УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПРОДУКТА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗЕРНА Российский патент 1999 года по МПК B02C18/12 A01F29/02 

Изобретение относится к бытовому оборудованию, в частности к устройствам для измельчения продукта, и может быть использовано в подсобных и фермерских хозяйствах для измельчения любого типа зерна.

Известно устройство для измельчения (мельница) преимущественно кофе [1], содержащее рабочую камеру, помольную камеру с крышкой, внутри которой на вертикальному валу, соединенном с электродвигателем, установлен измельчающий орган. На внутренней поверхности помольной камеры выполнены вертикальные ребра. Недостатком этого устройства является периодичность его работы, обусловленная повторяющимися операциями загрузки зерна и выгрузки размолотого продукта, которые происходят при выключенном двигателе и снятой крышке. В результате этого заметно снижена производительность устройства.

Известно устройство для измельчения зерна [2], содержащее помольную камеру с крышкой и выгрузочным устройством, выполненным в виде окна с установленным на нем пробивным решетом, загрузочный бункер с расходным отверстием, днище которого является крышкой помольной камеры, размещенный внутри помольной камеры на вертикальном валу электродвигателя измельчающий орган, выполненный в виде дисковой пилы, по меньшей мере три равномерно распределенные по окружности диска пилы прорези, каждая из которых образует две кромки, одна из которых отогнута по косой линии вверх под углом 60^o, а другая - вниз под углом 45^o, трубку, сообщающую помольную камеру с атмосферой, для установки которой в крышке помольной камеры выполнено отверстие, соосное с вертикальным валом электродвигателя, при этом вертикальный вал электродвигателя установлен со смещением относительно центральной оси помольной камеры. Кроме того, в расходном отверстии бункера может быть установлена втулка с калиброванным отверстием, прикрепляемая к бункеру, например, постоянным магнитом. Указанное устройство, по сравнению с устройством, изложенным в источнике информации [1], при прочих равных параметрах имеет большую производительность. Однако у этого устройства есть и недостатки.

Пробивное решето, установленное на разгрузочном окне помольной камеры, требует периодической очистки, так как отверстия решета расположены в том числе и выше уровня измельчающего органа и поэтому могут засоряться неразмолотыми или недостаточно размолотыми частицами. Перерывы на чистку решета снижают производительность устройства.

Эксцентричное относительно помольной камеры расположение вала с измельчающим органом и увеличенный за счет этого односторонний между помольной камерой и измельчающим органом радиальный зазор допускают просыпку неразмолотого или недостаточно размолотого зерна под измельчающий орган, что снижает эффективность работы устройства. Недостаточно размолотые частицы при этом засоряют отверстия пробивного решета, находящегося ниже уровня измельчающего органа, что также снижает производительность устройства.

Так как зерно из бункера поступает в помольную камеру под действием только силы тяжести, то при помоле зерна с повышенной влажностью возможно закупоривание расходного отверстия бункера, что также снижает производительность устройства.

Кроме того, измельчающий орган данного устройства конструктивно достаточно сложен.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и эффективности работы устройства без увеличения его массогабаритных характеристик и энергоемкости.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для измельчения зерна, включающем электродвигатель, на вертикальном валу которого закреплен плоский измельчающий орган с отогнутыми элементами, загрузочный бункер с расходным калиброванным отверстием, установленный над помольной камерой, снабженной на ее боковой поверхности выгрузочным устройством и сообщаемой с атмосферой через крышку, в которой выполнено приемное отверстие, измельчающий орган выполнен в виде по меньшей мере одного двухлопастного, рубящего ножа, отогнутые элементы которого выполнены в виде задних кромок, направленных вниз, выгрузочное устройство выполнено в виде патрубка, установленного под углом к радиусу помольной камеры в направлении вращения, между загрузочным бункером и помольной камерой образован кольцевой зазор, сообщение помольной камеры с атмосферой выполнено через приемное отверстие крышки и кольцевой зазор, при этом проекция расходного отверстия бункера на крышку помольной камеры охвачена приемным отверстием крышки, вертикальный вал с измельчающим органом размещен соосно помольной камере, приемное отверстие патрубка выгрузочного устройства расположено не выше уровня кромок ножей, а площадь наименьшего сечения кольцевого зазора выбрана не менее площади приемного отверстия помольной камеры.

Наилучший результат достигается, если площадь наименьшего сечения патрубка выгрузочного устройства составляет 0,6...0,8 площади приемного отверстия помольной камеры. Патрубок выгрузочного устройства может быть установлен тангенциально, а передние кромки рубящих ножей могут быть скошены вверх. Кроме того, на расходном отверстии загрузочного бункера может быть смонтировано устройство дозированной подачи зерна, выполненное в виде механической заслонки расходного отверстия.

Изобретение поясняется графическими материалами. На фиг. 1 изображена схема устройства, выполненного согласно пп. 1...5 формулы. На фиг. 2 показано сечение А-А с фиг. 1. На фиг. 3 показан вид по стрелке Б с фиг. 1. На фиг. 4 показано сечение ножа В-В с фиг.3.

Устройство включает электродвигатель 1, на вертикальном валу 2 которого с помощью втулки 3 (втулка 3 на валу 2 может быть закреплена, например, с помощью шпонки или штифта, которые на фиг. 1 не показаны) и винта 4 закреплен плоский измельчающий орган, выполненный в виде рубящих ножей 5, у которых задние кромки 6 отогнуты вниз. Загрузочный бункер 7 с расходным калиброванным отверстием 8 установлен над помольной камерой 9 с помощью опорных стоек 10. Помольная камера 9 имеет крышку 11, в которой выполнено приемное отверстие 12. На боковой поверхности помольной камеры 9 имеется выгрузочное устройство, выполненное в виде патрубка 13, установленного под углом α к радиусу помольной камеры в направлении вращения. Между загрузочным бункером 7 и помольной камерой 9 образован кольцевой зазор δ. Помольная камера 9 сообщается с атмосферой через кольцевой зазор δ и приемное отверстие 12 в крышке 11. При проецировании расходного отверстия 8 бункера 7 на крышку 11 проекция отверстия 8 находится внутри приемного отверстия 12 (охвачена приемным отверстием 12). Приемное отверстие 14 патрубка 13 расположено не выше уровня 15 кромок ножей 5. Площадь наименьшего сечения кольцевого зазора δ расположена в зоне кольцевого зазора δ_min. Площадь наименьшего сечения патрубка 13 обозначена S_п.min. Передние кромки 16 ножей 5 могут быть скошены вверх (см. фиг. 4). На расходном отверстии 8 бункера 7 может быть смонтировано устройство 17 дозированной подачи зерна, выполненное в виде механической заслонки расходного отверстия 8.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Запускается электродвигатель 1, приводящий во вращение ножи 5. Отогнутыми вниз задними кромками 6 под ножами 5 создается повышенное давление воздуха (аналогично повышению давления под крылом самолета, создающему подъемную силу), который через патрубок 13 выбрасывается из помольной камеры 9 наружу. При этом через приемное отверстие 12 в крышке и кольцевой зазор δ воздух из атмосферы всасывается (эжектируется) в помольную камеру (на фиг. 1 показано стрелками). После открывания заслонки 17 неразмолотые зерна через расходное отверстие 8 и приемное отверстие 12 поступают в помольную камеру 9. При этом зерна из бункера 7 поступают в помольную камеру 9 не только под действием силы тяжести, но и за счет эжекции воздуха через кольцевой зазор δ и приемное отверстие 12 из атмосферы. Поток воздуха, устремляемый из кольцевого зазора в приемное отверстие 12, подсасывает за собой зерна из расходного отверстия 8 бункера, и зерна в камеру 9 поступают перемешанные с воздухом, т.е. в псевдоожиженном состоянии. В результате подсоса воздуха даже при помоле зерна с повышенной влажностью расходное отверстие 8 бункера 7 не закупоривается, так как подсос воздуха не допускает образования над отверстием 8 свода из зерна.

Попавшие в камеру зерна, находящиеся в потоке воздуха, под действием образующегося над ножами 5 вихря и центробежных сил отбрасываются на стенку помольной камеры и, опускаясь по ней, попадают под передние кромки 16 ножей 5 в зоне, где линейная скорость ножа максимальна. Взаимодействуя с передними кромками 16 ножей 5, зерна измельчаются и через радиальный зазор между ножами 5 и стенкой помольной камеры попадают в подножевое пространство, где под действием центробежных сил и потока воздуха с повышенным давлением устремляются через парубок 13 наружу в емкость для измельченного продукта.

Предлагаемая конструкция в целом позволяет без увеличения массы, габаритов и энергоемкости повысить производительность измельчающего устройства.

Источники информации
1. Авт.св. СССР N 1486155, A 47 J 42/26, 1989.

2. Патент РФ N 2078414, B 02 C 18/14, 1997.

Устройство содержит помольную камеру, в которой на валу закреплен измельчающий орган в виде по меньшей мере одного двухлопастного рубящего ножа с отогнутыми вниз задними кромками. Помольная камера имеет сверху крышку с приемным отверстием и выгрузочное устройство в виде патрубка, установленного под углом к радиусу помольной камеры. Над помольной камерой с зазором расположен загрузочный бункер с калиброванным отверстием, находящимся непосредственно над приемным отверстием помольной камеры. Зерно из загрузочного бункера поступает в помольную камеру не только под действием собственного веса, но и за счет потока воздуха, который устремляется через зазор между бункером и помольной камерой внутрь камеры и подсасывает за собой зерна из расходного отверстия бункера. Благодаря подсосу зерен расходное отверстие бункера не закупоривается даже при помоле зерна с повышенной влажностью. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для измельчения продукта, преимущественно зерна, включающее электродвигатель, на вертикальном валу которого закреплен плоский измельчающий орган с отогнутыми элементами, загрузочный бункер с расходным калиброванным отверстием, установленный над помольной камерой, снабженной на ее боковой поверхности выгрузочным устройством и сообщаемой с атмосферой через крышку, в которой выполнено приемное отверстие, отличающееся тем, что измельчающий орган выполнен в виде по меньшей мере одного двухлопастного рубящего ножа, отогнутые элементы которого выполнены в виде задних кромок, направленных вниз, выгрузочное устройство выполнено в виде патрубка, установленного под углом к радиусу помольной камеры в направлении вращения, между загрузочным бункером и помольной камерой, сообщающейся с атмосферой через приемное отверстие крышки, образован кольцевой зазор, при этом проекция расходного отверстия бункера на крышку помольной камеры охвачена приемным отверстием крышки, вертикальный вал с измельчающим органом размещен соосно с помольной камерой, а приемное отверстие патрубка выгрузочного устройства расположено не выше уровня кромок ножей, при этом площадь наименьшего сечения кольцевого зазора выбрана не менее площади приемного отверстия помольной камеры. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь наименьшего сечения патрубка выгрузочного устройства составляет 0,6 - 0,8 площади приемного отверстия помольной камеры. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что патрубок выгрузочного устройства установлен тангенциально. 4. Устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что передние кромки рубящих ножей скошены вверх. 5. Устройство по пп.1, 2, 3 или 4, отличающееся тем, что оно снабжено устройством дозированной подачи зерна, выполненным в виде механической заслонки расходного отверстия.