Настоящее изобретение в целом относится к обработке слоистых гибких изделий, например кож и шкур, и, более конкретно, к машине для кондиционирования таких изделий специально подготовленным воздухом.
Известно, что некоторые типы слоистых гибких изделий, например промышленные шкуры, поглощают значительное количество воды и имеют высокое содержание влаги, что недопустимо в полупродуктах или в готовых изделиях.
Соответственно, такие изделия должны подвергаться процессу сушки с помощью соответствующих машин или промышленных установок.
Может случиться так, что, когда указанные изделия подвергаются такой сушке, они будут пересушены или высушены неравномерно, теряя в результате необходимую гибкость и мягкость, и вследствие этого подвергаются риску повреждения при дальнейшей обработке.
Известно также, что некоторые изделия, например промышленные шкуры, должны подвергаться чистовой обработке, в ходе которой они с обеих сторон пропитываются защитными агентами, имеющими определенные физические и химические свойства. В таких случаях, если изделие высушено только с одной стороны или сушка производилась на различных сторонах поочередно, это может привести к возникновению на высушенной стороне постоянного барьера, который препятствует удалению остаточной влаги изнутри изделия, что вызывает неприятный запах от такого изделия, сохраняющийся в течение длительного времени.
Таким образом, очевидно, что в нескольких отраслях промышленности, таких как дубильная промышленность, имеется потребность в надлежащих средствах для “кондиционирования” изделий, что означает регулирование и точную подстройку остаточной влажности в изделиях в соответствии с их характером и толщиной, а также с конкретными требованиями к полупродуктам и готовым изделиям.
Известны машины и установки для сушки слоистых гибких изделий, например машины вакуумной сушки периодического действия.
Такие машины оснащены нагревательными плитами, на которые точно укладываются изделия, подлежащие сушке, например шкуры, которые затем подвергаются воздействию глубокого вакуума.
Влага, высвобождающаяся из изделий в виде пара, конденсируется и удаляется в виде воды.
Шкуры, прошедшие такую сушку, могут сохранять остаточную влажность от 30 до 50%, что в зависимости от применения либо слишком много, либо слишком мало.
Известны другие сушильные системы, относящиеся к непрерывному типу, например цепные сушильные установки, в которых подвергаемые сушке изделия подвешиваются на бесконечную цепь, которая непрерывно перемещается на открытом воздухе по траектории, проходящей через рабочие зоны, отведенные для других технологических процессов таким образом, чтобы экономить пространство и трудозатраты. Несмотря на то что такие известные установки относительно недороги, они имеют недостаток, заключающийся в их чрезвычайной негибкости из-за того, что все изделия подвергаются одинаковой обработке и толщина и различный характер подвешенных на цепь изделий не учитываются. Более того, изделия остаются подвешенными на цепи очень долго, в результате чего замораживаются оборотные средства.
Также известны туннельные установки, где изделия поступательно перемещаются по коробу, сквозь который течет умеренной силы поток воздуха, прошедшего подготовку в соответствующих кондиционерах или осушителях для обеспечения постоянной и достаточно глубокой сушки. В этих известных кондиционирующих установках влага, присутствующая в изделии, удаляется неравномерно и неконтролируемо. Более того, обработка изделий проходит чрезвычайно медленно и не позволяет быстро учитывать производственные требования, которые меняются все чаще и чаще. Даже в этом случае происходит существенное омертвление капитала, что является существенным экономическим недостатком.
Из заявки на патент GB-A-2163450 известно устройство для обработки кож, имеющее все признаки, содержащиеся в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. В этом известном устройстве обрабатываемые кожи подвергаются сушке нагретым воздухом и растягиваются бесконечными канатными петлями, поступательно перемещающимися в горизонтальном направлении в сушильной камере. Сопла, расположенные на противоположных сторонах кож, вдувают нагретый воздух, а кожи поступательно перемещаются с помощью бесконечных канатных петель. Недостатком этого известного устройства является то, что сопла выполнены такой формы, чтобы вдувать воздух в довольно локализованную зону, и поэтому подвергающиеся сушке изделия высушиваются недостаточно равномерно. Более того, бесконечные канатные петли этого известного устройства проходят только в одной горизонтальной ветви, и поэтому кожи транспортируются через сушильную камеру только на протяжении одной своей длины, что существенно сокращает высушивающее воздействие воздуха.
Из заявки на патент GB-A-703391 известно устройство для обработки и кондиционирования изделий, например текстиля или бумаги, в котором применяется воздух, пар или другая газообразная среда, вдуваемая группами сопел, расположенных по обе стороны от транспортируемых изделий. В этом известном устройстве предусмотрены средства для поддержки и перемещения обрабатываемых изделий в проходе между группами сопел. Кроме того, каждое сопло в своей нижней стенке имеет пару вытянутых отверстий. Наконец, обрабатываемые изделия транспортируются только на протяжении одной горизонтальной длины, на протяжении которой расположены сопла.
Основной задачей настоящего изобретения является создание машины для кондиционирования слоистых гибких изделий, в частности промышленных шкур, которая позволяет осуществлять управляемую и равномерную сушку изделий с обеих сторон, не допуская сохранения влаги внутри этих изделий.
Другой задачей настоящего изобретения является создание машины для кондиционирования слоистых гибких изделий с высокой скоростью и эффективностью, предотвращая тем самым замораживания большого количества изделий и, следовательно, денежных средств, так, чтобы получить, по существу, плоские и не имеющие дефектов изделия.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание машины для кондиционирования, имеющей высокую гибкость, позволяющую легко и быстро регулировать параметры процесса в соответствии с характеристиками обрабатываемых изделий.
Другой задачей настоящего изобретения является создание машины для кондиционирования, которая имеет относительно простую и компактную конструкцию и не требующую высокой квалификации обслуживающего персонала.
Следующей задачей настоящего изобретения является создание машины, имеющей кондиционирующую часть, выполненную как можно более длинной в ограниченном пространстве.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание машины для кондиционирования кож и подобных изделий, которая имеет модульную конструкцию, способную адаптироваться к конкретным требованиям каждой партии и к производительности в помещении, в котором она расположена.
Эти и другие задачи достигаются в машине для кондиционирования кож и подобных слоистых изделий в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения, которая содержит по меньшей мере один модульный кондиционирующий блок, имеющий внешний кожух с входным участком для изделий, подлежащих обработке и выходным участком для уже обработанных изделий, средство для поступательного перемещения изделий в продольном направлении между входными и выходным участками, содержащее бесконечные элементы, обращенные к противоположным сторонам изделий относительно плоскости, в которой они перемещаются для их прочного удержания и перемещения по траектории кондиционирования, средство для циркуляции воздуха, содержащее два ряда сопел, расположенных на противоположных сторонах плоскости перемещения на равномерном продольном расстоянии друг от друга, при этом сопла выполнены с соответствующими выпускными отверстиями для вдувания струй воздуха поперек плоскости перемещения одновременно с обеих сторон изделий, отличающаяся тем, что выходные отверстия в каждом сопле содержат единственную щель, расположенную поперечно относительно направления перемещения, при этом бесконечные элементы содержат множество смежных прямых участков, которые взаимно перекрывают и соединены одним своим концом с предыдущим участком для определения, по существу, синусоидальной траектории, при этом ряд сопел равномерно распределен по всем соседним прямым участкам.
Благодаря такой конструкции изделия подвергаются, по существу, равномерному обдуву воздухом, удерживаясь в, по существу, плоской и ровной конфигурации с очень небольшой усадкой, что позволяет быстрее и более эффективно кондиционировать изделия.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения каждая из удлиненных щелей имеет, по существу, одинаковую ширину и проходит почти по всей ширине установки для кондиционирования.
Предпочтительно выходные отверстия сопел могут располагаться напротив друг друга, соответственно со смещением относительно продольного направления.
Сопла могут содержать боковые стенки, сходящиеся по направлению к выходным отверстиям и соединенные нижней стенкой, расположенной, по существу, параллельно плоскости перемещения и в которой выполнены выходные удлиненные щели.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из нижеследующего подробного описания предпочтительных, но не исключительных вариантов машины для кондиционирования кож и подобных слоистых гибких изделий, со ссылками на прилагаемые чертежи, где:
фиг.1 - общий боковой вид установки для обработки шкур, в которой реализован первый вариант кондиционирующей машины по настоящему изобретению;
фиг.2 - вид сбоку с частичным вырезом по вертикальной продольной плоскости второго варианта кондиционирующей машины по настоящему изобретению;
фиг.3 - вид сверху машины по фиг.2, где некоторые детали изображены прозрачными;
фиг.4 - вид спереди машины по фиг.2, где некоторые детали изображены прозрачными;
фиг.5 - схематический вид модульного устройства для машины по настоящему изобретению с частичным вырезом по вертикальной плоскости V-V;
фиг.6 - вид с частичным вырезом в вертикальной плоскости VI-VI устройства по фиг.5;
фиг.7 - сечение в плоскости VII-VII машины по фиг.5;
фиг.8 - сечение в плоскости VIII-VIII машины по фиг.5;
фиг.9 - сечение в увеличенном масштабе детали машины по настоящему изобретению;
фиг.10 - детальный вид в увеличенном масштабе детали по фиг.9.
На фиг.1 показана установка L для обработки слоистых гибких изделий, например промышленных шкур Р, в которой имеется кондиционирующая машина по настоящему изобретению, обозначенная позицией 1.
В установке L перед кондиционирующей машиной 1 по настоящему изобретению имеется известная установка D вакуумной сушки с множеством нагревательных пластин, на которых шкуры сохнут до достижения остаточной влажности, например, 20-40%. После сушильной машины D шкуры Р подвергаются кондиционированию. Этот термин означает процесс регулирования и подгонки остаточной влажности до, например, 10-20%. Наконец, шкуры подаются на участок механической обработки S для умягчения и увеличения их площади.
Кондиционирующая машина 1 может применяться и самостоятельно или между машинами и технологическими процессами, отличающимися от показанных на фиг.1, без выхода за границы настоящего изобретения.
Далее, кондиционирующая машина может использоваться даже для увлажнения, придавая изделию качество, частично утраченное на предыдущей фазе сушки.
Кроме того, можно использовать множество кондиционирующих установок в соответствии с требованиями пользователя и обрабатываемых изделий.
Машина 1, схематически показанная на фиг.1, состоит из шести модульных блоков 2, которые, по существу, идентичны и установлены в ряд, один за другим, и изделия Р перемещаются по траектории кондиционирования, проходящей, по существу, в продольном направлении А от входного участка 3 для необработанных изделий до выходного участка для обработанных изделий.
Во время перемещения изделия Р удерживаются в растянутом состоянии в, по существу, горизонтальной плоскости G, хотя такая плоскость может быть наклонена или ориентирована вертикально, что не выходит за границы настоящего изобретения.
На фиг.2 и 10 показан упрощенный вариант кондиционирующей машины по настоящему изобретению, состоящей только из двух модульных блоков, установленных один за другим и также имеющих входной 3 и выходной 4 участки для изделий Р.
Каждый блок 2, по существу, образован коробчатым кожухом 5, например, из листового металла и содержит боковые, верхнюю и нижнюю стенки, являющиеся, по существу, плоскими. Внутреннее пространство, образованное этими стенками, имеет заранее определенную ширину W и длину Т и имеет перегородку, образующую нижний участок 7 и верхний участок 8.
Нижний участок 7 образует пространство для пропускания изделий Р с помощью подходящих подающих средств и средств для их обработки с соответствующими средствами для наддува воздуха.
Как более подробно показано на фиг.4, в верхнем участке размещена часть средств для циркуляции воздуха, содержащих один или более нагнетателей 9 для нагнетания воздуха, поступающего извне через отверстие 10, и для пропускания его через теплообменник 11 для поступления в нижний участок 7.
Воздух, выполнивший функцию кондиционирования, удаляется из нижнего участка 7 и выбрасывается наружу с помощью вытяжного вентилятора 12 через выходное отверстие 13.
Согласно настоящему изобретению средство для циркуляции содержат струи воздуха, направленные одновременно на обе стороны изделия Р, в то время как оно перемещается по траектории кондиционирования.
Более конкретно, струи воздуха генерируются последовательностью сопел 14, 14’, имеющих выпускные отверстия 15, 15’, расположенные на противоположных сторонах от плоскости, в которой уложены изделия.
Предпочтительно, струи вдуваемого воздуха ориентированы поперек направления А перемещения изделий по траектории кондиционирования.
Кроме того, отверстия 15, 15’ обращены друг к другу. Альтернативно отверстия 15, 15’ могут быть смещены друг относительно друга в продольном направлении, что дает тот же самый конечный эффект.
Ниже следует описание предпочтительного варианта сопел 14, 14’, однако очевидно, что можно использовать и альтернативные формы при условии, что они подпадают под данную изобретательскую концепцию.
Более конкретно, в нижнем участке 7 образованы одна или более нагнетательных камер 16, имеющих приблизительно призматическую или кубическую форму, похожую на горизонтальные ящики.
Каждая камера 16 может иметь внутри гофрированные пластины 17, 17’ с постоянной или переменной длиной шага R, при этом пластины обращены друг к другу и симметрично разнесены от промежуточной плоскости G, которая определяет плоскость, в которой перемещаются изделия Р. Гофрированные пластины 17, 17’ подразделяют камеру 16 на центральную полость 18, верхнюю полость 19 и нижнюю полость 19’.
Предпочтительно гофры пластин 17, 17’ расположены, по существу, в поперечном направлении относительно направления А перемещения изделий. Эти гофры равномерно разнесены друг от друга для образования соответствующих стенок 20, 21, 20’, 21’, наклоненных относительно укладочной плоскости G и относительно боковых стенок 22, 22’, которые, по существу, параллельны плоскости G.
Эти нижние стенки 22, 22’ снабжены щелями, имеющими, по существу, равномерную ширину М и определяющими выпускные отверстия 15, 15’. Соответственно сопла 14, 14’ в целом образованы боковыми стенками 20, 21, 20’, 21’ и щелями или выпускными отверстиями 15, 15’, выполненными в нижних стенках 22, 22’.
Выпускные отверстия 15, 15’ проходят приблизительно по всей ширине W кондиционирующего блока 2. Более того, ряды сопел 14, 14’ расположены на равных расстояниях друг от друга в продольном направлении относительно продольной оси блока 2.
Воздух, вдуваемый нагнетателем 9 и нагреваемый теплообменником 11, подается в боковой воздухопровод 23, общий для множества нагнетательных камер 16, и распределяется по полостям 19, 19’ через соответствующие отверстия 24, 25.
Затем воздух поступает на сопла 14, 14’ и вдувается через выпускные отверстия 15, 15’ по направлению к изделиям Р, которые перемещаются по полости 18, удерживаясь в растянутом состоянии в плоскости G.
Дополнительно можно установить регулировочные клапаны и задвижки для каждого впускного отверстия для регулировки расхода воздуха в каждой нагнетательной камере 16 так, чтобы адаптировать процесс кондиционирования к состоянию изделий на траектории перемещения в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями.
Отработавший воздух удаляется из полости 18 через единственное центральное отверстие 26, выполненное в каждой камере 16, и проходит по боковому приемному воздуховоду, общему для всех камер 16. Для поддерживания регулируемого уровня влажности часть воздуха, проходящего через машину, может отсасываться из воздуховода 27 вытяжным вентилятором 12 и выбрасываться наружу через отверстие 13. Одновременно при закрытии отверстия 10 в машину поступает свежий воздух.
Предпочтительно сопла имеют такой размер, чтобы увеличивать скорость выходящего воздуха до, например, 10 м/с.
Каждая камера 16 образует шаг процесса кондиционирования шкур, и количество таких шагов в машине зависит от различных факторов, например от типа и характера кожи, их толщины и исходной влажности. Таким образом, количество нагнетательных камер 16 определяет производительность машины.
В вариантах, показанных на фиг.2, 3 и 4, каждый кондиционирующий блок 2 содержит три взаимно перекрывающиеся нагнетательные камеры 16.
В предпочтительном варианте транспортирующее средство, в целом обозначенное позицией 28, образовано парами кольцевых канатов 30, 30’, расположенных рядом друг с другом, разнесенных в поперечном направлении с шагом U.
Кольцевые канаты 30, 30’ огибают концевые ролики 31, 32, 33, 34 так, чтобы проходить параллельно с полостью 18 камеры 16 вдоль, по существу, прямого и горизонтального участка, более чем вдвое превышающего длину Т каждого модульного блока, тем самым прочно удерживая шкуры Р в плоскости G.
Таким образом, пара соседних канатов 30, 30’ определяют первый прямой отрезок а подачи в направлении стрелки F. Вторая серия пар 35, 35’, аналогичная и расположенная под предшествующей, аналогично огибает концевые ролики 36, 37, 38, 39 и определяет обратный отрезок b подачи относительно предыдущей серии пар канатов 30, 30’, в направлении стрелки F’. Второй участок прямой подачи с проходит между предыдущими участками а и b в направлении стрелки F. Таким образом, пары канатов 30, 30’, 35, 35’, расположенные рядом друг с другом, в целом определяют траекторию кондиционирования, имеющую синусоидальную или лабиринтную конфигурацию и состоящую из прямых участков а, b, с.
Рядом с концевыми роликами может быть установлен переворачивающий аппарат 40 для автоматического переворачивания изделия Р между участками а, b, с и последующим участком, чтобы исключить применение ручных операций.
Пары канатов расположены рядом друг с другом и равномерно распределены по всей ширине W бока 2, чтобы изделия прочно удерживались между ними. Благодаря уменьшенной толщине канатов кожи Р будут открыты воздушному потоку почти всей своей площадью, что позволяет оптимально кондиционировать их с обеих сторон.
Канаты 30, 30’, 35, 35’ могут быть выполнены из синтетических высокопрочных материалов с малым коэффициентом упругости, например из материала Perlon®.
В альтернативном варианте настоящего изобретения, не показанном на чертежах, транспортирующее средство может быть образовано парами бесконечных лент, обращенных друг к другу так, чтобы прочно захватывать между собой подвергаемые кондиционированию изделия Р, тем самым обеспечивая возможность прохода воздуха из сопел.
Порядок, в котором изделия Р пересекают камеры 16, задан заранее на стадии проектирования машины 1 и может также существенно отличаться от вышеописанной последовательности, что не является выходом за границы настоящего изобретения. Например, количество участков а, b, с также может быть различным, например четным числом, и, следовательно, входной и выходной участки могут быть установлены на одном конце машины, а не на противоположных ее концах.
Благодаря такому расположению нагнетательных камер и взаимоперекрывающихся участков, машина может транспортировать изделия по более длинной траектории кондиционирования при меньшей габаритной длине.
Таким образом, машина обладает прекрасной компактностью при той же длине траектории кондиционирования, что приводит к значительному сокращению трудозатрат при одинаковой производительности.
Более того, благодаря одновременному воздействию воздушных струй, имеющих очень высокую скорость на обеих сторонах изделия, изделия после обработки являются плоскими и имеют ровную поверхность и имеют очень малую усадочную деформацию.
Кондиционирующая машина оснащается средствами для изменения и регулирования расхода, температуры и влажности кондиционирующего воздуха, содержащими, например, клапаны, нагреватели и паровые сопла.
Более того, кондиционирующая машина может оснащаться известными электронными системами управления с цифровым интерфейсом. Такие системы управления предпочтительно подключаются к соответствующим датчикам и вышеуказанным средствам для управления расходом, температурой и влажностью рабочего воздуха.
Кроме того, машина может оснащаться системой рециркуляции воздуха для повторного использования воздуха, а не выброса его в окружающую среду, что приводит к экономии энергии.
Данное изобретение относится к обработке слоистых гибких изделий. Машина для кондиционирования слоистых гибких изделий, таких как кожевенное сырье и шкуры, содержащая по меньшей мере один кондиционирующий блок, через который проходят обрабатываемые изделия, нагнетатели для нагнетания и удаления воздуха, направляемого на изделия, и серию струй воздуха, направленных одновременно на обе стороны обрабатываемого изделия в поперечном направлении относительно направления перемещения изделий. Технический результат - управляемая и равномерная сушка изделий с обеих сторон, легкое и быстрое регулирование параметров процесса в соответствии с характеристиками обрабатываемых изделий. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.
| КОНФЕТЫ | 2000 |
|
RU2163450C1 |
