstavljaju samo minimalne troškove. Takođe, izvedba same elastične membrane i njena primena u uređaju prema ovom tehničkom rešenju zahtevaju samo minimalne modifikacije fiksnog kuć išta bez potrebe za izvođenjem komplikovanih modifikacija ili potrebe dodavanja dodatnih pomoć nih elemenata. Ove modifikacije se zasnivaju na tome da se komora sa pritiskom zapečati prema spoljašnjem okruženju direktno u telu fiksnog kuć išta. To se može izvesti jednostavnim operacijama mašinske obrade.

[0017] Zategnutost između rotirajuć eg dovodnog elementa i fiksnog ku ć išta je osigurana vršenjem pritiska na membranu, koja nastaje pritiskom prolaznog protoka vazduha koji ulazi u komore sa pritiskom zapečać ene prema spoljnoj sredini. Ova sila pritiska na taj način deluje na elastične membrane, a one se pritiskaju na rotirajuć i dovodni element unutar konstrukcijski određenog prostora. Snaga pritiska elastične membrane varira u odnosu na količinu pritiska u delu pod pritiskom i samim tim se realizuje nepropusnost sistema bez potrebe za regulisanjem mehaničke sile zadržavanja fiksnih ploča ili mehaničke sile zadržavanja oblikovanih zaptivnih elemenata uređaja vrste valjka. Suprotno komplikovanom sistemu regulacije sile držanja pomoć u pritiska u delu pod pritiskom, kao što je poznato iz najnovijih dokumenata, elastična membrana i obezbeđivanje komora pritiska prema ovom tehničkom rešenju predstavljaju neuporedivo jednostavnije rešenje sa nesumnjivim prednostima koje oni pružaju.

[0018] Prednost primene membrana je takođe smanjenje trenja tokom rotacije dovodnog elementa smanjenjem područja trenja samo na područje kanala pritiska, a takođe postoji moguć nost brze i jednostavne zamene zaptivnih površina, tj. membrana.

[0019] U slučaju uređaja sa dovodnim diskom, kanali za oslobađanje pritiska su takođe sastavni deo fiksnog kuć išta, tj. sredstva za oslobađanje pritiska koja imaju funkciju izjednačavanja pritiska u šupljinama dovodnog diska koje su već odbacile transportovani granulat i pomerene u položaj van zaptivene površine, do nivoa pritiska okoline.

[0020] Uređaji sa dovodnim diskom imaju međusobni položaj fiksnih ploča definisanih elementima distanciranja, dok međusobni položaj ovih fiksnih ploča ostaje konstantan tokom čitavog vremena rada i unutar čitavog opsega operativnih parametara.

Kratak Opis Crteža

[0021] Tehničko rešenje je detaljnije objašnjeno na priloženim crtežima, gde:

Slika 1 prikazuje ukupan dijagram dovodnog disk-type uređaja u skladu sa ovim tehničkim rešenjem;

Slika 2 prikazuje presek dovodnog disk-type uređaja u skladu sa ovim tehničkim rešenjem;

Slika 3 prikazuje detalje dela uređaja pod pritiskom sa Sl.2;

Slika 4 šematski prikazuje presek dovodnog uređaja tipa valjka prema ovom tehničkom rešenju.

Način(i) za Sprovođenje Pronalska

[0022] Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda sa protokom gasovitog medijuma prema ovom tehničkom rešenju bić e dodatno opisan u realizaciji prema slikama 1, 2, 3 i 4. Strelice na slikama predstavljaju pravac A ulaza granulata suvog leda, pravac B protoka kompresovanog vazduha i pravac AB ispusnog toka smese vazduha i granulata. Slike 1, 2 i 3 se odnose na uređaj sa dovodnim diskom, a slika 4 odnosi se odnosi na uređaj sa dovodnim valjkom.

[0023] Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda sa protokom gasovitog medijuma prema slikama 1, 2 i 3 sadrži fiksno kuć ište 1, u ovom primeru se sastoji od fiksnih ploča, pri čemu se dovodni element 2 postavlja rotativno, u ovom primeru dovodni disk 2a sadrži šablon transportnih šupljina 21. Dovodni disk 2a je rotativno postavljen između dve fiksne ploče.

[0024] Između fiksnih ploča i dovodnog diska 2a postavljene su nepokretne elastične membrane 3.

[0025] Jedna fiksna ploča, radi jasnoć e u ovom ostvarenju, naziva ć e se gornja fiksna ploča 1a, sadrži otvor 11 za dovod granulata ili čvrstih čestica suvog leda iz posude (nije prikazano) i otvor 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom, tj. protoka gasovitog medijuma sa čvrstim česticama. Druga fiksna ploča 1b ć e, radi jasno ć e u ovom ostvarenju, biti nazvana donjom fiksnom pločom 1b, koja sadrži otvor 13 za ulaz protoka vazduha, tj. protok gasovitog medijuma. Otvor 13 za ulaz protoka vazduha odgovara otvoru 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom.

[0026] Gornja fiksna ploča 1a sadrži na strani susedne nepokretne membrane 3, u zoni otvora 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom, zaptivenu komoru sa pritiskom 14 koja je povezana sa otvorom 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom. U ovom ostvarenju, zaptivena komora sa pritiskom 14 je izvedena u obliku dva para žljebova koji se pružaju suprotnim ivicama otvora 12 za ispuštanje vazduha sa granulatom. Zaptivanje komore sa pritiskom 14 je realizovano zaptivačem 15 postavljenim u žljeb 16 stvoren oko otvora 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom.

[0027] Na isti način, donja fiksna ploča 1b sadrži na strani susedne nepokretne membrane 3, u prostoru otvora 13 za ulaz vazduha, zaptivenu komoru sa pritiskom 14 koja je povezana sa otvorom 13 za ulaz vazduha. Izvođenje zaptivene komore sa pritiskom 14 je identično kao i u gore pomenutoj gornjoj fiksnoj ploči 1a i tako izgleda izvođenje zaptivanja ove komore sa pritiskom 14.

[0028] Fiksne ploče 1a, 1b dalje sadrže kanale za oslobađanje pritiska 17 za oslobađanje preostalog pritiska vazduha iz transportnih šupljina 21 u dovodnom disku 2a.

[0029] Fiksne ploče 1a, 1b su dalje obezbeđene priključnim sredstvima 18 za njihovo međusobno spajanje. U ovom primeru, priključna sredstva 18 su u obliku šrafova pričvršć enih u donjoj fiksnoj ploči 1b, na koju je gornja fiksna ploča 1a montirana kroz povezane rupe 19 i pričvršć ena maticama.

[0030] Stalni međusobni položaj gornje fiksne ploče 1a i donje fiksne ploče 1b je učvršć en i definisan distanciraju ć im elementima 34. Ovi distancirajuć i elementi 34 su u ovom primeru realizovani distanciraju ć im rukavima na šrafovima. Tačno definisana udaljenost između fiksnih ploča 1a, 1b je neophodna za ispravnu funkciju uređaja.

[0031] Nepomična elastična membrana 3 sadrži držeć e elemente 33 za svoje nepokretno učvrš ć ivanje u odnosu na fiksnu ploču 1a, 1b i dovodni disk 2a. Ovi držeć i elementi 33 su u ovom primeru realizovani integralno sa nepokretnom fiksnom membranom 3 u obliku očiju postavljenih na šrafove, tj. priključna sredstva 18 koja vire iz donje fiksne ploče 1b ili sa distancirajuć ih elemenata 34.

[0032] Nepomična elastična membrana 3 je obezbeđena otvorom 31 za protok vazduha ili za protok vazduha sa granulatom. To znači da nepomična elastična membrana 3 između gornje fiksne ploče 1a i rotativno postavljenog dovodnog diska 2a sadrži otvor 31 za protok vazduha sa granulatom, koji odgovara otvoru 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom, i na isti način, nepokretna elastična membrana 3 između donje fiksne ploče 1b i rotativno postavljenog dovodnog diska 2a sadrži otvor 31 za protok vazduha, koji odgovara otvoru 13 za protok vazduha.

[0033] Nepomična elastična membrana 3 dalje sadrži najmanje jedan otvor 32 za prolaz preostalog vazduha iz transportnih šupljina 21 u dovodnom disku 2a do kanala za oslobađanje pritiska 17 na fiksnoj ploči 1.

[0034] Za vreme rada uređaja u skladu sa ovim tehničkim rešenjem, za ulaz vazduha kroz otvor 13 se unosi spoljni izvor kompresovanog vazduha. Granulat iz posude sa suvim ledom vodi se kroz otvor 11 za dovod granulata do transportnih šupljina 21 dovodnog diska 2a. Rotacijom dovodnog diska 2a, granulat se transportuje do otvora 13 za ulazak vazduha, gde protok vazduha izbacuje granulat iz transportnih šupljina 21, istovremeno stvarajuć i mešavinu vazduha i granulata koji izlaze iz uređaja kroz otvor 12 za otpuštanje protoka vazduha sa granulatom. Kompresovani vazduh koji prolazi kroz uređaj ulazi u zaptivenu komoru sa pritiskom 14, gde pritisak vazduha deluje na nepokretne elastične membrane 3 unutar zatvorenog područja. Nepokretna elastična membrana 3 je prislonjena na dovodni disk 2a unutar određenog zaptivenog prostora. Izvršena sila varira u odnosu na količinu pritiska u delu pod pritiskom, pa se tako nepropusnost sistema realizuje bez potrebe za regulacijom sile pritiska fiksnih ploča zavisne od pritiska 1. Kako se zaptivanje dešava samo unutar određenog prostora, rezultat je i smanjenje trenja tokom rotacije dovodnog diska 2a smanjujuć i površinu trenja samo na područje kanala pritiska 14. Nakon pražnjenja transportnih šupljina 21, preostali pritisak se izjednačava sa okolnim pritiskom kada transportne šupljine 21 prolaze kroz otvore za ispuštanje vazduha 32 koji omoguć avaju da se preostali pritisak izbaci do kanala za oslobađanje pritiska 17 na fiksnim pločama 1a, 1b.

[0035] Izvođenje prema slici 4 odnosi se na uređaj koji sadrži dovodni valjak 2b kao dovodni element 2.

[0036] Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda i protok gasovitog medijuma prema slici 4 sadrži fiksno kuć ište 1, pri čemu se dovodni element 2 postavlja rotativno, u ovom primeru dovodni valjak 2b, koji sadrži šablon transportnih šupljina 21.

[0037] Između fiksnog kuć išta 1 i dovodnog valjka 2b je postavljena nepokretna elastična membrana 3.

[0038] Fiksno kuć ište 1 sadrži na jednoj strani otvor 11 za dovod granulata ili čvrstih čestica suvog leda iz posude (nije prikazan), a na drugoj strani otvor 13 za ulaz vazduha, odnosno protok gasovitog medijuma i otvor 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom, odnosno protok gasovitog medijuma sa čvrstim česticama. Otvor 13 za ulaz protoka vazduha i otvor 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom su u ovom primeru postavljeni kao što je to uobičajeno u uređajima sa dovodnim valjkom.

[0039] Fiksno kuć ište 1 sadrži na strani nepomične elastične membrane 3, u zoni otvora 13 za ulaz vazduha, zaptivene komore sa pritiskom 14 povezane sa otvorom 13 za ulaz vazduha. U ovom primeru, posebno zaptivena komora 14 može da se realizuje kako je opisano u izvođenju uređaja sa dovodnim diskom 2a. Zatezanje komore sa pritiskom 14 se takođe realizuje zaptivanjem 15 postavljenim u žljeb 16 stvoren oko otvora 13 za ulaz vazduha.

[0040] Na isti način, fiksno kuć ište 1 sadrži na strani susedne nepokretne elastične membrane 3, u zoni otvora 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom, zaptivenu komoru sa pritiskom 14, povezanu sa otvorom 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom. Izvođenje zaptivanja komore sa pritiskom 14 je identično kao što je gore pomenuto, pa je isto tako i izvođenje zaptivanja ove komore sa pritiskom 14.

[0041] Tokom rada uređaja u skladu sa ovim pronalaskom, prema slici 4, vazduh iz spoljnog izvora kompresovanog vazduha se uduvava kroz otvor 13 za ulaz protoka vazduha. Granulat iz posude sa suvim ledom prolazi kroz otvor 11 za dovod granulata do transportnih šupljina 21 dovodnog valjka 2b. Rotacijom dovodnog valjka 2b, granulat se transportuje do otvora 13 za ulaz vazduha, gde protok vazduha izbacuje granulat iz transportnih šupljina 21, stvarajuć i mešavinu vazduha i granulata koji izleće iz uređaja kroz otvor 12 za ispuštanje protoka vazduha sa granulatom. Kompresovani vazduh koji prolazi kroz uređaj ulazi u zaptivenu komoru sa pritiskom 14, gde pritisak vazduha deluje na nepokretnu elastičnu membranu 3 unutar zaptivenog područja. Nepomična elastična membrana 3 prislonjena je na dovodni valjak 2b unutar određenog zaptivenog prostora. Izvršena sila varira u odnosu na količinu pritiska u delu pod pritiskom i na taj način se ostvaruje nepropusnost sistema. Kako se zaptivanje dešava samo unutar definisanog prostora, rezultat je takođe smanjenje trenja tokom rotacije dovodnog valjka 2b, smanjujuć i površinu trenja samo na područje kanala pritiska 14.

[0042] Bilo koji elastični (fleksibilni) materijal sa pogodnim kliznim svojstvima i otpornošć u na koroziju se može koristiti kao elastična membrana 3. U praksi je to uglavnom nerđajuć i čelik ili čelik sa pogodnom površinskom obradom ili materijal na bazi plastike.

[0043] Uređaji prikazani na slikama i opisani u primerima izvođenja predstavljaju posebna konstrukcijska izvođenja. Ova izvođenja su uvedena kao ilustrativni primer za otkrivanje tehničkog rešenja. Očigledno je da su i druge varijante konstrukcije moguć e u okviru ideje ovog tehničkog rešenja, npr. g. što se tiče oblika i dimenzija komore sa pritiskom 14, načina zaptivanja komore sa pritiskom 14, načina učvršć ivanja elastične membrane 3 da bude nepokretna u odnosu na dovodni element 2, rasporeda i oblika otvora 32 na elastičnoj membrani 3 itd.

Industrijska Primenljivost

[0044] Uređaj prema ovom pronalasku je predviđen za mešanje čvrstih čestica suvog leda sa protokom gasovitog medijuma, posebno za generisanje naleta čvrstih čestica suvog leda za mašine za čišć enje.

Claims (2)

Patentni Zahtevi:

1. Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda i protoka gasovitog medijuma, koji sadrži dovodni element (2) rotaciono smešten u fiksnom kuć ištu (1) koji ima otvore (12, 13) za protok gasovitog medijuma i/ili protok gasovitog medijuma sa čvrstim česticama, zaptivni element (3) između fiksnog kuć išta (1) i rotaciono postavljenog dovodnog elementa (2), naznačeno time što je zaptivni element (3) nepokretna elastična membrana (3), pri čemu je fiksno kuć ište (1) na strani elastične membrane (3) sa obezbedjenom najmanje jednom zaptivenom komorom (14) pod pritiskom, povezanom sa otvorom (13) za protok gasovitog medijuma i/ili otvora (12) za protok gasovitog medijuma sa čvrstim česticama.

2. Uređaj za mešanje čvrstih čestica suvog leda i protoka gasovitog medijuma prema zahtevu 1, naznačeno time što fiksno kuć ište (1) ima fiksne ploče (1a, 1b) i distanciraju ć e elemente (34) koji obezbeđuju konstantan razmak između fiksnih ploča (1a, 1b).