УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПОРОЖНЕНИЯ УПАКОВКИ Российский патент 2013 года по МПК B65B69/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для разрезания мешков, предназначенному для опорожнения мешков и высыпания их содержимого, в большей или меньшей степени напоминающего порошок, в контейнер, например пакет или в другую аналогичную тару. В частности, изобретение относится к устройству для опорожнения упаковки, предназначенному для использования на шельфовой территории и содержащему средство для разрезания упаковки, средство для отделения содержимого мешков от самих мешков и средство для удаления пустой упаковки. Средство для отделения содержимого по меньшей мере от упаковки содержит средство для разрезания упаковки, один или более транспортирующий шнек и вращающийся барабан с предусмотренными в нем отверстиями, через которые извлеченное из упаковки содержимое падает из барабана.

Уровень техники

При бурении шельфовых скважин необходимо использование бурового раствора. Такой буровой раствор может быть на водной или углеводородной основе. В состав бурового раствора входят различные химические реагенты и соединения, и некоторые из этих компонентов представляют опасность для человека. Химические реагенты обычно поставляют в мешках весом 25-30 кг, содержимое мешков подают в смесительную установку и смешивают в циркулирующий буровой раствор. Буровой раствор следует выбирать и изготавливать индивидуально для конкретных условий и в любое время, при этом часто требуется менять состав раствора. Исходя из этого, операцию смешивания бурового раствора необходимо производить непосредственно на буровой платформе, при этом данная операция становится неотъемлемой частью процесса бурения.

Таким образом, задача заключается в том, чтобы определить наиболее эффективный способ осуществления разрезания и опорожнения мешков с целью смешивания их содержимого в циркулирующий буровой раствор. Учитывая различные факторы, в том числе связанные с опасностью для здоровья, а также с точки зрения экономической целесообразности, указанную операцию смешивания следует автоматизировать и исключить при этом любой риск для здоровья оператора.

В настоящее время существует большое количество различных машин, выполняющих указанные операции.

В патентном документе US 4,930,968 раскрыта установка для разрезания мешков, содержащая блок для разрезания мешка, предназначенный для высвобождения порошка из мешка; первый транспортирующий шнек для перемещения порошка и мешка; барабан для отделения порошка от мешка, причем первый транспортирующий шнек концентрически расположен в барабане; подающий шнек, размещенный под барабаном и соединенный с ним открытым способом, и предназначенный для перемещения порошка на отдельный участок; также накопитель для разрезанных, пустых мешков, расположенный на противоположном конце барабана и указанного первого подающего шнека, если смотреть относительно загрузочного отверстия, предназначенного для загрузки заполненных мешков. Согласно этому решению исходный мешок с содержимым в виде порошка подают в машину с соответствующей стороны блока для разрезания мешка, после чего мешок посредством первого транспортирующего шнека перемещается по направлению к стопору, где мешок разрезается и происходит высвобождение содержимого мешка, далее направление вращения меняется на обратное.

В патентном документе ЕР 1123868 раскрыта установка для разрезания мешков, выполненная в форме подающего шнека, расположенного в лотке с предусмотренными на нем неподвижными ножами, предназначенными для разрезания мешков, и барабана, расположенного с одного конца подающего шнека, причем в указанном барабане происходит отделение содержимого мешка от самого мешка. На противоположном конце предусмотрено отверстие, ведущее к лотку и предназначенное для накопления пустых мешков.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить техническое решение, пригодное для использования на буровой морской платформе, надежное, а также исключающее или, по меньшей мере, существенно снижающее опасность для здоровья оператора.

Другая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить установку, обеспечивающую необходимое качество бурового раствора эффективным и оптимальным с точки зрения затрат способом.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить установку, обеспечивающую быструю корректировку или изменение содержания или состава бурового раствора.

Приведенные выше задачи решены благодаря предложенному техническому решению, охарактеризованному далее в отличительной части независимого пункта формулы изобретения.

В соответствии с изобретением барабан подвешен и свободно вращается без опоры на валы и подшипники, причем барабан подвешен посредством по меньшей мере одного ремня, протянутого вокруг барабана, при этом указанный ремень также проходит поверх по меньшей мере одного, отделенного от барабана, вращающегося ведущего вала.

В соответствии с одним из вариантов изобретения, по меньшей мере один указанный ремень представляет собой бесконечную цепь, проходящую поверх колеса, имеющего соответствующую форму и конструкцию и установленного по меньшей мере на одном указанном ведущем валу.

Бесконечная цепь представляет собой, например, последовательность элементов сферической формы или шариков, проходящую поверх колеса соответствующей формы и конструкции, закрепленного по меньшей мере на одном указанном ведущем валу.

Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения барабан может иметь соответствующие канавки, проходящие по периферии барабана и взаимодействующие с указанным ремнем с целью приведения барабана во вращение. Кроме того, можно предусмотреть направляющее средство, соединенное с барабаном и удерживающее барабан в надлежащем положении при его вращении.

Данное направляющее средство содержит вращающиеся колеса, соприкасающиеся с внешней поверхностью барабана в его верхней части и при необходимости также в его нижней части. Например, по меньшей мере четыре вращающихся колеса можно использовать в верхней части барабана, а также при необходимости можно использовать колеса, расположенные в нижней части барабана. Вместо вышеупомянутого средства или дополнительно к нему можно использовать направляющие средства, выполненные в виде по меньшей мере одной направляющей рейки, имеющей изогнутую опорную поверхность, соответствующую внешней форме барабана. С нижней внешней поверхностью барабана может взаимодействовать одна или более направляющая рейка.

Для исключения возможного осевого перемещения барабана можно использовать по меньшей мере одну стопорную поверхность или стопорное средство, с которыми соприкасается барабан.

Техническое решение в виде устройства, предложенного в настоящем изобретении, имеет малые габариты, в результате общая занимая им площадь максимально уменьшена, что обеспечивает возможность его использования на буровой морской платформе.

Краткое описание чертежей

Далее представлено подробное описание варианта осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

на фиг.1 схематично изображен вид сбоку на вариант осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 представляет собой вертикальное сечение по линии А-А с фиг.1, проходящее через устройство для разрезания мешков;

фиг.3 представляет собой вертикальное сечение по линии В-В с фиг.1, проходящее через устройство для разрезания мешков; и

фиг.4 представляет собой вертикальное сечение по линии С-С с фиг.1, проходящее через устройство для разрезания мешков.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 схематично изображен вид сбоку на предпочтительный вариант осуществления устройства 10 для разрезания мешков в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 10 для разрезания мешков содержит четыре основных элемента: режущее средство 11, отделяющее средство 21, транспортирующее средство 38 и уплотнитель 20.

Режущее средство 1 имеет корпус или кожух 25 с вращающимся режущим шнеком 22. Шнек выполнен в форме центрального вала 12 и винтового лезвия 13, навитого вдоль центрального вала 12. Лезвие 11 жестко закреплено на центральном валу 12. Привод 14, например электродвигатель и предпочтительно редуктор, обеспечивает движение винтового режущего средства 11. По меньшей мере один конец винтового режущего средства 11 закреплен в корпусе 15. Корпус 15 предпочтительно охватывает шнек 13, вследствие чего лоток 16 сформирован по меньшей мере с нижней стороны корпуса. В основании лотка 16 предусмотрены отверстия 26, через которые выводится содержимое мешков, падая вниз из лотка 16. Перфорированный грохот в лотке 16 предпочтительно подвешен на резиновых подвесках или аналогичных демпфирующих средствах, обеспечивающих в случае необходимости возможность определенной вибрации лотка, причем указанная вибрация не передается остальным частям установки. Указанная вибрация обеспечивает возможность перемещения содержимого мешков из лотка. Средство для транспортировки (не показано) содержимого мешков, например, к смешивающему контейнеру расположено под перфорированным лотком. Такие средства для транспортировки представляют собой любые устройства подходящего типа, известные специалисту в данной области техники.

В концевой части корпуса 15, где шнек 13 соединен с приводом 14, в верхней его части выполнено загрузочное отверстие 27. Для загрузочного отверстия 27 предпочтительно предусмотрена пыленепроницаемая крышка, соединенная с выключателем, причем в случае, если крышка находится в открытом состоянии, вращение шнека невозможно. В результате, исключена вероятность нежелательного выброса пыли и порошка за пределы установки, а также исключена вероятность травмирования оператора.

На противоположном конце корпуса 15 расположено отделяющее средство 21. Отделяющее средство 21 содержит корпус или кожух с имеющимся в нем цилиндрическим, выполненным с возможностью вращения грохотом или барабаном 17, предназначенным для отделения оставшейся части порошка от упаковки. Отделяющее средство расположено относительно режущего шнека 22 таким образом, что режущий шнек 22 частично входит во вращающийся грохот 17. Грохот 17 имеет отверстия, в результате чего порошок или мелкозернистый материал, подаваемый в грохот режущим шнеком 22, имеет возможность падать через указанные отверстия 18, тогда как разрезанный мешок (не показан) подается наружу в осевом направлении через вращающийся барабан любым подходящим способом. Вращающийся барабан 17 выполнен в виде грохота или перфорированной панели и подвешен посредством одного или более ремня или цепи 28, который, в свою очередь, подвешен на вращающемся валу 29, соединенном с приводом (не показан), например электродвигателем или аналогичным устройством, и предпочтительно редуктором. Для того чтобы исключить возможные поперечные перемещения барабана 17, барабан 17 удерживается на месте посредством направляющих колес 30. Возможно, например, использование четырех направляющих колес 30, размещенных попарно на расстоянии друг от друга в верхней части барабана 17. При необходимости направляющие колеса также можно расположить в нижней части барабана 17. Кроме того, для исключения возможных осевых перемещения или смещений барабан 17 можно при необходимости подпереть контактной поверхностью или другими подобными средствами (не показано), расположенными с каждого конца барабана 17. Внутри барабана 17 расположены лопасти 23, которые переворачивают упаковку и одновременно перемещают ее в осевом направлении из барабана 17.

Под отделяющим средством, в нижней части устройства 10 для разрезания мешков расположен уплотнитель 20. Указанный уплотнитель 20 имеет корпус 24, содержащий выполненный с возможностью вращения шнек 32, вращающийся в трубе, на конце которой находится выпускное отверстие. Указанный конец трубы можно соединить с накопителем, например с пакетом, предназначенным для приема пустых упаковок, в результате указанные пустые мешки выводятся из транспортной трубы 24 в накопитель посредством вращающегося шнека 32. Вращающийся шнек 32 приводится в движение за счет привода (не показан), например, электродвигателя. Выпускное отверстие 24 расположено под устройством для разрезания мешков, а шнек 34 выполнен таким образом, что перемещает пустой мешок справа налево, как показано на фигуре. Выход пустого мешка происходит через свободный конец барабана 21, затем пустой мешок подается или падает через отверстие 40 вниз на шнек 34, который перемещает пустой мешок в обратном направлении под барабан и далее наружу через отверстие 24, предусмотренное на противоположном конце шнека 14.

Содержимое мешков, обычно в форме порошка, попадает наружу из устройства 10 через выпускную трубу 31, предусмотренную в конце устройства 10 и соединенную со шнеком 38.

Как показано на фиг.1 устройство 10 для разрезания мешков установлено на опорах 39.

На фиг.2 показано вертикальное сечение по линии А-А с фиг.1, проходящее через винтовое режущее средство 11. Как показано на фиг.1, загрузочный транспортер 35, оборудованный кожухом, содержащим пыленепроницаемую крышку 36, соединен с загрузочным отверстием 27. Кроме того, можно предусмотреть такую конструкцию устройства 10 для разрезания мешков, что устройство 10 полностью помещается внутри его собственного кожуха 37, вследствие чего устройство оказывается полностью закрытым и исключена вероятность попадания пыли в окружающую среду. Более того, вдоль основания устройства 30 для разрезания мешков по всей его длине расположено транспортирующее средство 38, предназначенное для перемещения содержимого мешков из устройства 10 для разрезания мешков. Указанное транспортирующее средство 38 выполнено, например, в форме шнека или другого аналогичного средства, предпочтительно вращающегося в направлении, при котором содержимое мешков перемещается наружу из установки. Транспортирующее средство 38 размещено в нижней части канала, имеющего форму желоба, причем в этот канал имеется открытый доступ из расположенного выше лотка 16 благодаря имеющимся в лотке 16 отверстиям, которые также обеспечивают взаимодействие указанного канала с режущим шнеком 22 и перфорированным барабаном 21. Тем не менее следует отметить, что в некоторых случаях устройство для разрезания мешков предпочтительно оборудовано резервуаром, содержащим питатель вместо транспортирующего шнека.

На фиг.3 показано вертикальное сечение, проходящее через часть устройства для разрезания мешков, в которой расположен барабан 17, а на фиг.4 показано вертикальное сечение по линии С-С с фиг.1. Как показано на фиг.4, открытый канал 40 направляет пустой мешок вниз в уплотнитель 20, причем уплотнитель смещен относительно барабана 17 и оси режущих лезвий 13.

Далее представлено более подробное описание принципа работы устройства для разрезания мешков в соответствии с настоящим изобретением.

Мешок с содержимым, например в виде порошка или мелкозернистого однородного материала, подают в устройство 10 для разрезания мешков через отверстие 27. Режущий шнек 22 приводят в движение и вращают в направлении, при котором мешок перемещается к вращающемуся грохоту 17. При перемещении к грохоту 17 мешок разрезается посредством режущего шнека 11, который также транспортирует вскрытый мешок в направлении к вращающемуся грохоту 17, при этом основная часть содержимого мешка падает через отверстия 26. Согласно изобретению, мешок разрезается на части посредством закрепленных на шнеке 11 винтовых лезвий 13, кромки которых разрезают материал мешка. Лезвия могут быть оснащены ножами, обеспечивающими правильное разрезание мешков. Мешок поступает в один конец вращающегося грохота 17, в котором он переворачивается посредством лопастей 23, расположенных с внутренней стороны грохота 17. Также лопасти 23 перемещают опорожненные мешки далее через грохот 17 и из грохота 17 через его противоположный конец. Опорожненный мешок падает в уплотнитель 20, который содержит уплотняющий шнек 34. Шнек захватывает пустой мешок, прессует его и подает в накопитель. Такой накопитель представляет собой, например, пакет или другую аналогичную тару.

Несмотря на то, что на чертежах режущий шнек 11 изображен с цилиндрическим стержнем 12, следует отметить, что стержень 12 режущего шнека 11 может иметь форму конуса, диаметр которого уменьшается в направлении к грохоту 17. Вследствие чего мешок при движении в направлении к грохоту 17 прессуется и/или разрезается все больше. Кроме того, следует отметить, что возможно использование ножей, предназначенных для осуществления правильного разрезания мешков, которые обеспечивают более качественное вскрытие мешка, что, в свою очередь, облегчает высвобождение оставшегося содержимого из мешка еще до того, как мешок поступит в грохот 17. Для того чтобы улучшить процесс разрезания и опорожнения мешка, светопроемы на участке между режущим шнеком 11 и барабаном 17 также можно изготовить минимального размера.

В соответствии с настоящим изобретением угол подъема винтовой линии режущего шнека может быть переменным, то есть расстояние между лезвиями на участке, где мешок касается шнека в первый раз, изготовлено наименьшим, а далее по мере приближения к грохоту 17 оно увеличивается. Такая конструкция способствует растягиванию мешка и в результате облегчает его опорожнение.

Следует также отметить, что грохот, используемый в основании соответствующих лотков, выполнен с возможностью замены.

С целью исключения возможного нежелательного выброса пыли, внутри блока, создающего вакуум в корпусе, может быть предусмотрен вентилятор.

Изобретение относится к устройству для разрезания мешков, предназначенному для опорожнения мешков и для использования его на шельфовой территории. Устройство содержит средства для разрезания упаковки, для отделения упаковки от его содержимого и для удаления пустой упаковки. Причем средство 21 для отделения содержимого от упаковки представляет собой вращающийся барабан 17 с отверстиями 18, через которые содержимое, извлеченное из упаковки, выходит из барабана, и с отверстием 40, предназначенным для удаления пустой упаковки. Барабан 17 свободно вращается и подвешен посредством по меньшей мере одного ремня 28, проходящего вокруг барабана 17, причем по меньшей мере один ремень 28 проходит поверх по меньшей мере одного вращающегося ведущего вала 29. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы, уменьшение габаритов, а также снижение времени на монтаж-демонтаж барабана. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для разрезания мешков, предназначенное для опорожнения мешков и для использования на шельфовой территории, содержащее средство (11) для разрезания упаковки, средство (21) для отделения упаковки от его содержимого и средство (20, 23) для удаления пустой упаковки из устройства (11) для разрезания, причем указанное средство (21) для отделения содержимого от упаковки представляет собой вращающийся барабан (21) с предусмотренными в нем отверстиями (18), через которые содержимое, извлеченное из упаковки, выходит из барабана, а также отверстие (40), предназначенное для удаления пустой упаковки, отличающееся тем, что барабан свободно вращается и подвешен только посредством по меньшей мере одного ремня (28), проходящего вокруг барабана (17), причем указанный по меньшей мере один ремень (28) также проходит поверх по меньшей мере одного вращающегося ведущего вала (29).

2. Устройство для разрезания мешков по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один указанный ремень (28) представляет собой бесконечную цепь, проходящую поверх колеса, имеющего соответствующую форму и конструкцию и закрепленного по меньшей мере на одном указанном ведущем валу (29).

3. Устройство для разрезания мешков по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один указанный ремень (28) представляет собой ремень, состоящий из последовательности связанных шариков, проходящий поверх колеса, имеющего соответствующую форму и конструкцию и закрепленного по меньшей мере на одном указанном ведущем валу (29).

4. Устройство для разрезания мешков по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что барабан (17) имеет соответствующие канавки, проходящие по периферии барабана (17) и взаимодействующие с указанным ремнем (28), с целью приведения барабана (17) во вращение.

5. Устройство для разрезания мешков по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что предусмотрено направляющее средство, взаимодействующее с барабаном (17), обеспечивающее при этом управление барабаном (17) и удерживающее его в заданном положении во время вращения.

6. Устройство для разрезания мешков по п.5, отличающееся тем, что направляющее средство выполнено в форме вращающихся колес, соприкасающихся с внешней поверхностью барабана (17).

7. Устройство для разрезания мешков по п.6, отличающееся тем, что использовано по меньшей мере четыре вращающихся колеса.

8. Устройство для разрезания мешков по п.4, отличающееся тем, что по меньшей мере одно направляющее средство расположено в нижней части барабана (17).

9. Устройство для разрезания мешков по п.5, отличающееся тем, что направляющее средство выполнено в форме направляющей рейки, имеющей изогнутую опорную поверхность, соответствующую изогнутой форме барабана (17).

10. Устройство для разрезания мешков по п.5, отличающееся тем, что нижняя часть барабана (17) находится в скользящем контакте с направляющей рейкой, имеющей соответствующую форму, причем указанный контакт происходит без трения.

11. Устройство для разрезания мешков по любому из пп.1-3, 6-10, отличающееся тем, что барабан (17) соприкасается с одним или более опорным средством, исключающим возможное осевое перемещение барабана (17) во время вращения.