Устройство для дробления и мятия чайного листа

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ И МЯТИЯ ЧАЙНОГО ЛИСТА, состоящее из горизонтально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением/ имеющим подающий шнек, укрепленный на валу, и камеру дробления, содержащую иэмельчакщие элементы, укрепленные с зазором один относительно другого поочередно на валу и внутренней поверхности корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения степени однородности обрабатываемой массы и интенсификации процесса дробления II МЯТИЯ с одновременным повышением производительности и снижением энергозатрат, измельчающие элементы, укрепленные на корпусе; расположены с нижней и боковых его сторон и выполнены в виде сектора со ступенчатой режущей кромкой и рифлеными поверхностями, а измельчающие элементы, укрепленные на валу, выполнены в виде лопастей и расположены по винтовой линии, угол подъема (g которой больше угла подъема лопастей сл подающего шнека, при этом величина зазора между измельчающими элементас ми уменьшается по ходу движения продукта . X) эо У :о X

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН, )SU(„) 3(5Н А 23 Р 3 12

В Гт " яа..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВНУКИ(у (5;8

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507443/28-13 (22) 29.10.82 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) A.H. Какалашвили, В.И. Бибилеишвили, К.A. Домианидзе, М.Г. Кистаури и Т.Л. Цикаришвили (71) Научно-исследовательская лаборатория оборудования чайной промышленности Научно-производственного объединения Чайпром (53) 663. 95 (088. 8) (56) 1. Оборудование для производства чая и табака. Отраслевой каталог.

Разд. I, 1981 (машина Б2-ЧПИ) .

2. Авторское свидетельство СССР

9 307786, кл. A 23 F 3/00, 1969 (прототип) ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ

И МЯТИЯ ЧАЙНОГО ЛИСТА, состоящее из горизонтально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением; имеющим подающий шнек, укрепленный на валу, и камеру дробления, содержащую измельчающие элементы, укрепленные с зазором один относительно другого поочередно на валу и внутренней поверхности корпуса, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения степени однородности обрабатываемой массы и интенсификации процесса дробления и мятия с одновременным повышением производительности и снижением энергозатрат, измельчающие элементы, укрепленные на корпусе, расположены с нижней и боковых его сторон и выполнены в виде сектора со ступенчатой режущей кромкой и рифлеными поверхностями, а измельчающие элементы, укрепленные на валу, выполнены в виде лопастей и расположены по винтовой линии, угол подъема щ которой больше угла подъема лопастей подающего шнека. при этом величина зазора между измельчающими элементамн уменьшается по ходу дннження про- С дукта.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что-оно содержит пару подающих шнеков и камер дробления, расположенных параллельно в корпусе, выполненном в виде спаренных цилиндров с соотношением межцентрового расстояния и диаметра цилиндра равным 2:3.

38

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что подающие шнеки выполнены двухзаходными, причем одни из них имеет правую, другой левую навивку витков, а измельчающие элементы камеры дробления расположены по винтовой линии:, направление которой совпадает с направлением витков шнека,на валу которого они расположены. (Изобретение относится к чайной промышленности и может быть использовано для дробления и мятия чайного листа на различных этапах его переработки.

Известна машина Б2-ЧПИ для предварительного подкручивания, раздавливания и измельчения чайного листа,. содержащая корпус с крышкой, выполненный в виде спаренных цилиндров, установленные концентрично в них сопрягающиеся между собой роторы, один из них лопастной, другой фасонный витки которого выполняют функцию иэмельчающих элементов. Соосно с роторами расположены питающие шнеки, выполненные одноэаходными с различным направлением винтовых поверхностей, приемный бункер и сборник (1).

Недостатками машины являются низкая интенсивность процесса обработки, неоднородность по размерам частиц обработанной массы и низкая производительность.

Низкая интенсивность обработки вызвана тем, что чайная масса подвергается воздействию измельчающих элементов в местах их сопряжения, а также дополнительно измельчается в отверстиях диафрагмы при выходе из рабочей камеры. В местах сопряжения роторов, вращающихся в разные стороны с равными угловыми скоростями, чайная масса сжимается, подкручивается и проталкивается в другую сторону, а измельчение как таковое иэ-эа отсутствия в чайной массе фактически не происходит. Полностью обрабатываемая масса не может измельчаться только при выходе из рабочей камеры в отверстиях диафрагмы (где и происходит фактическое измельчение), что является также причиной неоднородности обработанной массы по размерам частиц

На недостаточную интенсивность дробления влияет постоянная величина зазоров между измельчающими элементами, Причиной низкой производительности машины является то, что питающие шнеки выполнены однозаходными с малым шагом, а иэмельчаощие элементы из2 эа сравнительно малой ширины не способны интенсивно перемещать к выходу подавляемую питающим шнеком обрабатываемую массу, вследствие чего даже

5 при незначительных перегрузках при подаче чая во время пиковых поступлений чая на фабрики машина забивается чаем и останавливается, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного дробления и мятия чайного листа, состоящее из горизонтально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением, имеющим

15 подающий шнек, укрепленный на валу, и камеру дробления, содержащую измельчающие элементы, укрепленные с зазором один относительно другого по-. очередно на валу и внутренней повер2() хности корпуса (2).

Недостатками известного устройства являются низкая интенсивность процесса дробления и мятия чайного листа, неоднородность по размерам частиц об25 работанной массы, низкая производительность и большие энергоэатраты.

Низкая интенсивность процесса дробления и мятия чайного листа обуславливается, во-первых, тем, что за3О зоры между измельчающими элементами постоянны и превышают оптимальные значения, установленные для выработки мелких видов чая, равные 4-6 мм. Чайный лист измельчается только между

З5 первыми парами измельчающих элементов .на сравнительно крупные частицы, которые в последующих зазорах практически не подвергаются их воздействию.

Во-вторых, возвратно-поступательное перемещенйе конусообразной заслонки

40 осуществляется винтовой парой, ко° торая в силу своей жесткости не чув ствительна к давлениям со стороны чайной массы. Установление зазора между раструбом барабана и заслонкой

45 осуществляется только эа счет внешних усилий и для достижения интенсивности мятия неОбходимо пространство барабана между винтообразными лопастями заполнить чайной массой, для че1098538

15 го конусообразную заслонку прикрывают до отказа. По мере подачи в устройство чайного листа давление на конусообразную заслонку возрастает, однако чайная масса не будет выходитьиз машины до тех пор, пока не осущес" 5 твится воздействие на заслонку извне, т.е. пока ее не откроют. Как только заслонка откроется настолько, что появится воэможность для выхода чайной массы, пространство барабана тут же 1О освобождается от обработанной массы и винтовые лопасти вместе с направляющими выполняют лишь функцию транспортировки измельченной чайной массы.

Таким образом, для достижения высокой интенсивности процесса дробления и мятия чайной массы в известном устройстве необходимо прикрыть заслонку, обработать материал, выпус-20 тить его и снова повторить цикл, т.е; использовать устройство как машину периодического действия, что обуславливает низкую производительность.

Если же устройство будет работать в 25 непрерывном режиме, т. е. с открытой заслонкой, интенсивность дробления и мятия, а также степень однородности обработанной массы резко снижается.

Известное устройство характеризуется сравнительно большими энерго затратами, так как измельчающие элементы, укрепленные на валу и на внутренней поверхности устройства, действуют на чайную массу одновременно, а также из-за наличия большого количества вращающихся деталей, а именно: подающий шнек, измельчающие элементы конусообразная заслонка и ба-. рабан.

Белью изобретения является повышение степени однородности обрабатываемой массы и интенсификации процесса дробления и мятия с одновременным повышением производительности и сниже15 нием энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для дробления и мятия чайного листа, состоящем иэ го-50 ризонтально расположенного корпуса с загрузочным приспособлением, имею щим подающий шнек, укрепленный на валу, и камеру дробления, содержащую измельчающие элементы, укрепленные с 55 зазором один относительно другого поочередно на валу и внутренней поверхности корпуса, измельчающие элементы, укрепленные на корпусе, расположены с нижней и боковых его сторон и выполнены в виде сектора со ступен- 0 чатой режущей кромкой и рифлеными поверхностями, а измельчающие элементы, укрепленные на валу выполнены в ! виде лопастей и расположены по винтовой линии, угол подъема которой 65 больше угла подъема лопастей подаю-, щего шнека, при этом величина зазора между измельчающими элементами уменьшается по ходу движения продукта.

Кроме того, устройство может сс держать пару подающих шнеков и камер дробления, расположенных параллельно в корпусе, выполненном в виде спаренных цилиндров с соотношением межцентрового расстояния и диаметра цилиндра равным 2:3.

При этом подающие шнеки могут быть выполнены двухзаходными, причем один из них имеет правую, другой левую навивку винтов, а измельчающие элементы камеры дробления расположены по винтовой линии, направление которой совпадает с направлением витков шнека, на валу которого они расположены.

Выполнение измельчающих элементов в виде сектора, расположенного на внутренней поверхности корпуса с нижней и боковых его сторон, дает возможнссть в поперечной плоскости корпуса в местах крепления измельчающих элементов иметь необходимое живое сечение для обеспечения высокой производительности устройства.

Выполнение измельчающих элементов, укрепленных на внутренней поверхности корпуса со ступенчатой режущей кромкой, позволяет по мере поворота измельчающих элементов, укрепленных на валах, осуществить резку материала сначала в одной ступени, затем в другой и т. д., чем достигается более интенсивное дробление и мятие чайной массы и снижение необходимых для этого усилий.

Выполнение измельчающих элементов с рифлеными боковыми поверхностями обеспечивает интенсивное мятие .и подкручивание чайной массы благодаря тому, что чайная масса захватывается измельчающими элементами, укрепленными на валах устройства, и, прижимаясь к рифленым .поверхностям за счет их наклона, подвергается воздействию рифов °

Выполнение измельчающЬх элементов, укрепленных на валах в виде лопастей, одновременно с функциями дробления чайной массы и притирания ее к рифленым поверхностям секторообразньдс измельчающих элементов обеспечивает перемещение материалов к выходу из устройствами расположение их по винтовым линиям дает возможность осуществлять дробление и мятие чайного.листа не сразу по всем парам измельчающих элементов,а поочередно, чем снижается энергия, затрачиваемая на выполнение указанных процессов.

За счет того, что угол подъема винтовых линий, по которым расположе1098538 ны измельчающие элементы, укрепленные на валах, превышает угол подъема подающих шнеков, увеличивается общая транспортирующая способность укаэанных элементов и обеспечивается высокая .производительность устройства.

Уменьшение по ходу движения продукта величины зазора между измельчающими элементами позволяет измельчать чайный лист на все более мелкие час- 10 тицы и отсуществлять интенсивное притирание массы к Рифленым поверхностям измельчающих элементов. В итоге, интенсифицируется процесс дробления и мятия чайного листа и дости- )5 гается высокая однородность обработанной массы по размерам частиц.

Повторение минимально допустимого зазора между последними двумя-тремя парами=измельчающих элементов, поочередно закрепленных на внутренней поверхности корпуса и валах, обеспечивает окончательное калибрование по размерам частиц чайного листа, за счет чего еще больше повышается степень однородности обработанной чайной массы.

Выполнение корпуса в виде спареных цилиндров с соотношением межцентрового расстояния и диаметра цилиндра

2:3 позволяет выбрать более оптималь-30 ные геометрические параметры рабочих органов предлагаемого устройства.

Выполнение подающих шнеков двухзаходными с шагом, соответствующим пропускной способности камеры дробле-у ния, также обеспечивает высокую производительность устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для дробления и мятия чайного листа; на фиг. 2 — разразрез пс Л-А на фиг.1; на фиг. — 3 позиции лопасти измельчающего элемента при последовательной обработке материала в ступеньках измельчающего элемента корпуса.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде спаренных цилиндров, на которых крепится приемный бункер 2. В прорези корпуса с боковых и нижней сторон вставлены и закреп- 5О лены выступающие с внутренней стороны корпуса измельчающие элементы 3, выполненные в виде сектора со ступенчатой режущей кромкой и рифлеными поверхностями. Внутри коРпуса с возможностью вращения с равными угловыми, сйоростями в противоположном направ лении Размещены сопрягающиеся между собой роторы 4 с двухзаходным правым шнеком 5 и двухлопастным измельчающими элементами 6 с правым наклоном ло-@ пастей и ротор 7 с двухзаходным левым шнеком 8 и двухлопастными измельчающими элементами 9 с левым наклоном лопастей. На валах роторов 4 и 7 у разгрузочного окна 10 закреплены раэ- 5 грузочные лопасти 11. Роторы 4 и 7 помещены в подшипниках с одной стороны в задней стенке корпуса, а с другой — в передней опоре 12. Участки корпуса 1 и роторов 4 и 7 с измельчающими элементами образуют рабочую камеру Б устройства. Для осмотра измельчающих элементов, очистки и мойки рабочей камеры в корпусе предусмотрена крышка 13, разгрузочное окно 10 снабжено сборником 14.

В предлагаемом устройстве роторы с питающими шнеками и измельчающими элементами выполнены разборными„ что облегчает ремонт и замену поврежденных их частей. На каждом роторе двухлопастные измельчающие элементы расположены по винтовой линии таким образом, что концы лопастей шнека совпадают с началом лопастей первого измельчающего элемента, а концы лопастей последнего — с началом лопастей следующего измельчающего элемента и т.д. до последнего. Рабочие кромки измельчающих элементов корпуса выполнены ступенчатыми с таким расчетом, что по мере поворота лопасти измельчающего элемента 6 обработка материала происходит последовательно, сначала в первой ступеньке (положение 1 измельчающего. элемента ,6), по окончании во второй ступеньке (положение II) и т.д.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащую обработке чайную массу подают в приемный бункер 2, откуда она поступает внутрь корпуса 1, Отсюда питающими шнеками 5 и 8 роторов

4 и 7, вращающихся в противоположные стороны с равными угловыми скоростями, обрабатываемый материал направляется в рабочую камеру Б устройства.

Здесь чайная масса измельчается первыми измельчающими элементами роторов 4 и 7 корпуса 1 на крупные частицы и, притираясь к рифленым рабочим поверхностям измельчающих элементов

3 корпуса 1, подвергается мятию и скручиванию. За счет наклона лопастей измельчающих элементов 6 и 9 Роторов 4 и 7 чайная масса проталкивается к следующей паре иэмельчающих элементов, где благодаря наличию зазора меньшего размера подвергается измельчению на более мелкие частицы и более интенсивному мятию.

Таким образом, чайная масса, измельчаясь на все более мелкие частицы, подвергаясь мятию и скручиванию со все большей интенсивностью, продвигается к выходу. В равных зазорах у последних двух-трех измельчающих элементов величиной 4-6 мм осуществляется окончательное дробление, мятие и скручивание чайной массы и дос-. тигается высокая однородность обрабатываемой чайной массы.

1098538!

15

Составитель Т.Рыбалко

Техред Ж.Кастелевич Корректор С.йекмар

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 4272/1 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наличие в предлагаемом устройстве двухзаходных питавших шнеков с увеличенным шагом, в сочетании с пропускной способностью рабочей камеры дает воэможность повысить производительность устройства.

В зависимости от качества перера-. батываемого материала можно регулировать интенсивность дробления и мятия путем изъятия из прорезей корпуса определенного количества измельчающих элементов, начиная со стороны разгрузочного окна, и установлением вместо них заглушек или же путем перестановки попарно измельчакщих элементов с левого ротора на правый и наоборот.

Благодаря расположению двухлопастных иэмельчающих элементов по винтовым линиям воздействие на чайную массу каждой лопасти измельчающих элементов в паре с измельчающими элементами корпуса происходит последовательно, чем улучшаются чсло-. вия дробления и снижается требуемое для этого усилие от привода, дающее воэможность снизить удельные энергозатраты..

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволит интенсифицировать процесс дробления и мятия чайного листа, повысить степень однородности обрабатываемой массы, что положительно сказывается на качестве конечного продукта. Увеличение производительности и снижение энергозатрат влияет на уменьшение удельных металлоемкости и энергозатрат устройства.