Гомогенизатор для жидких продуктов Советский патент 1988 года по МПК A01J11/16 B01F5/06 

. Изобретение относится к гомоге- |ниэаторам для жидких продуктов и сможет быть использовано в мясомолоч- :ной, пищевой и других смежных от- 1раслях промышленности.

Целью изобретения является повы- 1шение надежности.

На фиг.1 показан гомогенизатор для жидких продуктов, общий вид; на фиг.2 - гомогенизаторов в части соединения ползуна и плунжера; на фиг.3-6 - схемы взаимодействия сил в соединении ползун - плунжер.

Гомогенизатор содерлмт гомогенизирующую головку 1, плунжерный 2 и насосный 3 блоки с приводом 4. Плунжерный блок 2 включает в себя плунжер 5, жестко соединенный со штоком 6 и его сферическим оголов- ком 7. Оголоврк 7 установлен в ци- линдрическом гнезде ползуна 8. Гнездо ползуна 8 выполнено с двумя плос- кими опорными поверхностями 9, с которьи взаимодействуют вкладьшш 10 и 11, другая поверхность которых вьтолнена сферической для охватывания сферического оголовка 7 штока плунжера 5.

Между внутренней цилиндрической поверхностью вкладыша 10 и внешней поверхностью штока 6 плунжера 5 имеется функи юнальньй зазор, также имеется зазор и между внешней поверхностью вкладьппей 10 и 11 и внутренними цилиндрическими поверхностями гнезда ползуна 8.Ползун 8 приводится в движение при помощи кривошипно-ша- тунного механизма 12. Плунжер 5 отцентрован по манжетному уплотнению 13,

Гомогенизатор работает следующим образом.

Продукт, например молоко, поступает в плунжерный блок 2, При всасывающем ходе плунжера 5 продукт по- ст гаает в рабочую камеру (не показана) , а при нагнетательном ходе - в гомогенизирующую головку. Перемещение плунжера 5 осуществляется при помощи ползуна 8 от кривошипно-шатун- ного механизма 12. От ползуна 8 возвратно-поступательное движение передается через самоцентрирующиеся вкладьгат 10 h11,плоские поверхности которых, смещаясь по плоским опорным поверхностям 9 ползуна 8, ликвидируют радиальную несоосность отцентрированного по манжетному уплот0

5

0

нению 13 плунжера 5 в плунжерном блоке 2 и ползуна 8 в картере гомогенизатора. Сферические поверхности самоцентрирующихся вкладьш1ей 10 и 11, взаимодействуя шарнирно со сферической поверхностью оголовка 7 плунжера 5, ликвидируют угловую несоосность осей плунжера 5 и ползуна 8 в любой плоскости.

В выпускаемых гомогенизаторах встречаются три вида типичных дефектов изготовления, влияющих на работу гомогенизаторов в части эксплуатационной надежности узлов и стойкости, манжетных уплотнений.

Первый вид дефекта состоит в том, что оси ползуна 8 XX и цилиндра плун-. жерного блока 2 YY, где установлены манжетные уплотнения 13 и движется плунжер 5, параллельны, но не соос- ны (имеют дезаксил 1,см.фиг.З). Б , этом случае у известного устройства возникают следующие усилия (фиг.4). 5 Движущая сила G от ползуна 8 воздействуя на шток 6, передавая движение плунжеру 5. Сила Р сопротивления движению плунжера, приложенная к центру вращения 0, вызывает крутящий момент М, величина которого М Р ОА Р. При ходе ползуна вправо момент М направлен по часовой стрелке, при обратном ходе - наоборот. Шток 6 под действием момента М относительно центра О создает в точке- О, усилие F, направленное перпендикулярно оси 00. Величину силы F можно найти из соотношения М F-OO,:

Eli

Сила F раскладьгоается на две составляющие, в том числе на силу F, направленную перпендикулярно оси движения плунжера и равную

0

5

0

5

FK

J Р 1 ; Г COS « --- COS о.

wvJ л

Их треугольника 00,А отрезок 00

50 равен -т-- и F „

р-1 , . /

-- -COS of-sin o(

--- sin

2 of.

Таким образом, в известном устройстве при наличии дезаксйла (несоосности плунжера и ползуна) возникает сила F, приложенная к плунжеру и направленная перпендикулярно оси

движения, равная величине

xsin 2с ., и знакопеременная, что вызывает повышенный износ зластичных уплотнений 13 и, как следствие, снижение надежности и эффективности работы гомогенизатора.

В предложенном устройстве (фиг.А) при наличии дезаксила возникают следующие силы. Движущая сила G от ползуна 8 показана сосредоточенной в точке 6 оси XX и преодолевает силу сопротивления Р движению плунжера. Сила Р приложена вдоль оси YY

плунжера 1 в точке 0, т.е. также на расстоянии 00 .

Силы G и Р также вызывают крутящий момент М с центром, расположенным на торцовой поверхности ползу- , на.. Возникающий крутящий момент в данном случае воздействует на ползун и воспринимается жёсткими направляющими ползуна, а эластичные манжетные уплотнения плунжера 5 оказываются разгруженными от бокового воз действия со стороны плунжера, что повышает их ресурс и общую продолжительность безотказной работы гомогенизатора,

Второй типовой дефект изготовле- НИН и сборки - это случай, когда ос движения плуйжера YY и ось движения ползуна XX пересекают ся под некоторым углом (фиг.5).

В этом случае в известном устройстве (фиг.5) при возвратно-поступательном движении ползуна 8 и плунжера 5, каждого вдоль своей оси, што 6 совершает вращательно-поступатель- ное движение, как шатун. При этом происходит взаимное перемещение трущихся пар в шаровых опорах О и А и возникают дополнительные затраты энергии на колебательные движения штока 6, что повьшает энергозатраты

В предложенном устройстве (фиг.6) при том же дефекте изготовления и сборки, движение ползуна 8 вызывает поступательное движение самоцентрирующихся вкладьщ1ей 10 и 11 вдоль торцовой плоскости ползуна 8 перпендикулярно оси движения, при этом отсутствуют взаимные перемещения самоцентрирующихся вкладышей 10 и

5

0

5

0

5

0

5

0

11 и плунжера 5, т.е. в щарнире с центром О отсутствуют потери ha трё- ние, а имеются лишь потери на трение в сочленении вкладьш1а 10 и ползуна 8, вместо двух трущихся пар сложной в изготовлении сферической формы (в известном устройстве) в предложен ном имеется лишь плоская пара трения, что также повьш1ает надежность устройства, снижает затраты энергии и упрощает изготовление.

Третий вид типового дефекта - комбинация первого и второго видов дефектов изготовления и сборки, следовательно, в данном случае перечисленные преимущества предложенного устройства относительно извест-- ног о суммируются, т.е. достигается еще больший положительный эффект, состоящий в увеличении продолжительности работы манжетньпс уплотений и снижении энергозатрат на процесс гомогенизации.

Предложенная конструкция гомогенизатора в части соединения ползуна и плунжера позволяет увеличить работоспособность гомогенизатора за счет равномерного распределения усилий манжетного уплотнения на плунжер, так как соединение основано на центрировании плунйсера по манжетному уплотнению в плунжерном блоке.

Формула изобретения

1.Гомогенизатор для жидких продуктов, содержащий гомогенизируищую головку, насосный блок, привод, плун- жерньй блок, включающими плунжер, соединенный со штоком и сферическим оголовком, установленным в гнезде ползуна, отличающийся тем, что, с целью по вышения надежности, гнездо ползуна выполнено с двумя плоскими опорйыми поверхностями, а сферический оголовок штока плунжера установлен в них с возможностью перемещения посредством охватывающих его вкладышей.

2.Гомогенизатор по п.1, отличающийся тем, что плунжер соединен со штоком жестко.

Гомогенизатор для жидких про- (D дуктов относится к продовольственному машиностроению и может быть использовано в мясомолочной и пищевой промьшшенности. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности гомогенизатора. Для достижения поставленной цели в гомогенизаторе в части соединения ползуна 8 с плунжером 5 предлагается конструкция плунжера со сферическим оголовком 7, позволяющая непосредственно крепить его к ползуну, для устранения несоосностей предпага- . ется установить самоцентрирующиеся вкладьшш 10 и 11 с плоской и сферической поверхностями, дпя удобства обслуживания - применить разъемные вкладьш1и,1 з,п. ф-лы, 6 ил. (Л 0) «Ч и

Фие.

IS

Фи.З

к

to

.

w п

/3

Фиг.

Фиг.5