RS65410B1 - Uređaj za usitnjavanje doziranih proizvoda sa prethodnim prosejavanjem - Google Patents

Description

Opis

Pronalazak se odnosi na uređaj sa protokom vazduha za usitnjavanje dovodnog materijala koji se može sipati prema preambuli patentnog zahteva 1.

Ovakvi uređaji se svrstavaju u oblast mašinstva i služe za usitnjavanje materija koji se mogu sipati kao što su minerali, farmaceutske i hemijske supstance, hrana, materijali koji sadrže celulozu, plastika i slično. Takvi uređaji su karakterisani time što imaju protok vazduha koji generiše rotor, takozvani unutrašnji vazduh, koji preuzima transport dovodnog materijala u i iz uređaja za usitnjavanje i takođe uzrokuje hlađenje dovodnog materijala i alata za usitnjavanje. Štaviše, unutrašnji vazduh određuje vreme zadržavanja dovoda u predelu usitnjavanja, a samim tim i intenzitet usitnjavanja u zavisnosti od brzine njegovog protoka. Precizno održavanje zapremine unutrašnjeg vazduha specifične za mašinu prilikom rada generičkih uređaja je stoga od velike važnosti za proizvodnju krajnjeg proizvoda visoke kvalitete.

Da bi se sprečilo oštećenje uređaja stranim telima u dovodnom materijalu, takođe je poznato da obezbeđuje separator teškog materijala u predelu snabdevanja materijalom. Zbog jake promene smera protoka materijala u dovodu do uređaja za usitnjavanje, strane čestice se uklanjaju od toka materijala zbog njihove inercije mase, naznačeno time što je granica razdvajanja unapred određena brzinom protoka materijala. Da bi se održala unapred određena granica razdvajanja, stoga je neophodno da se separator teškog materijala napaja konstantnom brzinom.

Ovde je problem što je, po pravilu, zapremina unutrašnjeg vazduha uređaja za usitnjavanje mnogo puta veća od unutrašnje zapremine vazduha uzvodnog separatora. Ako uređaj za usitnjavanje radi sa količinom vazduha koja je za njega optimalna, to dovodi do brzina protoka materijala u predelu prolaza za prosejavanje u kojima se čak i upotrebljivi dovodni materijal nepoželjno uklanja od toka materijala. Radi suzbijanja toga, DE 4316 350 C1 stoga otkriva mašinu za usitnjavanje kroz koju protiče gas i koja je uzvodno od dovodnog aparata sa prolazom za prosejavanje, naznačenu time što se vazduh dodatno snabdeva u predelu prolaza za prosejavanje pomoću ventilatora.

Još jedan takav uređaj za usitnjavanje poznat je od US 1272311.

Cilj predmetnog pronalaska je da dalje unapredi uređaje za usitnjavanje sa uzvodnim pneumatskim prolazom za prosijavanje.

Ovaj cilj se postiže pomoću uređaja koji ima karakteristike prema patentnom zahtevu 1.

Povoljna otelotvorenja su rezultat patentnih podzahteva.

Pronalazak omogućava po prvi put da se ispune suprotstavljeni zahtevi za optimalnu unutrašnju zapreminu vazduha za uređaj za usitnjavanje s jedne strane i optimalnu unutrašnju zapreminu vazduha za sistem za dovod s druge strane, bez potrebe za prihvatanjem kvalitativnih ili ekonomskih gubitaka. Zahvaljujući pronalasku, dovodni materijal se obrađuje u optimalnim procesnim uslovima kako tokom prosijavanja tako i tokom usitnjavanja. Ovo omogućava pouzdano i precizno odvajanje stranih čestica od smeše gasa i čvrstih materija tokom prosejavanja teškog materijala i, prilikom usitnjavanja dovodnog materijala, usklađenost sa optimalnim parametrima procesa za odgovarajući tip usitnjavanja, kao što je vreme zadržavanja dovodnog materijala u zoni usitnjavanja, temperatura dovodnog materijala i alata za usitnjavanje itd., što u krajnjoj liniji omogućava ekonomičnu proizvodnju krajnjeg proizvoda visokog kvaliteta.

Prema pronalasku, ulazni otvor za snabdevanje sekundarnog vazduha otvara se direktno u komoru za usitnjavanje. S jedne strane, ovo omogućava jednostavan i ekonomičan dizajn uređaja prema pronalasku. Istovremeno, uvođenje sekundarnog vazduha daleko nizvodno od kanala za prosejavanje sprečava neželjeni uticaj sekundarnog vazduha na procese u prolazu za prosejavanje, što bi narušilo precizno održavanje granice razdvajanja.

U drugom otelotvorenju, ulazni otvori za snabdevanje sekundarnog vazduha otvaraju se u drugi odeljak kanala sistema za dovod sa tom prednošću što se sekundarni vazduh i smeša gasa i čvrstih materija u velikoj meri mešaju i stoga stvaraju ujednačene uslove za proces usitnjavanja.

Sekundarni vazduh je poželjno ravnomerno raspoređen po obimu otvora kanala za dovod u uređaj za usitnjavanje pomoću prstenastog kanala da bi ravnomerno došao u kontakt sa celim poprečnim presekom kanala za dovod. U ovom slučaju, sekundarni vazduh od prstenastog kanala može ući direktno u komoru za usitnjavanje uređaja za usitnjavanje ili indirektno preko otvora do kanala za napajanje, koji zatim vode u komoru za usitnjavanje.

Da bi, s jedne strane, mogli da se prilagode dovodnom materijalu i tipu uređaja za usitnjavanje, ali s druge strane da bi se takođe optimizovala prerada tokom tekuće operacije usitnjavanja, količina sekundarnog vazduha se može kontrolisati u povoljnom razvoju pronalaska. U tu svrhu je povoljno obezbeđen regulacioni organ, na primer direktno na ulaznom otvoru ili na prstenastom kanalu.

Takođe se pokazalo povoljnim obezbediti dodatne otvore za snabdevanje vazduha u zadnjem zidu uređaja za usitnjavanje. Sekundarni vazduh se može dopuniti preko ovih otvora tako da količina sekundarnog vazduha koja se uvodi u predelu dovodnog uređaja može biti manja. Istovremeno, ravnomernije hlađenje uređaja za usitnjavanje postiže se dodatnim vazduhom u predelu zadnjeg zida.

Sa pronalaskom je ustanovljeno da se mogu postići veoma dobri rezultati ako je količina sekundarnog vazduha 10% do 50% unutrašnje zapremine vazduha, poželjno 15% do 35%, najpoželjnije 25%.

Pronalazak je detaljnije objašnjen u nastavku sa referisanjem na primerno otelotvorenje prikazano na crtežima, naznačeno time što su otkrivene dalje karakteristike i prednosti pronalaska. Identični referentni znakovi se koriste za identične i funkcionalno identične karakteristike različitih otelotvorenja, u meri u kojoj to olakšava bolje razumevanje pronalaska.

Na slikama:

Sl. 1 prikazuje vertikalni presek kroz prvo otelotvorenje uređaja prema pronalasku,

Sl. 2 prikazuje poprečni presek uređaja prikazanog na slici 1 duž linije 11 -11 na njoj,

Sl. 3 prikazuje vertikalni presek kroz drugo otelotvorenje uređaja, i

Sl. 4 prikazuje vertikalni presek kroz treće otelotvorenje uređaja.

Sl. 1 i 2 prikazuju uređaj za usitnjavanje 1 prema pronalasku u obliku mlina sa udarnim pločama. Uređaj za usitnjavanje 1 ima suštinski cilindrično kućište 2 koje je fiksno povezano sa bazom putem stopice 3. Kućište 2 obuhvata prvu komoru 5 u kojoj se obavlja usitnjavanje i drugu komoru 6 koja služi za stvaranje protoka vazduha i kao ispust materijala. Dve komore 5 i 6 su raspoređene u nizu u odnosu na osu kućišta 4 i povezane su jedna sa drugom preko otvora 7 koncentrično u odnosu na osu 4. Prednji deo kućišta 2 zatvoren je prednjim zidom 8 i zadnjim zidom 9. U predelu ose 4, zadnji zid 9 ima koncentričan otvor u koji je umetnuto horizontalno osovinsko ležište 10 za prijem sa mogućnošću rotiranja rotora 11. Rotor 11 se sastoji od osovine 12 koja je koaksijalna naspram osi 4, čiji kraj izvan kućišta 2 nosi disk 13 sa više žlebova za spajanje sile na pogon. Kraj osovine 12 koji se nalazi u kućištu 2 proteže se kroz dve komore 5 i 6, naznačen time što odeljak osovine smešten u prvoj komori 5 nosi točak za udaranje 14. Točak za udaranje 14 se suštinski sastoji od glavčine 15, na koju su pregradna ploča 16 i radijalne trake 17 spojene radijalno prema spolja. Alati za usitnjavanje u obliku udarnih ploča 18 su pričvršćeni za krajeve rebara 17 koji formiraju obim rotora. Efektivne ivice svih udarnih ploča 18 leže na zajedničkom krugu kretanja, koji je nasuprot putanji udara 19 formiranoj unutrašnjim obimom prve komore 5 uz održavanje radijalnog radnog razmaka.

Rotor 11 dalje sadrži točak ventilatora 20 koji je takođe bez mogućnosti rotiranja postavljen na osovinu 12 sa glavčinom 21, i koji se pruža koso ka van u drugu komoru 6 sa konusnim diskom 22. U predelu spoljašnjeg obima konusnog diska 22, radijalno poređane vazdušne lopatice 23 su raspoređene na ravnomernoj udaljenosti po obimu, koje stvaraju unutrašnji vazduh uređaja za usitnjavanje 1 kada je rotor 11 u pogonu. Dovoljno usitnjeni materijal se uklanja putem ispusta materijala 24 koji se tangencijalno otvara iz druge komore 6.

Za napajanje uređaja za usitnjavanje 1 dovodnim materijalom, prednji zid 8 ima centralni otvor 25 aksijalno nasuprot osovini 12, na koji je povezan sistem za dovod 30 sa integrisanim separatorom teškog materijala. Sistem za dovod 30 poseduje kanal za dovod 31 sa prvim odeljkom kanala 32 koji je dizajniran u obliku osovine i susednim drugim odeljkom kanala 33, koji se pruža pod uglom na njemu i otvara se u prvu komoru 5 uređaja za usitnjavanje 1. U predelu prvog odeljka kanala 32, na unutrašnjoj strani su postavljena tela za usmeravanje protoka 26 koja određuju putanju protoka. U prelaznom predelu od prvog odeljka kanala 32 do drugog odeljka kanala 33, kanal za dovod 31 prolazi kroz promenu smera od približno 180°, što je povezano sa preokretom u smeru protoka materijala. U spoljašnjem obimu predela otklona, kanal za dovod 31 je opremljen otvorom 34. Ovaj predeo stoga formira prolaz za prosejavanje 35 u kome teže čestice u dovodnom materijalu ne prate smer preokreta protoka preostalog materijala zbog svoje težine i povezane inercije mase, već se odvajaju od dovodnog materijala preko otvora 34 zbog efektivne gravitacione sile.

Uzdužni presek drugog odeljka kanala 33 koji se nalazi direktno uzvodno od ulaznog otvora 25 je okružen prstenastim kanalom 36 koji se snabdeva sekundarnim vazduhom 40 preko radijalnog otvora nastavka cevi 37. Da bi se kontrolisala količina vazduha, poprečni presek nastavka cevi 37 može se podesiti pomoću preklopa 38. Strana prstenastog kanala 36 okrenuta prema uređaju za usitnjavanje 1 je otvorena, tako da sekundarni vazduh ravnomerno raspoređen po obimu drugog odeljka kanala 33 u prstenastom kanalu 36 ulazi aksijalno u prvu komoru 5 uređaja za usitnjavanje 1 i tu se meša sa smešom gasa i čvrstih materija od kanala za dovod 31.

Tokom rada uređaja 1 prema pronalasku, smeša gasa i čvrstih materija 27 se snabdeva kroz prvi odeljak kanala 32 prolaza za prosejavanje 35 brzinom optimalnom za prosejavanje teškog materijala i optimalnim odnosom mešanja. Strana tela u dovodnom materijalu se odvajaju u predelu prolaza za prosejavanje 35 skretanjem protoka materijala putem otvora 34. Putem drugog odeljka kanala 33 kanala za dovod 31, dovodni materijal konačno prolazi u prvu komoru 5 uređaja za usitnjavanje 1.

Vazduh koji je neophodan za optimalno usitnjavanje dovodnog materijala usisava ventilatorski točak 20 uređaja za usitnjavanje 1, naznačen time što je potrebna zapremina vazduha znatno veća od one koju obezbeđuje smeša gasa i čvrstih materija 27. Da bi se uređaj za usitnjavanje 1 ipak snabdevao dovoljnom količinom vazduha bez smanjenja efikasnosti separatora teškog materijala, diferencijalna zapremina vazduha se uvodi kao sekundarni vazduh 40 preko nastavka cevi 37 i prstenastog kanala 36 u prvu komoru 5 uređaja za usitnjavanje 1. Na ovaj način je moguć rad i separatora teških dobara u predelu sistema za dovod 30 i uređaja za usitnjavanje 1 uz održavanje optimalnih parametara procesa.

Uređaj za usitnjavanje 1 prikazan na sl. 3 u velikoj meri odgovara onom opisanom na sl. 1 i 2, tako da se, da bi se izbegla ponavljanja i korišćenje istih referentnih znakova, referiše na ono što je tamo rečeno. Za razliku od gore opisanog otelotvorenja, sekundarni vazduh 40 u uređaju za usitnjavanje 1 prema sl. 3 se ne dovodi direktno od prstenastog kanala 36' u uređaj za usitnjavanje 1, već indirektno putem drugog odeljka kanala 33' uređaja za dovod 30. U tu svrhu, prstenasti kanal 36' je zatvoren sa svih strana, naznačen time što drugi odeljak kanala 33' ima mnoštvo otvora 39 u predelu koji je zatvoren prstenastim kanalom 36' na ravnomernom razmaku po obimu, na primer 2, 3 ili 4 otvora 39. Sekundarni vazduh 40 stoga radijalno struji od prstenastog kanala 36′ kroz otvore 39 u drugom odeljku kanala 33′ kanala za napajanje 31 i tu se već meša sa smešom gasa i čvrstih materija 27.

Sl. 4 prikazuje otelotvorenje pronalaska u kome je uređaj za usitnjavanje 1 otelotvoren u obliku mlina sa vrtložnom strujom. Mlin sa vrtložnom strujom ima cilindrično kućište 42 koje obuhvata komoru za usitnjavanje 43. Duž obima, kućište 42 je okruženo omotačem kućišta 44 koji je otvoren na dnu da formira ispust materijala 45. Kućište 42 služi za prijem rotora 46 koji je postavljen s mogućnošću rotiranja unutar osovinskog ležaja 47 umetnutog centralno u zadnji zid 45. Osovina 48 rotora 46 nosi, s krajem smeštenim izvan kućišta 42, disk sa više žlebova preko kojeg se pokreće rotor 46. Na suprotnom kraju osovine 48 se nalazi udarni točak 49, koji je formiran od konusa glavčine 50 koji se nalazi koaksijalno na osovini 48, kao i nosećeg diska 51 i ravnine paralelne s prstenastim diskom 52, koji primaju aksijalno poravnate udarne ploče 53 na njihovom spoljašnjem obimu.

Centralna udarna putanja 54 leži naspram udarnih ploča 53 uz održavanje razmaka za usitnjavanje, a sa obe strane je u aksijalnom smeru povezana putanjom za prosejavanje 55. Putanje za prosejavanje 55 su odmaknute od kućišta 44 u radijalnom smeru i na taj način svaka formira prstenasti kanal 56, preko kojeg se dovoljno rafinisani materijal izvlači i dovodi u ispust materijala 45.

U prednjem zidu 44 je postavljen otvor 57 koncentričan u odnosu na os rotacije, na koji je povezan sistem za dovod 30. Sistem za dovod 30 suštinski odgovara onom opisanom na sl.1 do 3, tako da se primenjuju iste karakteristike kao što je tamo opisano. Sistem za dovod 30 shodno tome sadrži kanal za dovod 31 sa prvim odeljkom kanala 32 i drugim odeljkom kanala 33 koji su odvojeni jedan od drugog putem prolaza za prosejavanje 35. Drugi odeljak kanala 33 graniči sa otvorom 57 na prednjem zidu 44 uređaja 1 prema pronalasku.

Za dovod sekundarnog vazduha 40, otvor 58 je obezbeđen u drugom odeljku kanala 33 kanala za dovod 31 direktno uzvodno od otvora 57. Izvan drugog odeljka kanala 33, otvor 58 je okružen osovinom za vazduh 59 koju čine prednji zid 44 i suprotan drugi odeljak kanala sistema za dovod 30, kao i dve planparalelne bočne ploče 59 raspoređene na rastojanju jedna od druge, koji povezuju prednji zid 44 sa sistemom za dovod 30. Okretni preklop 60 pomoću kojeg se može regulisati količina sekundarnog vazduha 40 umetnut je u kanal za ventilaciju 59.

Tokom rada, mlin sa vrtložnom strujom sa udarnim pločama 53 i vazdušnim lopaticama 23 na točku za udaranje 49 stvara protok vazduha (unutarnji vazduh) koji predstavlja pogon za protok materijala kroz mlin. Mlin sa vrtložnom strujom stoga usisava dovodni materijal 27 kroz sistem za dovod 30 gde se dovodni materijal koji je neprikladan izdvaja u predelu prolaza za prosejavanje 35. Putem otvora 57, prosejani dovodni materijal zatim prolazi kroz kanal u obliku diska između nosećeg diska 51 i prstenastog diska 52 do udarnih ploča 53 i putanje udara 54 odakle, nakon dovoljnog usitnjavanja, prelazi na bočne putanje za prosejavanje 55 gde se ispušta od mlina sa vrtložnom strujom putem prstenastih kanala 56 i ispusta materijala 45.

Pošto je specifična količina unutrašnjeg vazduha mlina sa vrtložnom strujom znatno veća od one koja je potrebna u predelu separatora teških materijala, sekundarni vazduh 40 se uvodi u mlin sa vrtložnom strujom preko kanala za ventilaciju 59 i otvora 58. Uz to, vazduh se može usmeravati kroz otvore 61 na zadnjem zidu 45 mlina sa vrtložnom strujom u komoru za usitnjavanje 5 da bi se mlin sa vrtložnom strujom snabdevao sa dovoljno unutrašnjeg vazduha.

Claims (7)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Uređaj za usitnjavanje dovodnog materijala koji se može sipati, koji sadrži kućište (2) koje obuhvata komoru za usitnjavanje (5) u kojoj je postavljen rotor (11) koji se okreće oko ose (4) postavljen sa i duž svog obima pokazuje alate za usitnjavanje (18), i koji sadrži sistem za dovod (30), koji prenosi dovodni materijal kao mešavinu gasa i čvrste materije u komoru za usitnjavanje (5), naznačen time što sistem za dovod (30) pokazuje pneumatski prolaz za prosejavanje (35) za odvajanje stranih materija od dovodnog materijala pomoću gravitacije, naznačen time što uređaj (1) pokazuje najmanje jedan ulazni otvor (25) za snabdevanje sekundarnog vazduha koji se otvara u mešavinu gasa i čvrstih materija nizvodno od prolaza za prosejavanje (35), karakterisan time što se najmanje jedan ulazni otvor (25) otvara direktno u komoru za usitnjavanje (5).

2. Uređaj prema patentnom zahtevu 1, karakterisan time što sistem za dovod (30) ima kanal za dovod (31) sa prvim odeljkom kanala (32) postavljenim uzvodno od prolaza za prosejavanje (35) i drugim odeljkom kanala (33') postavljenim nizvodno od prolaza za prosejavanje (35) i koji vodi do komore za usitnjavanje (5) i time što se najmanje jedan ulazni otvor (25, 39) napaja od prstenastog kanala (36) koji okružuje drugi odeljak kanala (33, 33') sistema za dovod (30).

3. Uređaj prema patentnom zahtevu 2, karakterisan time što je prstenasti kanal (36) otvoren na strani koja je okrenuta kućištu (2) i susedan ulaznom otvoru (25).

4. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 3, karakterisan time što ima regulacioni organ (38) za kontrolu količine sekundarnog vazduha.

5. Uređaj prema patentnom zahtevu 4, karakterisan time što je regulacioni organ (38) postavljen na prstenastom kanalu (36, 36').

6. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 5, karakterisan time što količina sekundarnog vazduha iznosi 10% do 50% protoka vazduha, poželjno 15% do 35%, najpoželjnije do 25%.

7. Uređaj prema jednom od patentnih zahteva 1 do 6, karakterisan time što uređaj (1) pokazuje u predelu zadnjeg zida (45) najmanje jedan otvor (61) za dovod vazduha.