УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ БАРАБАННОГО ТИПА Российский патент 2003 года по МПК F26B11/04 

Настоящее изобретение относится к области производства сотовых конструкций и может быть использовано при изготовлении преимущественно крупногабаритных сотоблоков, получаемых из полимерной бумаги и "Номекс", на стадии формования ячеистой структуры и сушки после пропитки сотопакета раствором полимерного связующего.

Как известно, скорость в качество в процессе сушки пропитанного связующим сотоблока зависит в основном от температуры нагрева высушиваемого материала и оттока с его поверхности паров испаряемого растворителя.

В существующих производствах обычно сушку пропитанных сотоблоков проводят в печах, оборудованных вентиляцией (В.Е. Берсудский, В.Н. Крысин, С.И. Лесных. Технология изготовления сотовых авиационных конструкций. М.: Машиностроение, 1975, стр.92, 93, 110).

Известна барабанная сушилка периодического действия, которая содержит две, соединенные между собой и открытые с другой стороны камеры, в первой из которых у открытого конца размещен вентилятор, в противоположном конце - нагреватель, а во второй камере размещен вращающийся перфорированный барабан (авт. свид. СССР 771424, кл. F 26 В 9/06, 1980). Сушилка предназначена для сушки растительной продукции - овощей, ягод, фруктов, лекарственных растений, трав и позволяет обеспечить оптимальные режимы проведения процесса сушки.

Наиболее близким к заявляемому изобретению - прототипом является вращающийся барабан, размещенный внутри приводного кольца посредством скобок, расположенных в аксиальном направлении по обеим сторонам приводного кольца, предпочтительно расположенных парами, которые закреплены приводным кольцом и на своих свободных концах упираются в концевые поверхности крепежных элементов, прикрепленных к оболочке барабана таким образом, что вертикальная нагрузка от барабана передается на приводное кольцо, причем скобки распределены четным образом по окружности приводного кольца и зафиксированы на его боковых поверхностях (патент РФ 2121120, кл. 6 F 27 B 7/22, 1997).

Анализ описанных выше установок для сушки показывает, что они предназначены для сушки сыпучих материалов и принципиальные решения в них направлены на увеличение времени контактирования сыпучего или другого материала с теплоносителем (нагретый воздух), на перемешивание материала, чтобы улучшить условия контактирования его с теплоносителем, на механизацию, улучшение условий труда и др.

Применение известных установок для сушки крупногабаритных сотоблоков после их пропитки раствором полимерного связующего без существенных изменений и внесения принципиальных решений, учитывающих конструктивные и технологические особенности названных изделий, невозможно.

Особенностью крупногабаритных сотоблоков является то, что структурно они состоят из большого числа ячеек, длина которых неизмеримо превосходит ее поперечные размеры, а это, в свою очередь, затрудняет удаление в процессе сушки паров испаряемого растворителя полимерного связующего.

Увеличение времени сушки приводит к нежелательному явлению - перетеканию жидкого связующего с верхних поверхностей на нижние, т.е. неравномерности толщины слоя покрытия стенок ячеек сотоблока, а следовательно, к неравномерности и снижению его прочностных характеристик.

Второй особенностью, связанной со структурой сотоблоков, является сама структурная ячейка, имеющая в сечении, как правило. форму шестигранника. Углы такой ячейки в зависимости от технологии пропитки и сушки сотоблока могут заполняться пропитывающим раствором полимерного связующего неравномерно, а это, в свою очередь, приводит к снижению прочности сотоблока.

Сушка сотоблока с большими габаритами в неподвижном положении в печи имеет недостаток, заключающийся в том, что время прогрева внутреннего объема сотоблока больше по сравнению со временем прогрева наружного объема и, таким образом, все вышеперечисленные негативные последствия, связанные с неоднородностью пропитки стенок ячеек сотоблока полимерным связующим, могут усугубляться.

Задачей является создание устройства для сушки сотоблоков, обеспечивающего сохранение равномерного содержания полимерного связующего в стенках ячеек сотоблока в процессе его сушки.

Поставленная задача решается реализацией в установке для сушки барабанного типа новой технологической схемы сушки, а именно путем вращения высушиваемого сотоблока вокруг оси, параллельной осям ячеек, образующих сотоблок, принудительного "продавливания" воздуха-осушителя через ячейки: цикличных изменений направления движения воздуха-осушителя.

Сущность изобретения состоит в том, что в установке для сушки барабанного типа, включающей вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, установленный преимущественно соосно внутри приводного кольца и крепежные элементы, согласно предлагаемому изобретению барабан выполнен в виде двух камер, одна из которых с одного конца имеет прямоугольное сечение и закреплена консольно на приводном кольце болтовым соединением, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя, причем на одной из внутренних стенок прямоугольного участка камеры имеются поддерживающие направляющие; вторая камера установлена подвижно на направляющих консолях, закрепленных на приводном кольце болтовым соединением, с одного конца имеет прямоугольное сечение и контурный фланец с двумя эквидистантными уплотняющими прокладками, одна из которых соответствует контуру крепежной рамки высушиваемого сотоблока, а другая - торцу первой камеры, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя, а также на торце вдоль одной из стенок прямоугольной части камеры имеет платформу, перемещающуюся на колесах по поддерживающим направляющим первой камеры; тележку для транспортирования второй камеры по направляющим консолям, установленным неподвижно на приводном кольце при помощи болтового соединения, гидроцилиндр для перемещения тележки.

На контурном фланце второй камеры могут быть противоположно установлены два замка, имеющих возможность захватывать крепежную рамку с высушиваемым сотоблоком и прижимать ее к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце внутри по отношению ко второй уплотняющей прокладке, расположенной там же, и фиксировать ее относительно контурного фланца. Таким образом достигается условие, когда внутренние полости первой и второй камер могут сообщаться только через ячейки высушиваемого сотоблока.

Со стороны второй камеры, преимущественно ближе к ее углам и наружно на приводном кольце могут быть закреплены четыре откидных болта, а на второй камере - наружно соответственно ответные ушки с пазами под болты, которые при свинчивании прижимают прямоугольный торец первой камеры к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце второй камеры, и фиксируют положение одной камеры относительно второй. В результате внутренняя полость первой камеры изолируется от внешней атмосферы, образуя замкнутый объем, в который может либо подаваться под давлением воздух-осушитель, либо создаваться разрешение.

На двух противолежащих стенках внутри первой камеры преимущественно по центру могут иметься ловители-фиксаторы в виде пазов, закрытых со стороны первой камеры и имеющих скос до 30^o со стороны второй камеры, в которые входят цапфенные выступы на крепежной рамке с сотоблоком, и таким образом фиксируется положение высушиваемого сотоблока относительно стенок первой и второй камер.

Приводное кольцо может иметь регулируемый привод, содержащий цевочное зацепление, редуктор, муфту, гидромотор и гидростанцию с аппаратурой управления и регулирования. Это позволяет менять скорость вращения высушиваемого сотоблока.

В системе подачи воздуха-осушителя может иметься переключающий клапан, который позволяет изменять направление движения воздуха-осушителя, проходящего через ячейки сотоблока, путем подачи от вентиля попеременно в одну из камер воздуха-осушителя и создания разрежения во второй камере за счет другого вентилятора.

Переключающий клапан приводится в движение от гидроцилиндра и гидростанции с аппаратурой управления и регулирования, что позволяет изменять одновременно с изменением потока воздуха-осушителя и длительность цикла переключения и таким образом влиять на режим сушки сотоблока.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение равномерности и величины прочностных характеристик сотоблоков, пропитанных полимерным связующим.

На фиг. 1 схематически изображена описываемая установка, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На раме 1 установлены ролики 2, на которых вращается приводное кольцо 3 при помощи цевочного зацепления 4, редуктора 5, муфты 6, гидромотора 7.

К приводному кольцу 3 неподвижно крепится первая камера 8 болтовым соединением 9. Внутри камеры 8 на противоположных стенках крепятся ловители-фиксаторы 10 с пазами 11, в которые заходят при сборке и фиксируются цапфенные выступы 12 крепежной рамки 13, в которой удерживается при помощи прижимной рамки 14 высушиваемый сотоблок 15 стяжками 16.

С другой стороны к приводному кольцу 3 крепятся болтовым соединением 17 две направляющие консоли 18, по которым перемещается от механизма 19 и гидроцилиндра 20 на тележке 21 вторая камера 22, имеющая контурный фланец с двумя эквидистентно расположенными уплотняющими прокладками: первая из них 23 для уплотнения крепежной рамки 13 фланцем второй камеры 22, вторая - 24 для уплотнения первой камеры 8 со второй 22. Вторая камера 22 имеет также платформу 25, на которой размещается крепежная рамка 13 с сотоблоком 15, прижимной рамкой 14 и стяжками 16; два замка 26 с захватами 27, которыми захватываются крепежная рамка 13 с сотоблоком 15 и прижимается к уплотняющей прокладке 23.

Фланцы 28 на круглых концах первой 8 и второй 22 камер образуют лабиринтные подвижные (вращательные) соединения 29 с воздухоподающими каналами 30 и 31, которые соединены с вытяжным вентилятором 32 и приточным вентилятором 33 с нагревателем 34 через клапан 35, переключаемый по заданному циклу гидроцилиндром 36.

Обе камеры 8, 22 снабжены решетками 37 для выравнивания потока воздуха-осушителя по сечению камер 8 и 22, а следовательно, и по сечению сотоблока 15.

Работа установки осуществляется следующим образом. Пропитанный сотоблок 15, установленный в крепежной рамке 13 и закрепленный на ней при помощи прижимной рамки 14 и стяжек 16, на траверсе 38 опускается на платформу 25 второй камеры 22, которая в это время отведена от первой камеры 8 на положенное расстояние. Траверса 38 отсоединяется от крепежной рамки 13 и отводится в исходное положение. Захваты 27 замков 26 зацепляются за крепежную рамку 13 и поворотом рукоятки замка 26 прижимают крепежную рамку 13 к уплотняющей прокладке 23 и фиксируют положение крепежной рамки 13 с сотоблоком 15 относительно фланца второй камеры 22. Включают гидроцилиндр 20, тележка 21 с камерой 22 перемещаются в сторону первой камеры 8 до смыкания, затягивают откидные болты 39 в проушинах 40. Включают гидромотор 7, вытяжной и приточный вентилятор 33 с нагревателем 34. Производится цикл сушки сотоблока по заданному режиму. После завершения цикла сушки сотоблока производят отключение гидромотора 7, вентиляторов 32 и 33, разъединение камер 8 и 22, отвод второй камеры 22 в исходное положение.

Далее цикл повторяется.

Установка используется для сушки крупногабаритных сотоблоков, пропитанных полимерным связующим. В установке реализована новая технологическая схема сушки крупногабаритных сотоблоков, пропитанных полимерным связующим, а именно осуществлено вращение высушиваемого сотоблока вокруг оси, параллельной осям ячеек, образующих сотоблок, принудительное "продавливание" воздуха-осушителя через ячейки сотоблока с периодическим изменением направления его движения через ячейки сотоблока. Сущность изобретения заключается в том, что установка для сушки барабанного типа содержит вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, установленный внутри приводного кольца, и крепежные элементы. Барабан выполнен в виде двух камер, с одного конца имеющих прямоугольное сечение, с другого - круглое, соосное с приводным кольцом, заканчивающееся фланцем, образующим вместе с элементом воздуховодов подвижное (вращательное) лабиринтное уплотнение. Одна из камер закреплена на приводном кольце неподвижно болтовым соединением, вторая камера установлена на подвижной от гидроцилиндра тележке и на прямоугольном конце имеет фланец, на котором расположены эквидистантно две уплотнительные прокладки - одна для герметизации крепежной рамки с сотоблоком, вторая - для герметизации с первой камерой и скрепляется с последней четырьмя откидными болтами. В системе подачи воздуха-осушителя имеется переключающий клапан, приводимый в движение гидроцилиндром по заданной программе. Технический результат от использования заявленной установки - повышение равномерности и величины прочностных характеристик сотоблоков. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для сушки барабанного типа, включающая вращающийся вокруг горизонтальной оси барабан, установленный соосно внутри приводного кольца, крепежные элементы, отличающаяся тем, что барабан выполнен в виде двух камер, одна из которых с одного конца имеет прямоугольное сечение и закреплена консольно на приводном кольце болтовым соединением, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя, причем на одной из внутренних стенок камеры имеются поддерживающие направляющие; вторая камера, установленная подвижно на направляющих консолях, закрепленных на приводном кольце болтовым соединением, с одного конца имеет прямоугольное сечение и контурный фланец с двумя эквидистантными уплотняющими прокладками, соответствующими контуру крепежной рамки высушиваемого сотоблока и торцу первой камеры, с другого имеет переход на круглое сечение, соосное с приводным кольцом и заканчивающееся фланцем под подвижное лабиринтное соединение с элементами системы подачи воздуха-осушителя; а также платформу, перемещающуюся по поддерживающим направляющим первой камеры; тележку для транспортирования второй камеры по направляющим консолям, гидроцилиндр для перемещения тележки. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на контурном фланце второй камеры противоположно установлены два замка, прижимающих крепежную рамку с высушиваемым сотоблоком к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце, и фиксирующих ее относительно последнего. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на приводном кольце со стороны второй камеры закреплены четыре откидных болта, а на стенках второй камеры наружно соответственно ответные ушки с пазами под них, обеспечивающие прижим первой камеры к соответствующей уплотняющей прокладке, расположенной на контурном фланце второй камеры, и фиксацию одной камеры относительно второй. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на двух противоположных стенках внутри первой камеры, преимущественно по центру, установлены ловители-фиксаторы в виде пазов, закрытых со стороны первой камеры и скошенных под углом ≤30^o со стороны второй камеры. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приводное кольцо имеет регулируемый привод, включающий цевочное зацепление, редуктор, муфту, гидромотор и гидростанцию с аппаратурой управления и регулирования, а в системе подачи воздуха-осушителя имеется переключающий клапан, приводимый в движение от гидроцилиндра и гидростанции с аппаратурой управления и регулирования.