ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВОЙ МАССЫ Российский патент 2009 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к кормопроизводству и может быть использовано к скармливанию животным.

Известен экструдер для приготовления кормовой массы, включающий снабженный загрузочным бункером (воронкой) корпус с расположенными в нем прессующим и подающим шнеками, последний из которых выполнен из упругой полосы в форме прямого геликоида, охватывает с зазором заднюю часть выполненного на заднем конце прессующего шнека хвостовика и закреплен на последнем задним витком, и устройство для регулирования давления внутри корпуса. При этом между задним витком прессующего шнека и передним витком подающего шнека известного экструдера образована камера, основаниями которой являются упомянутые витки шнеков, а боковыми поверхностями - поверхности корпуса и передней части хвостовика. Причем диаметр хвостовика известного экструдера равен внутреннему диаметру заднего витка прессующего шнека, а шаг подающего шнека больше шага последнего [1].

Недостатком известного экструдера является относительно большая его длина, а именно на участке позади прессующего шнека, что увеличивает металлоемкость экструдера.

Задача изобретения: снижение габарита и металлоемкости экструдера.

Задача изобретения решается следующей совокупностью признаков предлагаемого экструдера.

Предлагаемый экструдер, как и известный, включает снабженный загрузочной воронкой корпус с расположенными в нем прессующим и подающим шнеками, последний из которых выполнен из упругой полосы в форме прямого геликоида, охватывает с зазором заднюю часть хвостовика, выполненного на заднем конце прессующего шнека, и закреплен на хвостовике задним витком. Также экструдер включает устройство для регулирования давления внутри корпуса и образованную между задним витком прессующего шнека и передним витком подающего шнека камеру, основаниями которой являются упомянутые витки шнеков, а боковыми поверхностями - поверхности корпуса и передней части хвостовика. В отличие от известного, в предлагаемом экструдере передняя часть хвостовика выполнена в форме усеченного конуса, обращенного к заднему витку прессующего шнека, при этом диаметр задней части хвостовика равен диаметру меньшего основания упомянутого усеченного конуса, а на заднее окончание последнего опирается подающий шнек в поджатом состоянии.

Совокупность признаков предложенного экструдера причинно-следственно связана с заявленным техническим результатом, а именно с уменьшением длины экструдера и его металлоемкости, следующим образом:

- во-первых, в результате более меньший, чем у базового экструдера, диаметр задней части хвостовика предлагаемого экструдера обусловливает (при одинаковых наружных диаметрах сопоставляемых экструдеров) получение меньшей длины подающего шнека в предлагаемом экструдере. Так как при упомянутом меньшем диаметре задней части хвостовика уменьшается внутренний диаметр витка подающего шнека, значит, увеличивается его фронтальная площадь и, как следствие, уменьшается расчетный для заданной производительности и частоты оборотов шаг подающего шнека, а значит, и его длина;

- во-вторых, коническая форма передней части хвостовика предлагаемого экструдера обеспечивает опору на упомянутый усеченный конус переднего витка подающего шнека, что обусловливает получение минимально достаточной длины упомянутой в характеристике устройства камеры, и при этом опора подающего шнека предлагаемого экструдера на этот усеченный конус именно в поджатом состоянии обусловливает исключение из длины подающего шнека в его исходном положении «неработающей длины».

Что в совокупности и обеспечивает уменьшение длины экструдера, а значит, и его металлоемкость.

На чертеже схематично изображен экструдер в продольном разрезе. Экструдер состоит из корпуса 1 с загрузочной воронкой 2, подающего шнека 3 и прессующего шнека 4, на заднем конце которого выполнен хвостовик, состоящий из задней 5 и передней 6 частей. Передняя часть 6 хвостовика выполнена в форме усеченного конуса, обращенного к заднему витку 7 прессующего шнека 4 большим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру прессующего шнека. А диаметр заднего участка 5 хвостовика выполнен диаметром, равным диаметру меньшего основания упомянутого усеченного конуса. Задний участок 5 хвостовика охватывается с зазором (на чертеже зазор не показан) подающим шнеком 3, который выполнен из упругой полосы в форме прямого геликоида, и задним витком 8 закреплен на хвостовике. При этом подающий шнек 3, перейдя передним концом f меньшее основание h упомянутого конуса (вследствие упомянутого зазора), опирается на его заднее окончание в поджатом состоянии.

При этом между передним витком 9 подающего шнека и задним витком 7 прессующего шнека образована камера 10, минимально достаточная длина S которой равна 1,5-2 шагам прессующего шнека 4 (длиннее - для измельченного корма большей плотности). Экструдер имеет устройство для установки нормативного давления экструдирования, Р_э (давление экструдируемой массы перед передним витком прессующего шнека). Это устройство выполнено в виде втулки 11, установленной в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения посредством гайки 12 относительно переднего конца прессующего шнека 4, выполненного в виде конической головки 13. Задний виток 8 подающего шнека закреплен на хвостовике посредством гильзы 14, надетой на палец (на чертеже не показан), который закреплен на хвостовике.

Экструдер работает следующим образом.

При пуске экструдера подающий шнек 3 забирает измельченный корм из загрузочной воронки 2 и заполняет им камеру 10, откуда корм захватывается задним витком 7 прессующего шнека 4 и, постепенно уплотняясь, перемещается к зазору, образованному между втулкой 11 и конической головкой 13, через который выходит в виде кормовой массы.

Так как производительность подающего шнека 3 вначале больше, чем прессующего шнека 4, корм в камере 10 начинает уплотняться, а подающий шнек упруго сжиматься, уменьшая свой шаг. В результате объем подачи корма уменьшается, пока масса этого объема не сбалансируется с массой уплотненного корма, захватываемого прессующим шнеком 4 при нормативном давлении экструдера, P_э.

Сбалансировавшийся режим подачи корма выдерживается подающим шнеком 3 при поступлении из загруженной воронки 2 измельченного корма постоянной плотности. Передний виток 9 подающего шнека при этом испытывает нормативное давление Р₂ со стороны подаваемого им в камеру 10 измельченного корма.

При уменьшении плотности корма в загрузочной воронке 2 масса подающегося в камеру 10 корма станет меньше массы корма, захватываемого задним витком 7 прессующего шнека 4, давление в камере 10 начинает падать, а подающий шнек 3, вследствие этого, разжиматься, уплотняя корм передним витком, противодействуя падению его плотности. При этом вследствие возросшего своего шага подающий шнек 3 увеличивает объем забираемого из загрузочной воронки 2 корма, противодействуя разбалансированности режима подачи. При правильно выбранной длине и упругой характеристике подающего шнека 3 конец f переднего витка 9 подающего шнека 3 достигает окончания передней части 6 хвостовика только при минимальном (заданном) давлении P₁ корма в камере 10.

При увеличении плотности корма в загрузочной воронке 2 плотность корма в камере 10 начинает повышаться относительно P₂ и подающий шнек 3, сжимаясь, убавляет подачу в камеру, противодействуя разбалансированности взаимодействия шнеков и нарастанию давления в камере.

Пусковое, нормативное и остановочное давление внутри корпуса 1 устанавливается осевым перемещением втулки 11 посредством гайки 12, в результате чего изменяется зазор между втулкой и конической головкой 13.

Предложенный экструдер имеет относительно малые габарит и металлоемкость, обеспечивая при этом заданный уровень стабилизации процесса экструдирования.

Источники информации

1. Патент РФ №2225144, кл. А23 №17/00, А23Р 1/12.

Изобретение относится к кормопроизводству и может быть использовано при подготовке кормов животным. Экструдер включает снабженный загрузочной воронкой корпус с расположенными в нем прессующим и подающим шнеками. Подающий шнек выполнен из упругой полосы в форме прямого геликоида, охватывает с зазором заднюю часть хвостовика, выполненного на заднем конце прессующего шнека, и закреплен на хвостовике задним витком. Также экструдер имеет устройство для регулирования давления внутри корпуса и образованную между задним витком прессующего шнека и передним витком подающего шнека камеру. Основаниями камеры служат упомянутые витки шнеков, а боковыми поверхностями - поверхности корпуса и передней части хвостовика. Передняя часть хвостовика выполнена в форме усеченного конуса, обращенного к заднему витку прессующего шнека большим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру последнего. Диаметр задней части хвостовика равен диаметру меньшего основания упомянутого усеченного конуса. На заднее окончание последнего подающий шнек опирается в поджатом состоянии. Использование изобретения позволит снизить габариты и металлоемкость экструдера при обеспечении заданного уровня стабилизации процесса экструдирования. 1 ил.

Экструдер для приготовления кормовой массы, включающий снабженный загрузочной воронкой корпус с расположенными в нем прессующим и подающим шнеками, последний из которых выполнен из упругой полосы в форме прямого геликоида, охватывает с зазором заднюю часть хвостовика, выполненного на заднем конце прессующего шнека, и закреплен на хвостовике задним витком, устройство для регулирования давления внутри корпуса и образованную между задним витком прессующего шнека и передним витком подающего шнека камеру, основаниями которой являются упомянутые витки шнеков, а боковыми поверхностями - поверхности корпуса и передней части хвостовика, отличающийся тем, что передняя часть хвостовика выполнена в форме усеченного конуса, обращенного к заднему витку прессующего шнека большим основанием, диаметр которого равен внутреннему диаметру последнего, при этом диаметр задней части хвостовика равен диаметру меньшего основания упомянутого усеченного конуса, причем на заднее окончание последнего подающий шнек опирается в поджатом состоянии.