СМЕШИВАЮЩИЙ И ИЗМЕЛЬЧАЮЩИЙ ШНЕК Российский патент 2013 года по МПК A01F29/00 B01F7/00 A01K5/00 

Данное изобретение относится к шнеку, разработанному для установки предпочтительно на смешивающие и шинкующие тележки. В частности, оно описывает шнек с формой лопастей, подобранной для того, чтобы достигать в большей мере эффективных режущих результатов с меньшим усилием.

Измельчающие тележки, такие как, например, шинкующие тележки для фуража, хорошо известны. Они в целом состоят из самодвижущегося или буксируемого бункера с валами, установленными внутри на его дне. Данные валы имеют один или более шнеков, разработанных для смешивания и шинкования фуража, который вводят в бункер.

Измельчающие тележки, как правило, имеют шнеки, расположенные горизонтально, которые режут, шинкуют и смешивают фураж благодаря своему вращающему движению, с помощью контрножа, расположенного, например, на дне бункера.

Шнеки известного типа могут иметь единственную спиралеобразную лопасть, прикрепленную к вращающемуся валу, или, альтернативно, они могут включать несколько лопастей, закрепленных на вращающемся валу в положении, которое наклонено по отношению к оси вращения вала для того, чтобы создать что-то вроде разделяющей спиральной лопасти.

Данные лопасти имеют на своей наиболее удаленной от центра кромке один или более ножей для резания и шинковки продукции. Лопасти, согласно известной технологии, отделены друг от друга (чтобы обеспечить возможность шинковки проходящего через них продукта) так, чтобы вал прикладывал меньшее усилие по сравнению с усилием, прикладываемым валом с единственной спиральной лопастью.

Известные типы шнеков, в дополнение, имеют лопасти, расположенные на концах вала, которые наклонены в направлении, симметричном с двумя концами по отношению к вертикальной плоскости. В данном случае, когда шнек вращается, продукт, подлежащий резанию, перемещается в направлении центральной части шнека.

Следовательно, лопасти, которые имеются, по существу, в центральной части шнека, представляют собой лопасти, которые работают наиболее активно, и, таким образом, лопасти, которые наиболее изнашиваются. В дополнение, данные лопасти, которые также наклонены, прикладывают осевое давление на продукт в направлении, противоположном осевому давлению, прикладываемому соседними лопастями или одним из двух самых крайних участков шнека.

По этой причине фактически лопасти, расположенные в центральной части шнека, представляют собой лопасти, подвергаемые наибольшему усилию и, следовательно, повреждению.

С целью избежать данной возможности поломки лопасти центральной части шнека усиливают, используя известные типы средств усиления, а скорость вращения шнека ограничивают до средних значений. Данная необходимость увеличивает время, необходимое для правильного резания и удовлетворительной шинковки продукта.

Цель и задача данного изобретения состоит в том, чтобы уменьшить усилие, которому подвергаются лопасти шнека, и в частности лопасти центральной части, и сделать шнек более эффективным за счет ограничения упомянутых выше проблем известной технологии.

Данная цель и другие цели достигаются посредством шнека, предпочтительно для шинкующе-смешивающей тележки, состоящей из вращающегося вала с осью Н и, по меньшей мере, одной лопасти, включающей участок, закрепленный на вращающемся валу, с присоединенным к нему свободным конечным участком. Указанный закрепленный участок расположен в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н указанного вала, при этом закрепленный участок имеет первую режущую кромку, а конечный участок имеет вторую режущую кромку. Шнек отличается тем фактом, что указанный свободный конечный участок, по меньшей мере, одной лопасти наклонен по отношению к закрепленному участку.

Преимущественно вся режущая кромка лопасти является активной, даже несмотря на то, что она расположена в двух различных направлениях: режущая кромка закрепленного участка и режущая кромка конечного участка одной и той же лопасти лежат на одной и той цилиндрической поверхности.

В дополнение, для большей режущей эффективности свободный конечный участок каждой лопасти со свободным участком, который наклонен по отношению к закрепленному участку, имеет наклон, колеблющийся между -5° и 5° по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н.

Преимущественно лопасти, имеющие конечный участок с данным наклоном, иначе говоря, предпочтительно под прямым углом к оси Н вала, расположены, по существу, в центральном участке шнека так, что они рубят в этой области шнека перпендикулярно к оси Н и одновременно уменьшают осевое давление на продукт в направлении лопастей, присутствующих на соседнем участке шнека, которые прикладывают осевое давление в противоположном направлении.

Таким образом, нагрузка, поддерживаемая лопастями в центральной части шнека, согласно изобретению, меньше, чем нагрузка, которая поддерживается шнеками согласно известной технологии. Следовательно, возможно увеличить скорость вращения шнека, а также увеличить производительность.

Преимущественно лопасти центрального участка, имеющие свободный конечный участок, который наклонен по отношению к закрепленному участку на валу, могут включать ребристость или другое средство усиления для укрепления конструкции лопасти.

В дополнение, наиболее удаленная от центра кромка одной или нескольких лопастей на шнеке может иметь гнезда для помещения ножей. Преимущественно, данные гнезда представляют собой сквозные отверстия, по существу круглые, открытые в направлении наружной кромки лопасти благодаря пазу. Таким образом, становится быстрее и легче как устанавливать, так и крепить ножи, а также менее затратно изготавливать лопасти, потому что все, что нужно - это процесс резки, и не нужно осуществлять процесс сверления после процесса резки.

Согласно изобретению, возможно использовать не только ножи известного типа, но также специальные ножи, имеющие кромки, по меньшей мере, с двумя различными формами, так что они могут осуществлять, по меньшей мере, два различных типа резания, например более или менее тяжелых видов резания.

Преимущественно, данные ножи могут иметь кромку с четырехугольной формой, при этом, по меньшей мере, одна из кромок имеет волнистый профиль, а, по меньшей мере, одна из остальных кромок имеет прямой профиль.

Аспекты и преимущества данного изобретения лучше подтверждаются следующим описанием, приложенным исключительно в виде примера, который относится к приложенным чертежам, на которых:

фиг.1 представляет собой вид сбоку шнека объекта изобретения;

фиг.2 представляет собой увеличенное изображение, по существу, центрального участка шнека на фиг.1;

фиг.3 представляет собой изображение поперечного сечения шнека согласно плоскости A-A на фиг.2;

фиг.4 представляет собой аксонометрическую проекцию лопасти в центральном участке шнека на фиг.2;

фиг.5, 6, и 7 представляют собой, соответственно, изображения спереди, сверху и сбоку ножа, который может быть установлен на лопасти шнека объекта изобретения.

Рассматривая фигуры, авторы изобретения используют номер 10 для обозначения шнека, содержащего вращающийся вал 20, который может быть установлен, например, на дне смешивающей и шинкующей тележки. Лопасти 12, 14, 16 и 18, четыре различных типа в зависимости от размера и/или формы, закреплены на валу 20.

Лопасть 18, имеющая форму спирали, согласно первому типу лопасти, прикреплена к одному концу вала 20, а конкретно к правому концу вала, показанному на фиг.1.

Семь лопастей 16, имеющих форму согласно второму типу лопасти, прикреплены к валу 20 после спиральной лопасти 18. Участок присоединения к валу данных лопастей 16 лежит в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н вала 20. Лопасти 16 имеют плоскую форму; более точно, каждая лопасть лежит полностью в единственной плоскости, эквивалентной плоскости присоединения к валу.

Лопасти 16, которые следуют одна за другой, расположены продольно с постоянным шагом D, а по диагонали расположены под углом между 125° и 135° и предпочтительно приблизительно 130°.

Пять лопастей 12, имеющих форму согласно третьему типу лопасти, расположены после лопастей 16, по существу, в центральном участке шнека 10, справа налево на фиг.1. Как показано на фиг.1 и 2, лопасти 12 также имеют участок присоединения к валу 20, лежащему в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н вала 20.

Как показано на фиг.3 и 4, каждая лопасть 12 содержит соединенные вместе первый участок 22, закрепленный на валу 20, и второй участок, или свободный конец, 24. Каждая лопасть 12 представляет собой, следовательно, единый корпус, который в процессе изготовления изгибают вдоль области изгиба, как показано на фигурах со ссылкой 23.

Участок 22 лежит в наклонной плоскости, соответствующей плоскости присоединения к валу, тогда как свободный конец 24 наклонен по отношению к участку 22 и лежит в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н вала 20, под углом, колеблющимся между -5° и 5°. Предпочтительно каждый свободный конец 24 лежит в плоскости, по существу, под прямым углом к оси Н вала 20.

В дополнение, закрепленный участок 22 включает первую режущую кромку 32, тогда как свободный участок 24 включает вторую режущую кромку 34, показанные на фиг.3 и 4.

Форма и размеры лопастей 12, положение и ориентация связанной линии 23 изгиба, а также связанный наклон свободного участка 24 по отношению к закрепленному участку 22 являются такими, что первая режущая кромка 32 и вторая режущая кромка 34 каждой лопасти 12 лежат на одной и той же цилиндрической поверхности. Таким образом, лопасти 12, наряду с тем, что имеют участки, которые наклонены по отношению друг к другу, имеют свои собственные рабочие кромки.

Лопасти 12, которые следуют одна за другой, продольно расположены с постоянным шагом E, а по диагонали расположены под углом, колеблющимся между 125° и 135°, предпочтительно приблизительно 130°. Шаг E лопастей 12 больше, чем шаг D лопастей 16 для того, чтобы дополнительно уменьшить усилие, прикладываемое на лопасти 12.

Конечная часть шнека 10, вправо от центрального участка, соответствующего лопастям 12, содержит пять лопастей 14, имеющих форму согласно четвертому типу лопасти. Данные лопасти 14 меньше по размеру по сравнению с другими лопастями 12 и 16 и имеют свой собственный участок присоединения к валу 20, лежащий в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н вала 20, подобно другим лопастям 12 и 16.

В дополнение лопасти 14, как и лопасти 16, имеют плоскую форму, при помощи чего каждая лопасть, более точно, лежит в единственной плоскости, эквивалентной плоскости присоединения к валу 20.

В дополнение лопасти шнека 10 и, в частности, лопасти 12 центральной части шнека имеют усиленную ребристость (не показанную на фигурах), которая укрепляет лопасти, в частности, в области соединения между свободным концом 24 и закрепленным участком 22.

Каждая лопасть, включенная в шнек 10, описанный в данной заявке, имеет гнезда 28 для закрепления соответствующих режущих ножей. Более точно, как показано на фиг.4, лопасти 12, 14 и 16 имеют пазы 30, расположенные с промежутками друг от друга на наиболее удаленной от центра кромке (фиг.4, ради простоты, показывает только один паз). Внутренняя часть паза 30 ограничена круглым гнездом 28, в котором закрепляют режущий нож.

Паз 30 делает возможным устанавливать лопасти более легко и быстро, а прежде всего в процессе изготовления легче обрабатывать на станке отверстие для закрепления лопасти во время одного и того же процесса при резке лопасти, чем сначала резать лопасть, а после обрабатывать на станке отверстия.

Лопасти 12, 14 и 16 могут помещать ножи известного типа или, альтернативно, использовать специальные ножи, как показано на фиг.5, 6 и 7.

Лопасти или ножи 101 имеют четырехугольную линзообразную форму, что означает, другими словами, что они имеют две противоположные стороны 103 и 105, имеющие прямую форму, и другие две противоположные стороны 102 и 104, имеющие волнистую форму. Ножи могут быть регулируемыми, что означает, что их можно вращать в зависимости от используемой режущей кромки. Если работник решает сделать более тяжелый режим резания, он использует одну из двух волнистых кромок 102 или 104 или, наоборот, для менее тяжелого режима резания он использует одну из двух прямых кромок 103 или 105.

Возможно при регулировании положения ножей не полностью притягивать их к лопастям для того, чтобы обеспечить им возможность вращаться. Затем шнек начинают медленно вращать так, чтобы ножи приняли правильное положение, при ударении о контрнож. Затем ножи прочно прикрепляют к лопастям.

Изобретение было описано согласно одному варианту осуществления способа, но могут быть внедрены варианты, которые могут быть признаны включенными в защищенный объем правовых притязаний изобретения. Например, возможно изменить планировку и количество лопастей со свободным участком, который наклонен по отношению к закрепленному участку.

Шнек, предпочтительно для измельчающе-смешивающих тележек, включает вращающийся вал (20) с осью Н и по меньшей мере одной лопастью (12), включающей закрепленный участок на вращающемся валу (20) с присоединенным к нему свободным конечным участком. Закрепленный участок расположен в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н указанного вала (20). Закрепленный участок имеет первую режущую кромку, а конечный участок имеет вторую режущую кромку. Первая режущая кромка закрепленного участка и вторая режущая кромка конечного участка по меньшей мере одной лопасти (12) лежат на одной и той же цилиндрической поверхности. Свободный конечный участок по меньшей мере одной лопасти (12) наклонен по отношению к закрепленному участку. Свободный конечный участок по меньшей мере одной лопасти (12) имеет наклон от -5° до 5° по отношению к плоскости, расположенной под прямым углом к оси Н. Техническим результатом изобретения является повышение срока службы шнека и увеличение скорости его вращения. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Шнек (10), предпочтительно для измельчающе-смешивающих тележек, включающий вращающийся вал (20) с осью Н и по меньшей мере одной лопастью (12, 14, 16), включающей закрепленный участок (22) на вращающемся валу (20) с присоединенным к нему свободным конечным участком (24), причем указанный закрепленный участок (22) расположен в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н указанного вала (20), при этом закрепленный участок (22) имеет первую режущую кромку (32), а конечный участок (24) имеет вторую режущую кромку (34), причем первая режущая кромка (32) закрепленного участка (22) и вторая режущая кромка (34) конечного участка (24) по меньшей мере одной лопасти (12) лежат на одной и той же цилиндрической поверхности, причем свободный конечный участок (24) по меньшей мере одной лопасти (12) наклонен по отношению к закрепленному участку (22), отличающийся тем, что свободный конечный участок (24) по меньшей мере одной лопасти (12) имеет наклон от -5° до 5° по отношению к плоскости, расположенной под прямым углом к оси Н.

2. Шнек (10) по п.1, в котором по меньшей мере одна лопасть (12), имеющая конечный участок (24) с наклоном от -5° до +5° по отношению к плоскости под прямым углом к оси Н, расположена по существу в центральном участке на шнеке (10).

3. Шнек (10) по п.2, в котором конечный участок (24) по меньшей мере одной лопасти (12) лежит в плоскости под прямым углом к оси Н.

4. Шнек (10) по п.3, в котором по меньшей мере одна лопасть (12, 14, 16) включает средство усиления.

5. Шнек (10) по п.4, в котором по меньшей мере одна лопасть (12, 14, 16) включает усиленную ребристость.

6. Шнек (10) по п.1, в котором по меньшей мере одна лопасть (12, 14, 16) включает по меньшей мере одно гнездо (28, 30), к которому может быть прикреплен нож (101).

7. Шнек (10) по п.6, в котором по меньшей мере одно гнездо включает паз (30), открытый в направлении наружной кромки лопасти, а внутри соединенный с отверстием (28), к которому может быть прикреплен нож (101).

8. Шнек (10) по п.7, в котором нож (101), который может быть прикреплен по меньшей мере к одной лопасти (12, 14, 16), имеет кромку, включающую по меньшей мере две различные формы для осуществления по меньшей мере двух соответствующих типов резания.

9. Шнек (10) по п.8, в котором нож (101) имеет кромку с тетрагональной формой, при этом по меньшей мере одна (102, 104) из кромок имеет волнистый профиль, а по меньшей мере одна (103, 105) из кромок имеет прямой профиль.

10. Шнек (10) по п.9, в котором лопасти, расположенные на одном конце вала, имеют закрепленный участок, который лежит в наклонной плоскости, симметричной по отношению к плоскости, в которой лежит закрепленный участок лопастей, расположенных на противоположном конце вала.