ЗАГРУЗОЧНЫЙ УЗЕЛ ПРЕСС-УПАКОВОЧНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2004 года по МПК B30B11/16 

Предполагаемое изобретение относится к устройствам для дозированной загрузки волокнистых материалов, в частности асбестового волокна, в пресс-упаковочные установки.

Известен загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистых материалов, в частности асбестового волокна, включающий бункер-накопитель, загрузочное устройство, состоящее из механизма перемещения с приводом и механизма предварительного уплотнения волокнистого материала, весовой камеры с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала.

Бункер-накопитель снабжен датчиками минимального и максимального уровня наполнения его волокнистым материалом.

Механизм перемещения волокнистого материала состоит из корпуса с загрузочным и разгрузочным проемами, между которыми размещены шнеки, имеющие возможность вращения от привода и перемещения волокнистого материала к механизму предварительного его уплотнения, состоящего из напорного конуса и отсекателя с заслонками, которые шарнирно закреплены на корпусе механизма перемещения волокнистого материала [1].

Данный загрузочный узел работает следующим образом. Волокнистый материал, например асбестовое волокно, питателем подается в бункер-накопитель до уровня не ниже датчика минимального и не выше датчика максимального наполнения его. Из бункера-накопителя волокнистый материал через загрузочный проем корпуса механизма перемещения волокнистого материала поступает на шнеки, которые, вращаясь, перемещают асбестовое волокно к разгрузочному проему и прижимают к напорному конусу, за счет чего и происходит его уплотнение. Под воздействием давления уплотненного асбестового волокна заслонки отсекателя открываются, и оно поступает в весовую камеру. При поступлении в весовую камеру порции асбестового волокна заданной массы по сигналу блока управления привод механизма перемещения выключается, и шнеки останавливаются. Из весовой камеры уплотненное асбестовое волокно поступает в пресс-упаковочную установку.

Общими признаками аналога с заявляемым устройством являются наличие в нем бункера-накопителя, загрузочного устройства с механизмом перемещения с приводом и механизмом уплотнения волокнистого материала, весовой камеры с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала.

Недостатком данной установки является неодинаковая степень уплотнения отдельных порций асбестового волокна механизмом уплотнения, что обусловлено агрегативностью и упругостью асбестового волокна и невозможностью отрегулировать усилие воздействия механизма уплотнения волокнистого материала с учетом названных характеристик волокна. Поэтому в весовую камеру с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала уплотненное асбестовое волокно поступает разовыми порциями разной плотности, а значит и веса. Динамическое воздействие разовой порции волокнистого материала на весовую камеру обуславливает большую погрешность в работе блока управления приводом механизма перемещения волокнистого материала и несоответствие веса порции поступающего на упаковку асбестового волокна заданному.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению, принятому за прототип, является загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистого материала, в частности, асбестового волокна, включающий бункер-накопитель, загрузочное устройство, состоящее из корпуса с загрузочным и разгрузочным проемами и размещенных в нем механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала с приводами, весовую камеру с блоком управления приводами механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала.

Бункер-накопитель снабжен датчиками уровня минимального и максимального наполнения его волокнистым материалом.

Механизм перемещения волокнистого материала состоит из двух взаимоперпендикулярных шнеков, первый из которых (продольный) перемещает волокнистый материала вдоль корпуса в направлении от загрузочного проема ко второму (поперечному) шнеку, перпендикулярному первому, принимающему волокнистый материал и транспортирующему его к разгрузочному проему.

Механизм уплотнения волокнистого материала выполнен в виде шнека, ось которого параллельна оси продольного шнека механизма перемещения волокнистого материала. Механизм уплотнения волокнистого материала имеет возможность встречного вращения и взаимодействия с продольным шнеком механизма перемещения волокнистого материала за счет того, что расстояние между осями шнеков таково, что витки одного находятся в зоне действия другого, благодаря чему обеспечивается их взаимодействие [2].

Данный загрузочный узел работает следующим образом. Волокнистый материал, например асбестовое волокно, питателем подается в бункер-накопитель до уровня не ниже датчика минимального и не выше датчика максимального наполнения его. Из бункера-накопителя асбестовое волокно через загрузочный проем корпуса загрузочного устройства поступает на шнеки. Одновременно включаются приводы шнеков механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала. При продвижении асбестового волокна продольным шнеком механизма перемещения волокнистого материала, благодаря взаимодействию со шнеком механизма уплотнения, происходит уплотнение асбестового волокна. Уплотненное асбестовое волокно поступает в межвитковое пространство поперечного шнека механизма перемещения волокнистого материала, которым он подается к разгрузочному проему корпуса загрузочного устройства. Через него уплотненное асбестовое волокно поступает в весовую камеру. При поступлении порции заданной массы уплотненного асбестового волокна в весовую камеру по сигналу с блока управления приводами механизма перемещения и уплотнения волокнистого материала вращение их шнеков прекращается. Асбестовое волокно из весовой камеры подается в пресс-упаковочную установку.

Данное устройство, по сравнению с аналогом, благодаря взаимодействию механизмов перемещения и уплотнения посредством шнеков обеспечивает достаточно стабильную степень уплотнения порций волокнистого материала, поступающих в весовую камеру.

Общими признаками известного загрузочного узла пресс-упаковочной установки с заявляемым являются наличие в нем бункера-накопителя, загрузочного устройства, состоящего из корпуса с загрузочным и разгрузочным проемами и размещенных в нем механизма перемещения волокнистого материала с приводом и механизма уплотнения волокнистого материала, установленных с возможностью встречного вращения и взаимодействия, при этом их оси параллельны, весовой камеры с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала.

Недостатками известного устройства- прототипа, являются:

- механическое истирающее воздействие шнеков механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала на асбестовое волокно, особенно высоких марок (длинноволокнистых), в результате чего снижаются его природные прочностные характеристики и длина, которые являются определяющими при использовании асбеста в большинстве изделий с его применением;

- неполное соответствие веса дозы волокнистого материала заданному, т.к. в данном устройстве не полностью исключен эффект динамического воздействия порций волокнистого материала, поступающих на весы весовой камеры (т.к. поперечный шнек механизма перемещения волокнистого материала выталкивает в весовую камеру достаточно большие порции волокнистого материала), чем обуславливается погрешность взвешивания и, как следствие, несоответствие веса упакованного волокна заданному значению;

- большая энергоемкость устройства, обусловленная необходимостью преодоления усилия сопротивления, возникающего при трении волокнистого материала о стенки корпуса при перемещении шнеками, и наличием трех приводов - по приводу на каждый из выше упомянутых шнеков.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, и достигаемым техническим результатом являются:

- сохранение природной прочности и длины асбестового волокна, особенно длинноволокнистого, за счет исключения истирающего воздействия на волокнистый материал механизмов перемещения и уплотнения его;

- повышение соответствия веса порции волокнистого материала, поступающего в пресс-упаковочную установку, заданному;

- снижение энергоемкости загрузочного узла.

Названный технический результат достигается тем, что в заявленном загрузочном узле пресс-упаковочной установки в отличие от известного, включающего бункер-накопитель, загрузочное устройство, состоящее из корпуса с загрузочным и разгрузочным проемами и размещенных в нем механизма перемещения с приводом и механизма уплотнения волокнистого материала, установленных с возможностью встречного вращения и взаимодействия, при этом их оси параллельны, весовую камеру с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала, механизм перемещения волокнистого материала выполнен в виде полого вала, на боковой поверхности которого по образующим радиально и жестко закреплены ребра, а механизм уплотнения обрабатываемого материала выполнен в виде барабана, по образующим которого радиально выполнены выступы, имеющие возможность поочередного размещения между ребрами механизма перемещения волокнистого материала, при этом привод механизма перемещения волокнистого материала выполнен реверсивным. Кроме того, выступы на барабане механизма уплотнения волокнистого материала в поперечном сечении имеют форму полуцилиндров.

Совокупность названных существенных признаков позволяет решить поставленную задачу за счет достижения технического результата.

Во-первых, благодаря исключению истирающего воздействия на волокнистый материал механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала и, как следствие, сохранению его природной прочности и длины. Это обеспечивается тем, что процесс уплотнения волокнистого материала происходит при взаимодействии механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала, а именно при нахождении его между ребрами, жестко закрепленными на боковой поверхности полого вала, в виде которого выполнен механизм перемещения волокнистого материала, и выступами, расположенными по образующим и радиально на барабане механизма уплотнения волокнистого материала. Наилучший эффект уплотнения достигается, если упомянутые выступы в сечении имеют форму полуцилиндров, т.к. в этом случае выступы воздействуют практически на всю площадь слоя волокнистого материала, находящегося между ребрами механизма перемещения волокнистого материала.

Во-вторых, благодаря отличительным признакам механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала уплотненный волокнистый материал малыми порциями поступает в весовую камеру при вращении механизма перемещения волокнистого материала в момент прохождения над весовой камерой каждой пары ребер. Благодаря постепенному наполнению весовой камеры малыми порциями уплотненного волокнистого материала снижается отрицательный эффект воздействия динамического удара на результаты взвешивания при падении материала в весовую камеру. Наличие у механизма перемещения волокнистого материала реверсивного привода позволяет после того, как в весовой камере наберется порция уплотненного волокнистого материала, вес которой несколько меньше заданного, изменить на обратное направление вращение полого вала механизма перемещения волокнистого материала и произвести дозагрузку весовой камеры до заданного веса неуплотненным волокнистым материалом. Этим обеспечивается подача в пресс-упаковочную установку порции волокнистого материала, вес которой наиболее точно соответствует заданному, а следовательно, и необходимая точность веса упакованного материала.

В-третьих, благодаря взаимодействию механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала посредством ребер на первом и выступов на втором исключено возникновение усилия трения при перемещении волокнистого материала, а также для механизма уплотнения волокнистого материала не нужен привод, т.к. он приводится в движение за счет привода механизма перемещения волокнистого материала. Это приводит к снижению энергоемкости установки в целом.

Существо заявляемого изобретения поясняется фиг.1, где схематично изображен заявляемый загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистого материала, например асбестового волокна, фиг.2, где показан фрагмент выступа механизма уплотнения волокнистого материала.

Заявляемый загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистого материала, например асбестового волокна, состоит из бункера-накопителя (1), загрузочного устройства, состоящего из корпуса (2) с загрузочным (3) и разгрузочным (4) проемами и размещенных в нем механизма перемещения и механизма уплотнения волокнистого материала. Механизм перемещения волокнистого материала выполнен в виде полого вала (5), на боковой поверхности которого по образующим радиально жестко закреплены ребра (6). Полый вал (5) снабжен реверсивным приводом (7). Механизм уплотнения волокнистого материала выполнен в виде барабана (8), по образующим которого радиально выполнены выступы (9). Выступы (9) могут иметь форму полуцилиндров - наиболее оптимальную с позиции достигаемого результата. Оси (10) и (11) соответственно полого вала (5) механизма перемещения и барабана (8) механизма уплотнения волокнистого материала параллельны между собой. Расстояние между осями (10) и (11) таково, что ребра (6) полого вала (5) имеют возможность воздействовать на выступы (9) барабана (8), т.е. выступы (9) входят в пространство между соседними ребрами (6) полого вала (5). Заявляемый загрузочный узел также содержит весовую камеру (12) с блоком управления (13) приводом (7) механизма перемещения волокнистого материала. Барабан (8) механизма уплотнения волокнистого материала снабжен упругим толкателем (14) для регулировки расстояния между осями (10) и (11) механизмов перемещения и уплотнения волокнистого материала. Бункер-накопитель снабжен датчиками уровня минимального (15) и максимального (16) наполнения его волокнистым материалом.

Предлагаемый загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистого материала, например асбестового волокна, работает следующим образом. Волокнистый материал, например асбестовое волокно, питателем подается в бункер-накопитель (1) до уровня не ниже датчика минимального (15) и не выше датчика максимального (16) наполнения его. Из бункера-накопителя асбестовое волокно через загрузочный проем (3) поступает в корпус (2) загрузочного устройства. Одновременно включается привод (7) полого вала (5) механизма перемещения волокнистого материала. Асбестовое волокно захватывается ребрами (6) полого вала (5), которые, воздействуя при вращении на выступы (9) барабана (8), приводят его в движение. При этом расстояние между осями (10) и (11) соответственно полого вала (5) и барабана (8) таково, что выступы (9) барабана (8), имеющие форму полуцилиндров, входят, окатывают, воздействуя практически на весь слой волокнистого материала, и уплотняют волокнистый материал, находящийся в пространстве между соседними ребрами (6) полого вала (5). Степень уплотнения, в зависимости от агрегативных свойств волокнистого материала, может изменяться за счет регулирования расстояния между осями (10) и (11), воздействуя упругим толкателем (14) на барабан (8). Далее при вращении полого вала (5) механизма перемещения волокнистого материала уплотненное асбестовое волокно небольшими порциями поступает в весовую камеру (12) в момент прохождения над ней очередной пары ребер (6) полого вала (5) механизма перемещения волокнистого материала. После того как в весовой камере (12) наберется порция уплотненного волокна, вес которой несколько меньше заданного, с блока управления (13) поступает сигнал на реверсивный привод (7) полого вала (5) механизма перемещения волокнистого материала. Реверсивный привод (7) переходит на режим обратного вращения. Полый вал (5) начинает вращаться в обратную сторону, подавая дополнительное количество неуплотненного волокнистого материала, за счет чего и производится дозагрузка весовой камеры до заданного веса. После того как вес порции асбестового волокна в весовой камере (12) соответствует заданному, по сигналу с блока управления (13) приводом (7) механизма перемещения вращение полого вала (5) прекращается. Далее асбестовое волокно поступает в пресс-упаковочную установку.

Таким образом, предлагаемый загрузочный узел пресс-упаковочной установки обеспечивает: сохранение природных свойств и длины асбестового волокна, повышение соответствия веса порции асбестового волокна, поступающего в пресс-упаковочную установку, заданному и снижение энергоемкости установки в целом.

Источники информации

1. Научно-технический прогресс в асбестовой промышленности СССР /Мин-во пром-ти строит. материалов СССР, Всесоюз. гос.науч.-исслед. и проектный ин-т асбестовой пром-ти /Под ред. Б.А.Сонина. - М.: Недра, 1988, с.173, 174 (аналог).

2. Научно-технический прогресс в асбестовой промышленности СССР /Мин-во пром-ти строит. материалов СССР, Всесоюз. гос.науч.-исслед. и проектный ин-т асбестовой пром-ти /Под ред. Б.А.Сонина. - М.: Недра, 1988, с.175, 176 (прототип).

Изобретение относится к устройствам для дозированной загрузки волокнистых материалов, в частности асбестового волокна, в пресс-упаковочные установки. Загрузочный узел включает бункер-накопитель, загрузочное устройство, весовую камеру с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала. В корпусе размещены механизм перемещения с приводом и механизм уплотнения волокнистого материала. Механизмы установлены с возможностью встречного вращения и взаимодействия, их оси параллельны. Механизм перемещения волокнистого материала выполнен в виде полого вала. На боковой поверхности вала по образующим радиально и жестко закреплены ребра. Механизм уплотнения волокнистого материала выполнен в виде барабана. По образующим барабана радиально выполнены выступы. Выступы поочередно размещены между ребрами вала. Привод механизма перемещения волокнистого материала выполнен реверсивным. Выступы на барабане в поперечном сечении имеют форму полуцилиндров. Технический результат – сохранение природных свойств и длины асбестового волокна, обеспечение соответствия веса порции асбестового волокна заданному, снижение энергоемкости установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Загрузочный узел пресс-упаковочной установки для волокнистых материалов, в частности для асбестового волокна, включающий бункер-накопитель, загрузочное устройство, состоящее из корпуса с загрузочным и разгрузочным проемами и размещенных в нем механизма перемещения с приводом и механизма уплотнения волокнистого материала, установленных с возможностью встречного вращения и взаимодействия, при этом их оси параллельны, весовую камеру с блоком управления приводом механизма перемещения волокнистого материала, отличающийся тем, что механизм перемещения волокнистого материала выполнен в виде полого вала, на боковой поверхности которого по образующим радиально и жестко закреплены ребра, а механизм уплотнения волокнистого материала выполнен в виде барабана, по образующим которого радиально выполнены выступы, имеющие возможность поочередного размещения между ребрами механизма перемещения волокнистого материала, при этом привод механизма перемещения волокнистого материала выполнен реверсивным.2. Загрузочный узел по п.1, отличающийся тем, что выступы на барабане механизма уплотнения волокнистого материала в поперечном сечении имеют форму полуцилиндров.