УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАНУЛЯТА Российский патент 1997 года по МПК B01J2/20 

Изобретение относится к устройству для изготовления гранулята из плавких масс.

В известных устройствах имеется первый полый цилиндр, жестко установленный по крайней мере с одной стороны, загружаемый внутри гранулируемой массой, по крайней мере, один обращенный книзу ряд отверстий на нем, второй, внешний цилиндр, примыкающий снаружи к первому цилиндру, установленный на подшипниках качения с возможностью вращения на внутреннем цилиндре, снабженный по его всей окружности отверстиями, циклически перекрываемыми отверстиями первого, внутреннего цилиндра, при этом предусмотрено осевое уплотнение между концами вращающегося внешнего цилиндра и неподвижными подшипниковыми опорами.

В этих известных конструкциях концевой фланец вращающегося внешнего цилиндра жестко соединен с кольцом подшипника, служащим опорой на подшипниках качения, жестко соединенных своим внутренним кольцом с неподвижным внутренним цилиндром. Осевое уплотнение между фланцем внешнего цилиндра и неподвижной внутренней опорой обеспечивается первым уплотнительным кольцом, соединенным с фланцем внешнего цилиндра, а также посредством второго уплотнительного кольца, взаимодействующего с первым уплотнительным кольцом и установленным на неподвижной опоре. Это второе уплотнительное кольцо прижимается в осевом направлении к первому уплотнительному кольцу тарельчатым пружинным пакетом, установленным своим торцом на неподвижном цилиндре.

Известно устройство для изготовления гранулята из плавких масс, содержащее внутренний полый цилиндр с отверстиями в нижней части, жестко установленный одним своим торцом на опоре, и наружную полую перфорированную трубу, прилегающую по окружности к внутреннему цилиндру и установленную своими торцами на опорной системе в виде опор, подшипников качения и привода для вращения трубы относительно внутреннего цилиндра.

В этих конструкциях не исключается выход обрабатываемых масс, в частности, жидкотекучих, низковязких масс, из пространства между неподвижным цилиндром и вращающимся наружным цилиндром в неплотных местах уплотнения, попадание в зону подшипника, их затвердевание в ней и, как результат, нарушения работы устройства, а порой и временная остановка его работы.

Цель изобретения разработка такого устройства для изготовления гранулята, в котором надежно исключалась бы опасность ухудшения работы вследствие выхода обрабатываемого продукта в местах уплотнения.

Для решения этой задачи в устройстве для изготовления гранулята, содержащем внутренний полый цилиндр с отверстиями в нижней части, жестко установленный по крайней мере одним своим торцом на опоре, и наружную полую перфорированную трубу, прилегающую по окружности к внутреннему цилиндру и установленную своими торцами на опорной системе в виде опор, подшипников качения и привода для вращения трубы относительно внутреннего цилиндра, опорная система выполнена с проходящими в осевом направлении уплотнительными кольцами, установленными между торцами вращающейся наружной трубы и опорами, а подшипники качения выполнены с внешним кольцом, закрепленным в кожухе, охватывающему опору в направлении к вращающейся наружной опоре и жестко установленным на внутреннем полом цилиндре, и с внутренним кольцом, установленным на опорном кольце, соединенном по окружности с вращающейся наружной трубой и примыкающем к внутренней стенке кожуха как уплотнительный элемент, при этом уплотнительные кольца размещены в кожухе с образованием кольцевого пространства и выпускного отверстия в нижней его части.

Преимущество такого конструктивного решения состоит в том, что выступающий в зоне уплотнения обрабатываемый материал может по каплям стекать вниз через обращенное вниз выходное отверстие, в результате чего исключается вероятность загрязнения подшипника. Другое, не менее важное преимущество выполнения опоры в соответствии с данным изобретением заключается в том, что наружная часть подшипника неподвижна и потому с точки зрения техники безопасности может рассматриваться как крышка-предохранитель для внутренних вращающихся деталей устройства. Преимуществом такого выполнения является и то, что в этом случае уплотнение может быть выполнено как сравнительно несложная конструкция в виде графитового кольца, жестко установленного в торце опорного кольца в сочетании с контркольцом, установленным во внутренней стенке кожуха и посредством нажимных пружин, установленных по окружности кожуха, прижимаемым к графитовому кольцу. В этом случае становится излишней установка тарельчатого пружинного пакета, прижимающего торцовый кожух опоры с целью уплотнения.

В предпочтительном другом варианте устройства можно, кроме того, предусмотреть чтобы привод наружной трубы был выполнен с шестерней, а опорное кольцо подшипника выполнено со стороны привода с внутренними кольцами подшипников качения и шестерней привода.

При этом шестерня привода установлена между подшипниками качения. Поэтому такое опорное кольцо служит и для передачи приводного усилия.

Можно также прижимать опорное кольцо посредством нажимных пружин уплотнения к концевому фланцу наружной трубы и выполнить его таким, чтобы жестко соединить его с концевым фланцем наружной трубы по окружности, а именно, посредством параллельных оси наружной трубы штифтов цилиндрической формы, или иных аналогичных элементов. При таком конструктивном выполнении достигается то преимущество, что обеспечивается возможность съема опорного кольца вместе со всей опорой с неподвижного цилиндра в продольном осевом направлении. Поэтому соприкасающиеся друг с другом уплотнительные кольца при необходимости демонтажа наружной трубы можно не разбирать. Этот дает решающие преимущества. Благодаря тому, что отпадает необходимость в демонтаже такого уплотнения, надежно исключается вероятность попадания при демонтаже еще жидковязких, а затем затвердевающих обрабатываемых масс в зону уплотнения, которое в последующем при демонтаже пришлось бы снова освобождать в противном случае от уплотнительных колец, что связано с дополнительными трудозатратами.

На фиг.1 представлена схема устройства, установленного над охладительной ванной; на фиг. 2 -первая опора вращающейся наружной трубы на неподвижном внутреннем цилиндре; на фиг. 3 левая опора вращающейся наружной трубы; на фиг.4 вид по стрелке A на фиг.3.

На фиг.1 схематично представлен так называемый Ротоформер, состоящий из двух вращаемых относительно друг друга цилиндров. При этом наружный цилиндр образует наружную трубу 1, которая в ее средней зоне по всей окружности снабжена отверстиями 2 определенного диаметра. Труба 1 может вращаться на внутреннем полом цилиндре 3, показанном на фиг.2 и 3, но не представленном на фиг.1. Труба 1 посредством опор 4 и 5 опорной системы, представленных в увеличенном изобретении на фиг.2 и 3, установлена с возможностью вращения на неподвижном внутреннем цилиндре 3. Последний при этом установлен с односторонним закреплением на боковом опорном щитке 6, который может быть (не рассматриваемым здесь способом) таким образом отрегулирован относительно бесконечной охлаждающей ванны 7, что внешняя труба 1 располагалась на определенном расстоянии от ванны 7. Относительно опорного щитка 6 внутренний цилиндр 3 установлен (тоже самим по себе известным образом) также под определенным углом с возможностью его регулировки. Внутренний цилиндр 3 снабжен в зоне вращаемой трубы 1, обращенной исключительно книзу выходной щелью с планкой сопел для подаваемого в его внутреннее пространство 9 материала из системы подачи 8, который вытекает из него каплями (фиг.2 и 3). Этот обрабатываемый материал может через обращенную книзу щель с планкой сопел 10 (фиг.3) выходить вниз, а имеет, вследствие того, что расположенные по образующим наружной трубы 1 отверстия 2 при вращении трубы 1 относительно внутреннего цилиндра 3 циклически совпадают с отверстиями планки сопел 10. При этом находящийся внутри цилиндра 3 под давлением жидковязкий материал вниз каплями и либо опадает в охлаждающую ванну 7, либо вытягивается из отверстий вследствие контакта с ванной. Точка отрыва капли материала может регулироваться посредством определенного поворота внутреннего цилиндра относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось наружной трубы 1. Эта регулировка производится посредством рычага 11. После этого положение внутреннего цилиндра индицируется указателем 12 на соответствующей шкале на щитке 6 опоры.

На внутреннем цилиндре 3, установленном с односторонним закреплением над охлаждающей ванной 7 известным самим по себе образом, наружная труба 1 установлена с помощью обеих опор 4 и 5 с возможностью ее вращения. Ее привод производится через цепную передачу 13, взаимодействующую с шестерней 14, обозначенной на фиг.3 и установленной между двумя подшипниками качения 15 и 16 опорной системы 4.

Из фиг. 2 можно видеть, что внутри цилиндра 3 имеется болт 17, предназначенный для монтажа цилиндра 3 на щитке 6 опорной системы. Кроме того, этот болт снабжен резьбовой цапфой 18, выступает из торца цилиндра 3 и снабжен в этом месте гайкой 19, посредством которой кожух 20 прижат к корпусу 21a кожуха 21, который таким образом жестко соединен с внутренним цилиндром 3. Кожух 21 снабжен внешним кольцом 21b, в котором установлено наружное кольцо 22a подшипника 22. Кольцо 22a закреплено проходящим в кольце 21b кольцом 24, которое удерживается предохранительным кольцом 23 и снабжено радиальным подающим отверстием 25 для смазки подшипника 22.

Внутреннее кольцо 22b подшипника 22 напрессовано на кольце 26, жестко соединенном с опорным кольцом 28 посредством радиально установленного штифта 27. Кольцо 28 со стороны, обращенной к вращающейся наружной трубе 1, соединено с жестко установленным на трубе 1 фланцем 29, а на другой стороне с вращающимся вместе с ним уплотнительным кольцом 30, изготовленным из различных материалов, например, из графита. Кольцо 28 соединено с фланцем 29 посредством одного или нескольких аксиальных предохранительных штифтов 31. Уплотнительное кольцо 30 взаимодействует с уплотнительным кольцом 32, установленным в пазу 33 во внутренней радиальной стенке кожуха 21 с возможностью его перемещения в осевом направлении и прижимаемым пружинами 34 к уплотнительному кольцу 30.

Тем самым кожух 21 образует в зоне уплотнения 30, 32 кольцеобразное пространство 35 с обращенным вниз отверстием 36, о назначении которого будет сказано ниже. При этом отверстие 36, как видно из фиг.2, проходит от основания паза 32 книзу.

Аналогично выполнена конструкция опоры 4. В этом случае тоже через радиальный штифт 37 кожух 38 соединен с внутренним цилиндром 3. В кожухе 38 тоже установлено подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо 39, прижимаемое пружинами 40 к уплотнительному кольцу 41. Кольцо 41, тоже выполняемое из различных материалов, например из графита, прилегает к стороне опорного кольца 42 по другую сторону от вращающейся наружной трубы 1, при этом кольцо 42 через осевой штифт 43 или через несколько таких штифтов соединено с фланцем 44, который и в этом случае приварен к наружной трубе 1. Различие в этой опоре состоит в том, что на кольце 42 установлены оба подшипника качения 15 и 16, внешние кольца которых установлены в неподвижном кожухе 38, тогда как их внутренние кольца опираются на опорное кольцо 42. Между обоими подшипниками установлена шестерня 14, предназначенная для привода наружной трубы 1 через цепную передачу 13.

Как видно из сечения на фиг.4, предусмотрено и в кожухе 35 в зоне уплотнения 39, 41 обращенное книзу отверстие 45, боковая стенка которого с противоположной от внешней трубы 1 стороны проходит от основания паза 46, который и в этом случае служит для установки уплотнительного кольца 39.

Представленный на фиг. 1-4 вариант выполнения устройства по данному изобретению имеет то преимущество, что материал в промежутке между цилиндрами 3 и 1, проходящий мимо колец 28 и 42 к уплотнительной системе 30, 32 и 39, 41 и могущий там частично выступать наружу, может выходить через направленное книзу отверстие 45 без опасности его попадания в зону подшипников 22 или 15. Оказалось, что жесткое расположение кожухов 21 и 38 имеет, конечно, и то преимущество, что новое расположение опор весьма надежно, поскольку в этом случае снаружи расположены лишь неподвижные и не вращающиеся детали и узлы. Как кольцо 21b, так и кольцо 38b кожухов соответственно 21 и 38 установлены жестко. Расположенные в этих элементах обращенные книзу отверстия 36 и 45 простым способом предохраняют систему опор данного устройства от попадания на них обрабатываемого материала.

Как можно видеть из фиг.2, при техобслуживании устройства типа Ротоформер, выполненного с данным изобретением, после ослабления гайки 19 и, при необходимости, после съема кожуха 20 можно переместить весь кожух 21 вместе с подшипником 5 вправо от внутреннего цилиндра 3 и снять его с него. При этом через подшипник 22 снимается и опорное кольцо 28, так что уплотнение, состоящее из обоих колец 30 и 32, при демонтаже можно не разбирать. Кроме того, надежно исключается возможность загрязнения уплотнительных колец, которые при демонтаже не отделяются друг от друга. Аналогичным образом может быть снят и кожух 38, причем и в этом случае вся система может быть снята вместе с кольцом 42 с фланца 44 в осевом направлении.

Сущность изобретения: устройство содержит внутренний полый цилиндр с отверстиями в нижней части, жестко установленный своим торцом на опоре, и прилегающую к нему по окружности наружную полую перфорированную трубу. Труба установлена торцами на опорной системе в виде опор, подшипников качения и привода вращения трубы. Опорная система выполнена с проходящими в осевом направлении уплотнительными кольцами, установленными между торцами трубы и опорами. Подшипники качения выполнены с внешним кольцом, закрепленным в кожухе, охватывающем опору в направлении к вращающейся наружной трубе и жестко установленным на внутреннем цилиндре, и с внутренним кольцом, установленным на опорном кольце. Опорное кольцо соединено по окружности с наружной трубой и примыкает к внутренней стенке кожуха как уплотнительный элемент. Уплотнительные кольца размещены в кожухе с образованием кольцевого пространства и выпускного отверстия в нижней его части. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для изготовления гранулята из плавких масс, содержащее внутренний полый цилиндр с отверстиями в нижней части, жестко установленный по крайней мере одним своим торцом на опоре, и наружную полую перфорированную трубу, прилегающую по окружности к внутреннему цилиндру и установленную своими торцами на опорной системе в виде опор, подшипников качения и привода для вращения трубы относительно внутреннего цилиндра, отличающееся тем, что опорная система выполнена с проходящими в осевом направлении уплотнительными кольцами, установленными между торцами вращающейся наружной трубы и опорами, а подшипники качения выполнены с внешним кольцом, закрепленным в кожухе, охватывающем опору в направлении к вращающейся наружной трубе и жестко установленным на внутреннем полом цилиндре, с внутренним кольцом, установленным на опорном кольце, соединенном по окружности с вращающейся наружной трубой и примыкающем к внутренней стенке кожуха как уплотнительный элемент, при этом уплотнительные кольца размещены в кожухе с образованием кольцевого пространства и выпускного отверстия в нижней его части. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорная система выполнена с контркольцом и нажимными пружинами, жестко установленными во внутренней стенке кожуха в торце опорного и уплотнительного колец с прижатием к уплотнительному кольцу. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод наружной трубы выполнен с шестерней, а опорное кольцо выполнено со стороны привода с внутренними кольцами подшипников качения и жестко соединено с шестерней привода. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что шестерня привода установлена между подшипниками качения. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что наружная труба выполнена с концевым фланцем, а опорное кольцо соединено с концевым фланцем при помощи штифтов цилиндрической формы, проходящим параллельно оси наружной трубы. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что опорное кольцо установлено с прижатием при помощи нажимных пружин к торцевому фланцу наружной трубы.