Устройство для гранулирования пастообразных материалов Советский патент 1982 года по МПК B01J2/20 

Изобретение относится к устройст вам для получения гранул из пастообразных материалов и может быть использовано в химической, электротехнической и других отраслях промышленности. Известно устройство для гранулиро вания пастообразных материалов, соде жащее горизонтальный стол, роликовое полотно с приводом вращения, размещенным внутри стола, механизм вращения роликов, выполненный в виде Побразных электромагнитов, полюса которых являются направляющими роликового полотна, и режущий инструмент выполненный в виде ряда ножей, установленных перпендикулярно роликам PJ. Недостатком этого устройства является низкое качество гранул вследствие завальцовывания отверстий при резке трубчатых заготовок, смятия зубцов на поверхности гранул сложного профиля при прокатывании заготоБОК на роликах, заливания ножей про дуктом при отсутствии средств их очистки. Кроме того, для подачи заготовки на непрерывно движущееся роликовое полотно необходимо дополнительное устройство, при работе которого заготовки могут деформироваться. Известно устройство для получения цилиндрических гранул из пастообразных материалов, содержащее экструдер, отсекатель заготовок от экструдируемого жгута, ножи для отсечки заготовок от экструдируемого жгута, концевой датчик сигнала отсечки заготовок, поворотный барабан с продольными перегородками, связанный с приводом импульсного вращения, дисковые ножи, установленные перпендикулярно оси барабана на общем валу, и лоток для. отвода гранул. Экструдируемый жгут, попадает на неподвижный направляющий желоб. По достижении жгутов определенной длины срабатык-ает коннейой- д.атч-ик и отсекаетсязаготовка. Затем барабан noaopam faa етсяг, ааготоЕка сбрасывается перего редкой барабана с желоба на лоток,. прО1«атываетск ножэмм гто лотку м одноиремеино разрезается IlMw на гр.а-нулы ;i2l. Н достатком мзаестного устройства является низкое качество гран-ул и н-е достатошчо и1Ирокмй диапазон грану ям руемых материалов. Это объесняется тем, что резка заготовки ка гранулы W ее прокатка осуществляются только ди-сковыми ножами, а лоток я-штяется при этом ли-шь опорой,, поэтому заготовки только надрезаются по кс5льц.у w 3 дальнейшем отламываются с обраао вани-ем неровных ТОРЦ.ОЕ или- остагсггся сд15оенными, что снижает качество гра нул. УБепмченме глубины надреза до оси заготовки приводитк то(, что прокатка ухудшается и может вооби е не происходи-ть при работе с тру6ча тымм заготоЕкаг с тонкм-ми стенками, т..е. заготовка может остаться неразрезанной. В известном устройстве возможно и-спользовани-е дисковых ножей тоггько значительной толщины,, так как тгтие дисковые ножи (толщиной Q,,,1 мм практически не прокатывают заготов ку, и надрез получается односторонний, м, кроме того,, ножи под действием сбрасываемой с перегородки заготовки подвергаются перекосу, что приводит в лучшем случае к косому надрезу гранул, а Е худшем (например при значительном диаметре дисковых ножей) - к излому или изгибу ножа. Использование дисковых ножей толщиной более О, t мм привод1тт к значител ной деформации тонкостенных кольцевых гршчул и частичному завальцовыванию отверстий толстостенных гранул Указанные недостатки тем значительне чем мягче м пластич-нее заготовки. По этому известное устройство может быт использовано только для гранулирования пластичных масс при i+изких требованиях к качеству гранул. Но загущение гранулируемой массы лимитируется возможностями зкструдера, а так же увеличением остаточных напряжений в гкструдируемом жгуте, что приводит к у(ченьшению прочности гранул после сушки и прокалки. При гранулировании паст с повышен ной адгезионной способностью дисковы ножи зарастают налипшей пастой и качество торцов гранул становится очень низким. Целью изобретения является повышение качества гранул. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем экструдер, отсекатель заготовок от экструдируемого жгута,, концеаой датчик сигнала отсечки заготовок; поворотный барабан с продольными перегородками, связанный с приводом импульсного вращения,, ножи, устаноаленише перпендикулярно оси барабана, и лоток для отвода гранул, барабан Еадполнен с участками между перегородками с плавно уменьшающимся по направлению вращения радиусом-,, а ножи сыполнены с виде лезвий,, один конец, которых неподвижно закреплен,, а второй установлен в кольцевых проточках, Емпалненных на барабане. На поверхности барабана между перегородками риполнена продольная насечка,, лезвия снабжены средствами их очистки и смачивания, содержащие укрепленные на барабане и привыкающие друг к другу баимаки из пористого эластичного материала,, стыки- которых расположены напроти-н лезвий, и ванну для жидкостиг установлениую под барабаном. Выполнение барабана с участками между перегородками с уменьшакшу мся по направлению вращения радиусом обеспечивает прокатывание заготовок в процессе их разрезания,, вра11ение заготовки вокруг своей оси при поступательном перемещении ее в- зоне . между ножами и опорной поверхностью. Такое выполнение барабана создает Еюзьюжностью использования ножей Е виде лезвий,, толщиной ,1 мм, и при взаимодеистffiw этих лезвий и барабана с заготовкой в предлагаемом устройстве осуществшяется прокатка заготовоку обеспечивающая разрезание на гранулы с ровными торцами, незааальиаванными отверстиями . п|з« отсутстю4и смятия. Выполнение насечки на участках барабана с уменьшащимся по направлению вращения радиусом увеличивает сцепление заготовки с барабаном, что улучшает условия прокатки заготовки, а следовательно, способствует повышению качества гранул. Предлагаемое устройство позволяет получать гранулы высокого качества из более мыгких пластичных пас так как они разрезаются тонкими ножами при прокатке. Следовательно, расширяется диапазон гранулируемых материалов. Крепление лезвий одним концом неподвижно и установка вторым концо в кольцевых проточках, выполненных Н9 барабане, предотвращает возможность получения гранул с косыми над резами в случае изгиба лезвий и излом лезвий при разрезании заготовок |13 загущенных масс. В предлагаемом устройстве лезвия снабжены средством их очистки и сма чивания. Средство для очистки лезви выполнено в виде укрепленных на барабане и приникающих друг к другу башмаков, выполненных из пориатого эластичного материала. Лезвия, проходя между башмаками, очищаются за счет трения о них. Под барабаном машины установлена ванна с водой или иной жидкостью, ашмаки, окунаясь в ванну, смачива/Зтся, очищаются и .затем смачивают пезвия, предотвращая тем самым нали пание на лезвия адгезионного гранупируемого материала, а следовательно повышая качество гранул. На фиг. 1 изображено устройство для гранулирования пастообразных материалов, разрез} на фиг. 2 разрез А-А ни фиг. 1; на фиг. 3 положение барабана в момент касания заготовки лезвия и насеченной поверх ности барабана; на фиг. k то же, при повороте на /Ц угла дуги насеченной поверхности (заготовка повернулась примерно на 90)-,на фиг. 5 то же, при повороте на 1/2 угла дуги насеченной поверхности, на фиг. 6 - то же, в момент выхода готовых гранул и остановки барабана. Машина содержит мундштук 1 экструдера (не показан),- нож-отсекатель заготовок, укрепленный на валу 3 связанном с приводом импульсного вр щения, состоящим из храпового устро ства k, редуктора 5 и электромагнита 6, барабан 7 с продольными напра ляющими перегородками 8, расположен ный под мундштуком 1 экструдера и установленный с возможностью вращен вокруг вала 3 и жестко связанный с полым валом 9 привода импульсног вращения, установленные перпендикулярно оси барабана лезвия 10, верхние концы которых неподвижно закреплены, а нижние установлены в кольцевых проточках 11 барабана 7. лоток 12 отвода гранул и концевой датчик 13 сигнала отсечки заготовки. Лоток 12 жестко связан с рычагом 1, один конец которого закреплен шарнирно, а второй - с помощью пружины 15. На рычаге закреплен ролик 16, контактирующий с кулачком барабана 7. На барабане 7 жестко закреплены перед выступами кулачка 17 по ходу вращения барабана башмаки 18, выполненные из пористого, эластичного материала, плотно примыкающие друг к другу и расположенные таким образом, что лезвия находятся напротив стыков башмаков. На барабане 7 между перегородками 8 выполнена продольная насеча,а участки барабана между перегородками 8 выполнены с уменьшающимся по ;направлению вращения радиусом, Перегородки 8 выполнены с прорезями в них для прохода лезвий 10. Под барабаном 7 установлена ванна 19 для жидкости. Барабан 7 установлен на валу 3 через подшипники скольжения 20, а конец вала 3 со стороны ножа 2 установлен в подшипнике скольжения 21. В некоторых случаях, например при получении сплошных цилиндрических или толстостенных кольцевых гранул, при гранулировании загущенных масс, элементы конструкции 1, 15, 1б и 17, могут отсутствовать, а лоток 12 устанавливается на большем расстоянии от барабана 7 без возможности его перемещения в процессе работы. Устройство работает следующим образом. Из мундштука 1 жгут поступает на перегородку 8 барабана 7 и движется по нему до концевого датчика 13, который замыкает электрическую печь обмотки электромагнита 6. Якорь электромагнита 6 приводит в движение храповое устройство , которое поворачивает нож 2 и барабан 7Редуктор 5 обеспечивает перемещение ножа 2 с большей скоростью, чем барабана 7. Нож 2 отрезает заготовку от жгута. Барабан 7 .поворачивается на угол, соответствующий расстоянию между перегородками 8. При повороте барабана 7 лезвия 10 проходят через прорези перегородки 8 и раз7

резают заготовку на гранулы. Заготовка, подвергающаяся одновременному воздействию барабана и ножей, прокатывается по поверхности участка барабана с уменьшающимся по направлению вращения радиусом, вращаясь при этом в сторону, противоположную направлению вращения барабана, и перемещаясь в сторону движения поверхности барабана к лотку 12. Такое движение заготовки обеспечивает постепенное и полное разрезание заготовки на гранулы. Изменение радиуса барабана гарантирует как прокатывание заготовок, так и вывод гранул из зоны лезвий. Лезвия 10, проходя между башмаками- 18, которые при необходимости могут смачиваться жидкостью в ванне 19 очищаются.

При вращении барабана кулачок 17 набегает на ролик 16 рычага Ц, отжимает рычаг, а вместе с ним и лоток 12, освобождая проход для башмаков 18.

Затем пружина 15 возвращает лоток 12 в исходное положение, т.е. в положение непосредственной близости к барабану, обеспечивающее плавное скатывание гранул на лоток.

Наличие поверхности с возрастаюющим по ходу вращения барабана радиусом обеспечивает постоянное зацепление поверхности барабана с поверхностью заготовки за счет увеличения радиуса насеченной поверхности При этом заготовка прокатывается (вращается с поступательным перемещением) между лезвиями и поверхностью барабана.

Разница между минимальным и макси альным радиусом насеченной поверхности барабана, а также длина дуги поверхности с насечкой зависят от диаметра гранул. При диаметре гранул 18 мм разность между радиусами должна составлять 3-5 мм, а длина дуги поверхности не менее 60 мм,

Наличие продольной насечки улучшает сцепление поверхности барабана с поверхностью заготовки и таким об1225 8

разом увеличивает надежность процесса прокатки, а следовательно, и резки заготовок на гранулы без ухудшения качества их поверхности.

Формула изобретения

1.Устройство для гранулирования пастообразных материалов, содержащее

экструдер, отсекатель заготовок от экструдируемого жгута, концевой датчик отсечки заготовок, поворотный барабан с продольными перегородками,

связанный с приводом импульсного вращения, ножи, установленные перпендикулярно оси барабана, и лоток для отвода гранул, отличающеес я тем, что, с целью улучшения качества гранул, барабан выполнен с

участками между перегородками с у меньшающимс-я по направлению вращения радиусом, а выполнены в виде лезвий, один конец которых неподвижно

закреплен, а второй установлен в кольцевых проточках, выполненных на барабане.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на поверхности барабана между перегородками выполнена продольная насечка.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лезвия снабжены средствами их очистки и смачивания.

k. Устройство по п. 3, о т л ичающееся тем, что средства очистки и смачивания лезвий содержат укрепленные на барабане и примыкающие друг к другу башмаки из пористого эластичного материала, стыки которых расположены напротив лезвий, и ванну для жидкости, установленную под барабаном.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 283552, кл. В 29 С 17/10, 1970.

2.Патент США № 3860378, кл, i 25-302. 1975 (прототип).

/77777.