Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технической области гранулирования материалов и, в частности, адаптировано к гранулятору (например, вибрационному гранулятору) для производства гранул из порошкового материала.
Уровень техники
Сегодня в пищевой, фармацевтической, химической промышленности и т.д. преобладает технология влажной грануляции. Широко применяемые вибрационные грануляторы включают в себя, в частности, одноголовочные вибрационные грануляторы (грануляторы с одним вращающимися цилиндром) и двухголовочные вибрационные грануляторы (грануляторы с двумя вращающимися цилиндрами), в первую очередь предназначенные для производства гранул требуемого размера из влажной массы или агломерированного сухого материала.
Сетка имеющихся в настоящее время на рынке грануляторов прикреплена с двух сторон вращающегося цилиндра лишь посредством зажимного устройства (например, узла верхней и нижней зажимной рейки в патенте Китая CN204017790U). При замене сетки такого гранулятора необходимо отсоединить корпус бункера, чтобы установить или снять опорный вал для сетки, а также сборочный узел сетки в целом, что является сложным процессом. Кроме того, точность установки сетки невозможно гарантировать.
Имеющиеся в настоящее время устройства замены сетки, предназначенные для замены сетки, не полностью решают проблемы с процессом замены, такие как сложная и требующая много времени замена, высокая стоимость ручного труда, неточная установка сетки и т.п. Например, в патенте Китая CN202459361U описано устройство зажима и завертывания сетки, в котором на каждой стороне вращающегося цилиндра имеется зажимная трубка, куда устанавливают неиспользованную сетку; при необходимости замены сетки часть сетки высвобождают из зажимной трубки путем регулировки маховичком. Однако эта конструкция делает невозможным точное регулирование силы натяжения сетки, в частности, при применении к гранулятору с несколькими вращающимися цилиндрами. Кроме того, при необходимости смены типа сетки эта операция сложна, занимает много времени и требует напряженных усилий.
После замены сетки встает проблема регулировки силы натяжения сетки, которая непосредственно влияет на выход гранулятора и качество продуктов. Существующее устройство натяжения сетки натягивает сетку лишь локально, но не может обеспечить равномерное натяжение сетки. Описанная в патенте Китая CN202288859U штанга для натяжения сетки, например, регулирует силу натяжения сетки с концевого края сетки посредством храпового механизма, при помощи которого трудно стабильно контролировать силу натяжения, требуемую в сетке, но легко можно повредить сетку.
Настоящее изобретение предназначено для преодоления недостатков и изъянов конструкции устройств замены и натяжения сетки, представленных на рынке в настоящее время, чтобы обеспечить более удобный, более эффективный и более надежный механизм замены сетки и механизм натяжения сетки в технологии влажной грануляции.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание механизма натяжения сетки, который способен регулировать силу натяжения сетки быстро, стабильно и надежно, экономит расходы на ручной труд и ресурсы и увеличивает срок службы сетки.
В соответствии с одним аспектом изобретения предлагается механизм натяжения сетки для гранулятора, где гранулятор включает в себя бункер, установленный в бункере вращающийся цилиндр и сетку, подвешенную вокруг нижней части вращающегося цилиндра, при этом концы сетки, соответственно, удерживаются на штангах держателя сетки, размещенных с двух сторон вращающегося цилиндра, причем механизм натяжения сетки включает в себя:
блок управления силой натяжения, который включает в себя устройство ввода силы, регулятор силы, выполненный с возможностью регулирования ввода силы из устройства ввода силы, и устройство вывода силы, выполненное с возможностью вывода отрегулированной силы;
блок подъема сетки, выполненный с возможностью подъема или опускания штанг держателя сетки; и
блок передачи силы, выполненный с возможностью передачи выхода из устройства вывода силы в блок подъема сетки.
Механизм натяжения сетки настоящего изобретения регулирует силу натяжения сетки путем подъема или опускания сетки для обеспечения симметричности приложенной силы натяжения, преодолевая тем самым проблему современного натяжителя сетки, заключающуюся в легкости повреждения сетки, и выгодно повышая срок службы сетки.
Предпочтительно регулятор силы включает в себя вращающийся элемент для приема ввода силы, натяжной вал, расположенный соосно с вращающимся элементом и выполненный с возможностью вращения вокруг оси, и упругий узел, расположенный между вращающимся элементом и натяжным валом. Регулятор силы позволяет применять к сетке слабую или легкую силу натяжения во избежание грубого приложения силы при выполнении операции вручную и эффективно защищает сетку от приложения чрезмерной силы натяжения.
Предпочтительно вращающийся элемент включает в себя червяк и червячную шестерню, взаимодействующую с червяком. Сила натяжения управляется с помощью состоящей из червяка и червячной шестерни передачи для обеспечения плавной регулировки силы натяжения таким образом, чтобы силой натяжения можно было управлять в управляемом диапазоне.
Предпочтительно червячная шестерня и червяк выполнены с возможностью обладания функцией самоблокировки для обеспечения устойчивой и постоянно регулируемой силы натяжения.
Предпочтительно упругий узел включает в себя резиновый упругий узел, который образован квадратной внутренней металлической оболочкой, квадратной наружной металлической оболочкой, расположенной соосно вокруг внутренней металлической оболочки, и цилиндрическим резиновым элементом, который впрессован в пространство между внутренней и наружной оболочками, расположенными с отклонением в 45°. Резиновый упругий узел обеспечивает передачу колебательного движения без шума и необходимости технического обслуживания.
Предпочтительно, чтобы устройство ввода силы было соединено с червяком без возможности поворота или было сформировано как его неотъемлемая часть.
Предпочтительно, чтобы устройство вывода силы было соединено с натяжным валом без возможности поворота или было сформировано его как неотъемлемая часть.
Предпочтительно блок передачи силы включает в себя подъемную штангу, один конец которой соединен шарнирно с устройством вывода силы таким образом, что они могут скользить относительно друг друга в горизонтальном направлении, а другой конец которой соединен шарнирно со стенкой бункера. Посредством блока передачи силы поворот преобразуется в однонаправленное перемещение вверх для предотвращения трения между компонентами и шума, вызываемого вибрацией компонентов.
Предпочтительно структура соединения между подъемной штангой и устройством вывода силы включает в себя удлиненное отверстие и лапку, выступающую в удлиненное отверстие.
Предпочтительно удлиненное отверстие находится в подъемной штанге, а лапка располагается на устройстве вывода силы.
Предпочтительно блок подъема сетки выполнен в виде кронштейна, имеющего форму рамы, образуемого путем жесткого соединения противоположных подъемных рычагов с противоположными подъемными валами, причем подъемные рычаги жестко соединены с подъемной штангой, а подъемные валы выполнены с возможностью подъема и опускания штанг держателя сетки. Разумеется, блок подъема сетки может быть выполнен с возможностью обладания другими конфигурациями, например, в виде балки с двумя элементами в форме брусков, одновременно действующих на основание механизма замены сетки.
Предпочтительно подъемный вал располагается ниже основания, выполненного с возможностью поддержания штанг держателя сетки.
Предпочтительно подъемный рычаг, блок передачи силы и блок управления силой натяжения располагаются на наружной стороне бункера, так чтобы на большинстве компонентов механизма натяжения сетки не скапливался материал. Эта конструкция способствует очистке и удовлетворяет гигиеническим требованиям к машине для пищевой промышленности.
Предпочтительно механизм натяжения сетки дополнительно включает в себя градуированный диск регулирования силы натяжения, который выполнен с возможностью визуализации выходного параметра устройства вывода силы. Таким образом можно обеспечить единообразное натяжение сетки и стабильное качество производимых продуктов.
Предпочтительно устройство вывода силы выполнено в форме коромысла.
Предпочтительно устройство ввода силы выполнено в форме маховичка, посредством которого регулируется натяжение сетки, чтобы оператору было проще работать.
В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается гранулятор, включающий в себя механизм натяжения сетки, проиллюстрированный выше.
Механизм натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением натягивает или ослабляет сетку путем подъема или опускания штанг держателя сетки, что полностью отличается от технических решений предшествующего уровня техники, где сила натяжения прикладывается с концевого края сетки. Таким образом в основном решается проблема, касающаяся нестабильного управления натяжением сетки, и обеспечивается визуализация степени натяжения сетки, что в результате позволяет точно управлять натяжением сетки, увеличивать срок службы сетки и улучшать стабильность качества продуктов, производимых гранулятором.
Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества примеров изобретения станут очевидными со ссылкой на варианты осуществления и чертежи, где:
на фиг. 1 представлен общий вид узла механизма замены сетки и механизма натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 показан бункер при нахождении механизма замены сетки в соответствии с настоящим изобретением в нерабочем положении, причем механизм замены сетки не показан;
на фиг. 3 представлен вид в перспективе механизма замены сетки в соответствии с настоящим изобретением, находящийся в нерабочем положении;
на фиг. 4 представлен вид в перспективе механизма замены сетки в соответствии с настоящим изобретением, находящийся в рабочем положении;
на фиг. 5 представлен вид в перспективе механизма натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 6 представлен структурный вид блока управления силой натяжения механизма натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
Ниже следует описание настоящего изобретения со ссылкой на варианты осуществления, которые показаны на чертежах. По возможности на всех чертежах для указания одинаковых или аналогичных компонентов использованы одинаковые ссылочные номера.
Гранулятор в соответствии с изобретением включает в себя блок силовой передачи и блок 1 грануляции, приводимый в действие блоком силовой передачи. Блок 1 грануляции включает в себя бункер 2, установленный в бункере вращающийся цилиндр, сетку ниже вращающегося цилиндра, механизм 10 замены сетки для замены сетки и механизм 20 натяжения сетки для натяжения сетки. Для того чтобы ясно показать механизм 10 замены сетки и механизм 20 натяжения сетки изобретения, на фиг. 1 не показаны верхняя часть бункера, вращающиеся цилиндры в бункере и сетка, взаимодействующая с вращающимися цилиндрами.
На фиг. 2 представлен схематический вид механизма 10 замены сетки изобретения, который находится частично внутри бункера 2, причем бункер показан частично, а вращающиеся цилиндры изображены схематически в виде кружков.
Механизм 10 замены сетки включает в себя направляющее устройство 101, расположенное на внутренней стороне бункера, и узел 102 скольжения, который несет сетку, выполнен с возможностью скольжения в бункер 2 и из него через отверстие в боковой стороне бункера и направляется при помощи направляющего устройства 101. Предпочтительно направляющее устройство 101 включает в себя направляющую, расположенную во внутренней боковой стенке бункера. Направляющая может быть выполнена в форме канавки или выступа, имеющего поперечное сечение, выполненное с возможностью взаимодействия с соответствующей конструкцией на узле скольжения.
Как видно из фиг. 3 и 4, узел 102 скольжения включает в себя основание 1020, которое выполнено в форме рамы, как показано на чертежах, но может быть выполнено в других формах, например в форме балки. Основание 1020 включает в себя два противолежащих удлиненных элемента 1020a, 2020b. К двум концам основания шарнирно присоединены концевые кронштейны 1021. Шарнирное соединение между концевыми кронштейнами и основанием достигается при помощи шкворня 1022. Каждый концевой кронштейн 1021 включает в себя два рычага 1021a, 1021b кронштейна, расположенных напротив друг друга, между которыми предпочтительно расположен отбойник 1023 для направления гранул в область ниже рабочей области сетки и предотвращения тем самым падения гранул в нерабочую область и отбрасывания их в отходы.
На свободном конце рычага 1021a, 1021b кронштейна установлен вал 1024a, 1024b для сетки для удержания соответствующего конца сетки. В варианте осуществления, показанном на чертежах, вал для сетки обеспечен множеством отверстий 1025, расположенных с некоторым интервалом, для пропускания крепежных элементов, таких как винты. После укладки в продольном направлении вала для сетки в заданных конечных положениях сетку закрепляют путем завинчивания болтов или винтов в отверстия.
В вариантах осуществления, показанных на фиг. 3 и 4, каждый из удлиненных элементов 1020a, 1020b шарнирно соединен с соединительным элементом 1026a, 1026b опорного вала в заданном положении (например, с помощью штифта) вдоль его продольного направления. На свободных концах соединительных элементов 1026a, 1026b опорного вала установлен опорный вал 1027 для сетки, который проходит поперек удлиненных элементов основания 1020 сквозь них и выступает за наружную сторону удлиненных элементов и который выполнен с возможностью вхождения в зацепление с установочным пазом 1028 основания при нахождении узла скольжения в горизонтальном положении. Вес опорного вала для сетки поддерживается основанием. Положение оси опорного вала для сетки по высоте относительно уровня основания определяется в зависимости от глубины паза. Опорный вал для сетки выполнен с возможностью поддержания сетки между смежными вращающимися цилиндрами. Количество опорных валов для сетки полностью зависит от количества вращающихся цилиндров. Следовательно, если гранулятор имеет только один вращающийся цилиндр, включать опорный вал для сетки в механизм замены сетки нет необходимости.
В предпочтительном варианте осуществления шарнирная связь между расположенными напротив друг друга концевыми кронштейнами 1021 и между рычагами 1021a, 1021b кронштейна концевых кронштейнов 1021 и соединительными элементами 1026a, 1026b опорного вала достигается с помощью рычажного механизма 1029. Рычажный механизм выполнен в виде стержневого механизма, показанного на чертежах, хотя специалисты в данной области могут рассматривать рычажный механизм других конфигураций, например механизм передачи зубчатой рейкой, ведущим канатом и т.п. Рычажный механизм 1029 в изображенном на чертежах варианте осуществления включает в себя первое звено 1029-1, расположенное между рычагом 1021a, 1021b кронштейна одного концевого кронштейна и соединительным элементом 1026a, 1026b опорного вала, и второе звено 1029-2, расположенное между рычагом 1021a, 1021b другого концевого кронштейна и соединительным элементом 1026a, 1026b опорного вала. Таким образом, поворот одного концевого кронштейна (например, при колебательном движении вверх концевого кронштейна, проходящего в бункер) приводит в движение первое звено 1029-1, что приводит к принудительному повороту соединительного элемента опорного вала (т.е. соединительный элемент опорного вала, соответственно, совершает колебательное движение вверх). В случае поворота соединительного элемента опорного вала приводится в движение второе звено 1029-2, вызывая поворот другого концевого кронштейна (т.е. концевой кронштейн, ближний к отверстию 11 бункера, совершает колебательное движение вверх). Наконец, при перемещении концевых кронштейнов в определенные угловые положения весь узел скольжения оказывается в положении или состоянии, т.е. в рабочем положении (положении готовности к работе), где концевые кронштейны и соединительные элементы опорного вала направлены вертикально, как показано на фиг. 4. Рычажный механизм может также приводить в движение концевые кронштейны и соединительные элементы опорного вала для их переключения из рабочего положения в положение замены (т.е. при нахождении концевых кронштейнов и соединительных элементов опорного вала в, по существу, горизонтальном положении).
Сетка установлена таким образом, что в рабочем положении, показанном на фиг. 4, вращающийся цилиндр частично обернут сеткой. Один конец сетки прикреплен к валу 1024a для сетки, а другой ее конец прикреплен к другому валу 1024b для сетки. В качестве примера возьмем сетку, которая объединяется с двумя вращающимися цилиндрами (сетка, по существу, W-образной формы), причем углубленные участки касаются нижних частей описываемых окружностей вращающихся цилиндров, а промежуточная выгнутая часть сетки в целях натягивания проходит через опорный вал 1027 для сетки и поддерживается таким образом. Так как сетка имеет заданную длину, степень ее натяжения в рабочем положении определяется уровнем положения валов для сетки и опорного вала для сетки, а также интервалом по горизонтали между ними.
Как показано на фиг. 2, направляющее устройство 101 включает в себя направляющую часть 101a основания для направляемого скольжения основания и направляющую часть 101b кронштейна для направляемого перемещения концевых кронштейнов. Направляющая часть 101b кронштейна имеет направляющую поверхность 101b1 для направляемого перемещения свободного конца концевого кронштейна и ограничительную поверхность 101b2 для ограничения и позиционирования свободного конца концевого кронштейна. Благодаря действию направляющей поверхности 101b1 и ограничительной поверхности 101b2 направляемый концевой кронштейн движется с ограничением и может быть легко переведен из рабочего положения в положение замены или из положения замены в рабочее положение.
Следует отметить, что в настоящем документе термином «свободный конец» обозначают конец по отношению к концу (т.е. шарнирно закрепленному концу) концевого кронштейна или соединительного элемента опорного вала, соединенного с основанием, но он не является в действительности свободным и ограничивается другими компонентами, такими как сетка.
Предпочтительно направляющее устройство 101 дополнительно включает в себя первый направляющий блок 101c, расположенный в концевой области направляющей части основания для направления концевого кронштейна таким образом, чтобы вступал во взаимодействие с направляющей частью кронштейна в соответствующем положении скольжения. Направляющее устройство 101 дополнительно включает в себя упорную поверхность 101d для задания конца горизонтального хода основания. Когда основание перемещается путем скольжения вплотную к упорной поверхности, концевой кронштейн тоже входит в свое целевое положение, т.е. весь узел скольжения входит в рабочее положение.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на чертеже, направляющее устройство 101 дополнительно включает в себя направляющую часть 101e соединительного элемента для направляемого перемещения соединительного элемента опорного вала. Предпочтительно, чтобы направляющая часть 101e соединительного элемента имела направляющую поверхность 101e1 для направляемого перемещения соединительного элемента опорного вала и ограничительную поверхность 101e2 для ограничения и позиционирования соединительного элемента опорного вала. Предпочтительно направляющая часть соединительного элемента может быть выполнена с возможностью включения второго направляющего блока для направления соединительного элемента опорного вала таким образом, чтобы в соответствующем положении соединительный элемент опорного вала взаимодействовал с направляющей частью соединительного элемента.
В вариантах осуществления, показанных на чертежах, вместо узла скольжения можно обойтись вторым направляющим блоком, т.к. рычажный механизм выполнен с возможностью принуждения, в соответствующем положении скольжения, соединительного элемента опорного вала к повороту, т.е. энергия поворота соединительного элемента опорного вала частично поступает от рычажного механизма.
Кроме того, механизм 10 замены сетки дополнительно включает в себя механизм 8 фиксации и блокировки (например, предохранительный переключатель) для блокировки его в рабочем положении, когда он находится в рабочем положении.
Предпочтительно, чтобы механизм 10 замены сетки дополнительно включал в себя блок обнаружения установки для определения того, установлен ли концевой кронштейн или узел скольжения должным образом (полностью вошел в рабочее положение). Механизм 10 замены сетки дополнительно включает в себя блок обнаружения блокировки для определения того, заблокирован ли механизм 8 фиксации и блокировки.
Предпочтительно сетка сплетена из металлической проволоки (которая может быть изготовлена из нержавеющей стали типа 316L или типа 304, а диапазон сетки и диаметр проволоки, которые зависят от гранулированных продуктов, обычно составляют 2380–841 мкм (8–20 меш)) или пластмассовой проволоки (которая может быть, например, из нейлона, а диапазон сетки и диаметр проволоки, которые зависят от гранулированных продуктов, обычно составляют 2380–841 мкм или (8–20 меш)).
Хотя в настоящем документе бункер оборудован двумя вращающимися цилиндрами, специалисты в данной области могут рассматривать модификацию механизма замены сетки, чтобы он использовался в бункере с одним или более чем двумя вращающимися цилиндрами.
Чтобы более ясно показать структуру механизма замены сетки, ниже будет приведено подробное описание его принципа работы.
1) Во время замены сетки размыкают механизм фиксации и блокировки, чтобы перейти из вертикального положения (показанного на фиг. 1) в горизонтальное положение. Основание вытягивают из бункера наружу в горизонтальном направлении, одновременно поворачивая вниз концевой кронштейн, ближний к отверстию 11 бункера. Во время этого процесса концевой кронштейн на внутренней стороне бункера поворачивается вниз под действием рычажного механизма и перемещается путем скольжения вдоль направляющей поверхности направляющей части кронштейна до тех пор, пока не достигает горизонтального положения (как показано на фиг. 2). Во время процесса соединительный элемент опорного вала поворачивается вниз под действием рычажного механизма и перемещается путем скольжения вдоль направляющей поверхности направляющей части соединительного элемента до тех пор, пока не достигает горизонтального положения, и, в конечном счете, опорный вал для сетки входит в установочный паз. Теперь весь узел скольжения может успешно перемещаться путем скольжения по направляющей части основания в горизонтальном направлении, т.е. весь механизм замены сетки полностью отсоединен от бункера.
2) Старую сетку удаляют, а новую сетку заданной длины укладывают поверх узла скольжения и распределяют в соответствующей пропорции для каждого вращающегося цилиндра, причем два конца новой сетки крепят болтами к валу для сетки узла скольжения.
3) Во время установки сетки механизм 8 фиксации и блокировки направлен горизонтально, а узел скольжения, несущий сетку, проталкивают в бункер вдоль направляющей части основания. Достигнув положения направляющего блока 101c, концевой кронштейн под управлением направляющего блока входит в область заданной направляющей части кронштейна, чтобы продолжить скольжение вперед. Теперь направляющая поверхность направляющей части кронштейна направляет поворот концевого кронштейна, а ограничительная поверхность направляющей части кронштейна ограничивает угол поворота концевого кронштейна. В то же время во взаимодействие вступает рычажный механизм узла скольжения, чтобы обеспечить синхронный поворот концевого кронштейна и соединительного элемента опорного вала, ближних к отверстию. Узел скольжения достигает заданного положения (или рабочего положения узла скольжения сетки), когда основание доходит до места назначения в бункере (когда основание соприкасается с упорной поверхностью на крайней слева стороне направляющей части основания). В этом заданном положении концевой кронштейн и соединительный элемент опорного вала поворачиваются в определенное угловое положение относительно основания, и сетка, лежащая на узле скольжения, подвешивается в W-образной форме под вращающимися цилиндрами при определенной степени натяжения.
4) Далее расположенный горизонтально механизм 8 фиксации и блокировки поворачивается в вертикальное положение и блокируется. Блокировка выполняется механизмом фиксации и блокировки сетки с предохранительным переключателем. Блок обнаружения установки и блок обнаружения блокировки с двумя датчиками (инфракрасного типа или контактного типа) используются для обнаружения того, установлены ли концевой кронштейн и механизм фиксации и блокировки должным образом, что обладает преимуществом для обеспечения безопасной работы.
Теперь гранулятор можно запустить для проведения производственного процесса. Вращающиеся цилиндры начинают совершать колебательные движения. В бункер и область вращающих цилиндров подается порошковый материал. За счет силы, прикладываемой скребками к периферийной поверхности вращающихся цилиндров, между материалом и сеткой возникает сила трения, и порошковый материал выдавливается сквозь отверстия сетки с образованием гранулированных продуктов требуемого размера.
Когда требуется замена сетки, повторяют вышеупомянутые стадии 1)–4).
В условиях реального производства сетку следует заменять раз в 2 часа. Механизм замены сетки настоящего изобретения экономит 5–6 минут на каждой замене и к тому же, благодаря полностью автоматической операции, не только упрощает замену сетки, но и предотвращает ошибки, обусловленные выполнением операции вручную, что улучшает эффективность гранулирования, снижает стоимость продукции и обеспечивает качество продукта.
Для дальнейшего улучшения эффективности производства необходима дополнительная регулировка или оптимизация степени натяжения сетки для механизма замены сетки настоящего изобретения. Поскольку механизм замены сетки настоящего изобретения можно применять к гранулятору с несколькими вращающимися цилиндрами, пригодность традиционного натяжителя сетки для регулировки степени натяжения сетки путем вращения вала для сетки явно ограничена. Поэтому автор настоящей заявки на изобретение предлагает механизм натяжения сетки, который способен регулировать степень натяжения сетки более гибким и надежным образом, чем современные натяжители сетки. В частности, механизм натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением адаптирован для гранулятора с несколькими вращающимися цилиндрами.
Как показано на фиг. 1, механизм 20 натяжения сетки включает в себя блок 201 управления силой натяжения, блок 202 подъема сетки, выполненный с возможностью подъема или опускания штанги держателя сетки (т.е. вала для сетки и/или опорного вала для сетки), блок 203 передачи силы, выполненный с возможностью передачи выхода из блока управления силой натяжения в блок подъема сетки. Блок 201 управления силой натяжения включает в себя устройство 2011 ввода силы, регулятор 2012 силы, выполненный с возможностью регулирования ввода силы из устройства ввода силы, и устройство 2013 вывода силы, выполненное с возможностью вывода отрегулированной силы.
Как показано на фиг. 5, устройство 2011 ввода силы выполнено в форме, например, маховичка натяжения, посредством которого вводят силу натяжения и с которым легко и быстро работать, экономя расходы на ручной труд и ресурсы. Устройство 2013 вывода силы выполнено в форме коромысла. Регулятор 2012 силы, который показан на фиг. 6, включает в себя вращающийся элемент 2012-1 для приема ввода силы, натяжной вал 2012-3, расположенный соосно с вращающимся элементом и выполненный с возможностью вращения вокруг оси, и упругий узел 2012-4, расположенный между вращающимся элементом и натяжным валом.
Предпочтительно, чтобы вращающийся элемент 2012-1 включал в себя червяк 2012-10 и действующую совместно с червяком червячную шестерню 2012-20, которая предпочтительно обладает функцией самоблокировки для обеспечения устойчивой и постоянно регулируемой силы натяжения. Сила натяжения управляется с помощью состоящей из червяка и червячной шестерни передачи таким образом, чтобы можно было обеспечивать плавную регулировку силы натяжения и чтобы силой натяжения можно было управлять в любом управляемом диапазоне. Это предотвращает неустойчивое управление силой натяжения при помощи традиционного храпового механизма, исключает повреждение сетки из-за нестабильной силы натяжения, а также полезно для обеспечения качества продукта, увеличения срока службы сетки и обеспечения стабильной и контролируемой силы натяжения сетки.
Предпочтительно упругий узел 2012-4 включает в себя резиновый упругий узел, который образован квадратной внутренней металлической оболочкой, квадратной наружной металлической оболочкой, расположенной вокруг квадратной внутренней металлической оболочки, и цилиндрическим резиновым элементом, который впрессован в пространство между внутренней и наружной металлическими оболочками, расположенными с отклонением в 45°. Для достижения эффективной передачи вращения между червячной шестерней и упругим узлом между ними расположена муфта 2012-2 сцепления валов. За счет действия упругой деформации и накопления энергии упругого узла 2012-4 создается разность скорости вращения между червячной шестерней и натяжным валом, а благодаря амортизирующему и демпфирующему действию упругого узла также предотвращается большое выходное усилие натяжного вала.
Предпочтительно, чтобы устройство 2011 ввода силы было соединено с червяком без возможности поворота или было сформировано как его неотъемлемая часть. Предпочтительно, чтобы устройство 2013 вывода силы было соединено с натяжным валом 2012-3 без возможности поворота или было сформировано как его неотъемлемая часть. В варианте осуществления, показанном на фиг. 6, устройство вывода силы подсоединено к натяжному валу 2012-3 напрямую посредством катетерного соединения 2012-5 и винта, чтобы сделать возможным синхронное вращение натяжного вала 2012-3 и устройства 2013 вывода силы.
Как показано на фиг. 5, блок 203 передачи силы включает в себя подъемную штангу 203-1, один конец которой соединен шарнирно с устройством 2013 вывода силы таким образом, что они могут скользить относительно друг друга в горизонтальном направлении, а другой конец которой соединен шарнирно со стенкой бункера с помощью неподвижного пальца 203-1a.
В варианте осуществления, показанном на чертеже, структура соединения между подъемной штангой и устройством вывода силы включает в себя удлиненное отверстие и лапку, выступающую в удлиненное отверстие. Однако специалисты в данной области могут рассматривать другие конфигурации (например, структуру с крючками и петлями), лишь бы структура соединения удовлетворяла требованиям по повороту и относительному скольжению между подъемной штангой и устройством вывода силы. В показанном варианте осуществления удлиненное отверстие находится в подъемной штанге, а лапка расположена на устройстве вывода силы. Специалисты в данной области, разумеется, могут рассматривать расположение лапки на подъемной штанге и размещение совпадающего с ней удлиненного отверстия в устройстве вывода силы.
Блок 202 подъема сетки выполнен в виде кронштейна, имеющего форму рамы, образуемой путем жесткого соединения противоположных подъемных рычагов 202-1 и противоположных подъемных валов 202-2. Подъемные рычаги 202-1 жестко соединены с подъемной штангой 203-1 посредством крепежной детали 203-1b таким образом, что подъемная штанга 203 приводит в движение подъемный рычаг 202-1 для подъема и опускания во время поворота вокруг неподвижного пальца 203-1a.
Как показано на фиг. 3, подъемные валы расположены ниже основания и поддерживают основание таким образом, что подъемные валы соприкасаются с удлиненными элементами 1020a, 1020b основания. Перемещение вверх подъемных рычагов 202-1 и перемещение подъемных валов 202-2 происходят синхронно, поэтому перемещение вверх подъемных валов 202-2 позволяет основанию механизма замены сетки и поддерживаемому им валу для сетки или опорному валу для сетки подниматься и опускаться вместе, чтобы дополнительно управлять подъемом и опусканием сетки, т.е. регулировать силу натяжения сетки. Механизм натяжения сетки настоящего изобретения управляет силой натяжения путем регулирования подъема и опускания всей сетки таким образом, чтобы прикладываемая сила натяжения была симметричной. Традиционный натяжитель сетки управляет силой натяжения с помощью храпового механизма, и натяжение обычно выполняется успешно на одной из двух боковых сторон сетки, что может привести к несбалансированности (однородности) силы натяжения и локальному повреждению сетки.
Предпочтительно подъемный рычаг, блок передачи силы и блок управления силой натяжения располагаются на наружной стороне бункера, так чтобы на большинстве компонентов механизма натяжения сетки не скапливался материал. Эта конструкция способствует очистке и удовлетворяет гигиеническим требованиям к машине для пищевой промышленности.
Механизм 20 натяжения сетки дополнительно включает в себя градуированный диск 2014 регулирования силы натяжения, который выполнен с возможностью визуализации выходного параметра (т.е. силы натяжения сетки) устройства вывода силы. Традиционно измерение силы натяжения выполняют с помощью динамометрического ключа, и значение измерения меняется в зависимости от лица, производящего измерения. Поэтому преимущество механизма 20 натяжения сетки в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что он визуализирует регулировку силы натяжения и предотвращает задержку и неточность традиционного измерения силы натяжения.
Предпочтительно внутри бункера предусмотрена отдельная направляющая для направления подъема и опускания вала для сетки, опорного вала для сетки или механизма замены сетки, чтобы обеспечивать точность траектории подъема сетки.
Ниже кратко проиллюстрирован рабочий процесс механизма натяжения сетки.
Когда требуется отрегулировать степень натяжения сетки, маховичок 2011 поворачивают вручную, чтобы заставить повернуться червяк и затем заставить повернуться червячную шестерню. Червячная шестерня прикладывает крутящий момент к упругому узлу посредством муфты 2012-2 сцепления валов таким образом, чтобы слегка деформировать упругий узел для выполнения им накопления энергии и демпфирования. Поэтому крутящий момент уменьшается. Другими словами, натяжному валу передается только часть крутящего момента для приведения в действие натяжного вала и поворота устройства вывода силы. Возьмем в качестве примера процесс натяжения: во время поворотного движения вверх устройство 2013 вывода силы прилагает подъемную силу к подъемной штанге 203-1, при этом на конце устройства вывода силы происходит дугообразное движение, и предусмотренная на этом конце лапка перемещается путем скольжения в удлиненное отверстие подъемной штанги 203-1. Таким образом, конец подъемной штанги, соединенный с устройством вывода силы, поднимается вверх, и в результате подъемная штанга 203-1, выполненная с возможностью поворота вокруг неподвижного пальца, жестко закрепленного на бункере, поднимает подъемные рычаги блока подъема сетки. После этого подъемный вал 202-2 помогает основанию механизма замены сетки подниматься для перемещения вала для сетки и опорного вала для сетки вертикально вверх таким образом, чтобы поднимать сетку для увеличения контакта между сеткой и вращающимся цилиндром, т.е. чтобы дополнительно натянуть сетку. Кроме того, во избежание излишнего натяжения сетки можно повернуть маховичок в противоположном направлении, чтобы снизить уровень вала для сетки и опорного вала для сетки.
Промышленное применение
На практике механизм замены сетки и механизм натяжения сетки настоящего изобретения предпочтительно использовать совместно и, в частности, применительно к гранулятору с несколькими вращающимися цилиндрами.
Во время замены сетки подъемный вал механизма натяжения сетки переводят путем поворота маховичка в нижнее положение, предпочтительно на дно выемки 6 в стенке бункера, показанной на фиг. 1. Другими словами, между подъемным валом и основанием механизма замены сетки нет контакта, или подъемный вал находится в положении, не влияющем на скольжение основания вдоль направляющей части основания. Положение механизма натяжения сетки фиксируется за счет функции самоблокировки червяка и червячной шестерни. Теперь механизм фиксации и блокировки механизма замены сетки можно разомкнуть, чтобы вытянуть узел скольжения наружу из бункера. Снаружи бункера заменяют сетку, а затем в бункер проталкивают узел скольжения, несущий новую сетку, чтобы поместить его в рабочее положение. По завершении установки сетки регулируют механизм натяжения сетки с целью управления силой натяжения сетки.
Выше приведены лишь примеры осуществления гранулятора. Гранулятор не ограничен конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, а, скорее, каждый из компонентов можно использовать независимо и отдельно от остальных компонентов, описанных здесь. Термины «пример», «еще один пример», «примеры» и т.п. означают, что компонент/элемент (например, конструктивная деталь, структура и/или функция), относящийся к примеру (-ам), содержится по меньшей мере в одном из примеров в настоящем документе, но может или не может быть введен в других примерах. Кроме того, следует понимать, что больше элементов из любых проиллюстрированных примеров могут быть объединены любым образом в многочисленных других примерах, если не указано иное.
При представлении элементов/компонентов/и т.д. гранулятора, описанных и/или проиллюстрированных в настоящем документе, наличие или отсутствие перед ними слов «этот/это/эта/эти», «упомянутый/упомянутое/упомянутая/упомянутые» означает, что существуют один или более таких элементов/компонентов/и т.п. Термины «включающий в себя», «содержащий» и «имеющий» предназначены для указания включения и означают, что помимо перечисленных элементов/компонентов/и т.п. могут существовать дополнительные элементы/компоненты/и т.п.
В настоящем письменном описании примеры использованы, чтобы раскрыть изобретение, включая наилучший способ, а также чтобы позволить любому специалисту в данной области техники применять изобретение на практике. Патентуемый объем изобретения определяется пунктами формулы изобретения и может включать в себя другие примеры, очевидные специалистам в данной области. Такие другие примеры должны попадать в рамки объема пунктов формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, не отличающиеся от буквально описанных в пунктах формулы изобретения, или если они содержат эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквально описанных в пунктах формулы изобретения.
Перечень ссылочных номеров
Механизм натяжения сетки для гранулятора, включающего в себя бункер, установленный в бункере вращающийся цилиндр и сетку, подвешенную вокруг нижней части вращающегося цилиндра, при этом концы сетки, соответственно, удерживаются на штангах держателя сетки, размещенных с двух сторон вращающегося цилиндра, причем механизм натяжения сетки включает в себя блок управления силой натяжения, который включает в себя устройство ввода силы, регулятор силы, выполненный с возможностью регулирования ввода силы из устройства ввода силы, и устройство вывода силы, выполненное с возможностью вывода отрегулированной силы; блок подъема сетки, выполненный с возможностью подъема или опускания штанг держателя сетки; и блок передачи силы, выполненный с возможностью передачи выхода из устройства вывода силы в блок подъема сетки. И гранулятор, имеющий вышеупомянутый механизм натяжения сетки. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.
1. Механизм натяжения сетки для гранулятора, включающего в себя бункер, установленный в бункере вращающийся цилиндр и сетку, подвешенную вокруг нижней части вращающегося цилиндра, при этом концы сетки, соответственно, удерживаются на штангах держателя сетки, размещенных с двух сторон вращающегося цилиндра, причем механизм натяжения сетки включает в себя:
блок управления силой натяжения, который включает в себя устройство ввода силы, регулятор силы, выполненный с возможностью регулирования ввода силы из устройства ввода силы, и устройство вывода силы, выполненное с возможностью вывода отрегулированной силы;
блок подъема сетки, выполненный с возможностью подъема или опускания штанг держателя сетки; и
блок передачи силы, выполненный с возможностью передачи выхода из устройства вывода силы в блок подъема сетки.
2. Механизм натяжения сетки по п. 1, отличающийся тем, что регулятор силы включает в себя вращающийся элемент для приема ввода силы, натяжной вал, расположенный соосно с вращающимся элементом и выполненный с возможностью вращения вокруг оси, и упругий узел, расположенный между вращающимся элементом и натяжным валом.
3. Механизм натяжения сетки по п. 2, отличающийся тем, что вращающийся элемент включает в себя червяк и червячную шестерню, взаимодействующую с червяком.
4. Механизм натяжения сетки по п. 3, отличающийся тем, что червячная шестерня и червяк выполнены с возможностью обладания функцией самоблокировки.
5. Механизм натяжения сетки по п. 2, отличающийся тем, что упругий узел включает в себя резиновый упругий узел, который образован квадратной внутренней металлической оболочкой, квадратной наружной металлической оболочкой, расположенной соосно вокруг внутренней металлической оболочки, и цилиндрическим резиновым элементом, который впрессован в пространство между внутренней и наружной оболочками, расположенными с отклонением в 45°.
6. Механизм натяжения сетки по п. 3, отличающийся тем, что устройство ввода силы соединено с червяком без возможности поворота или сформировано как его неотъемлемая часть.
7. Механизм натяжения сетки по п. 2, отличающийся тем, что устройство вывода силы соединено с натяжным валом без возможности поворота или сформировано как его неотъемлемая часть.
8. Механизм натяжения сетки по любому из пп. 1–7, отличающийся тем, что блок передачи силы включает в себя подъемную штангу, один конец которой соединен шарнирно с устройством вывода силы таким образом, что они могут скользить относительно друг друга в горизонтальном направлении, а другой конец которой соединен шарнирно со стенкой бункера.
9. Механизм натяжения сетки по п. 8, отличающийся тем, что структура соединения между подъемной штангой и устройством вывода силы включает в себя удлиненное отверстие и лапку, выступающую в удлиненное отверстие.
10. Механизм натяжения сетки по п. 9, отличающийся тем, что удлиненное отверстие находится в подъемной штанге, а лапка располагается на устройстве вывода силы.
11. Механизм натяжения сетки по любому из пп. 1–7, отличающийся тем, что блок подъема сетки выполнен в виде кронштейна, имеющего форму рамы, образуемой путем жесткого соединения противоположных подъемных рычагов с противоположными подъемными валами, причем подъемные рычаги жестко соединены с подъемной штангой, а подъемные валы выполнены с возможностью подъема и опускания штанг держателя сетки.
12. Механизм натяжения сетки по п. 11, отличающийся тем, что подъемный вал расположен ниже основания, выполненного с возможностью поддержки штанг держателя сетки.
13. Механизм натяжения сетки по п. 11, отличающийся тем, что подъемный рычаг, блок передачи силы и блок управления силой натяжения расположены на наружной стороне бункера.
14. Механизм натяжения сетки по любому из пп. 1–7, отличающийся тем, что механизм натяжения сетки дополнительно включает в себя градуированный диск регулирования силы натяжения, который выполнен с возможностью визуализации выходного параметра устройства вывода силы.
15. Механизм натяжения сетки по любому из пп. 1–7, отличающийся тем, что устройство вывода силы выполнено в форме коромысла.
16. Механизм натяжения сетки по любому из пп. 1–7, отличающийся тем, что устройство ввода силы выполнено в форме маховичка.
17. Гранулятор, включающий в себя механизм натяжения сетки по любому из предшествующих пунктов.
| CN 102553491 A, 11.07.2012 | |||
| Устройство для гранулирования волокнистых материалов | 1986 |
|
SU1494965A1 |
| 1971 |
|
SU416081A1 | |
| WO 2004028678 A1, 08.04.2004. | |||
