Установка для измельчения блока замороженной растительной ткани

 

Изобретение может быть применево в для измельчения блока замороженной растительной ткани. Установка для измельчения блока замороженной растительной ткани содержит измельчительный узел 2, образованный парой щек 3 и 4, с измельчительными зубьями, нижняя из которых выполнена решетчатой, верхняя - также выполнена в виде решетки, зубья которой расположены на продольных и поперечных элементах. Нижняя щека может быть установлена стационарно, а верхняя - с возможностью поворота относительно нижней. Измельчительные зубья могут быть выполнены сужающимися. Каждая щека может иметь 15 или не более 55 измельчительных зубьев на 1 м². Привод поворота может иметь гидравлические поршне-цилиндрические узлы. Нижняя щека может быть выполнена поворотной. Установка может содержать электронную цепь, связанную с приводом поворота, вращающийся валок с выступами, датчик давления. 10 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к переработке растительных материалов, таких как торфяной мох (сфагнум), и более конкретно к установке для измельчения блока замороженной растительной ткани без причинения глубоких повреждений отдельным растительным волокнам.

Известна установка для переработки мерзлого сырья, имеющая щеки с измельчительными зубьями, нижняя из которых выполнена решетчатой, и расположенный под ними конвейер (авт. св. СССР N 1042797, кл. B 02 C 1/02, опубл. 23.09.93).

Однако при достаточно высокой производительности известной установки при измельчении на ней блока замороженной растительной ткани (такой, как мох) не удается избежать обширных повреждений волокон мха, что может оказать вредное влияние на его абсорбирующие характеристики.

Техническим результатом изобретения является создание установки для измельчения блока замороженной растительной ткани, такой как торфяной мох, без причинения обширных повреждений отдельным растительным волокнам.

Технический результат достигается тем, что в установке для измельчения блока замороженной растительной ткани, преимущественно мха, содержащей щеки с измельчительными зубьями, нижняя из которых выполнена решетчатой, расположенный под ними конвейер и привод поворота, верхняя щека также выполнена в виде решетки, зубья которой расположены на продольных и поперечных элементах.

Нижняя щека может быть установлена стационарно, а верхняя - с возможностью поворота относительно нижней. Кроме того, измельчительные зубья могут быть выполнены сужающимися.

Каждая щека может иметь не более 55 измельчительных зубьев на квадратный метр, приблизительно 15 измельчительных зубьев на 1 м².

Привод поворота может иметь гидравлические поршне-цилиндрические узлы, причем гидравлический поршне-цилиндрический узел соединен с верхней щекой, второй - с нижней щекой.

Нижняя щека может быть выполнена поворотной.

Установка может содержать электронную цепь для обнаружения неразрушаемого предмета, связанную с приводом поворота.

Кроме того, установка может содержать вращающийся валок с выступами, взаимодействующими в процессе работы с верхней щекой Кроме того, установка может содержать датчик давления, связанный первым гидравлическим поршне-цилиндрическим узлом, электронное реле, связанное с компрессором и с первым и вторым гидравлическим поршне-цилиндрическими узлами.

На фиг. 1 показан в перспективе установки для фрагментирования блока замороженного сфагнумового материала согласно изобретению; на фиг. 2 - блок-диаграмма электрической цепи установки, показанной на фиг. 1, для регистрирования состояния перегрузки, возникающего в случае, когда неразрушаемый предмет оказывается между щеками установки и для приведения в действие щек для удаления неразрушаемого предмета; на фиг. 3 - боковой вид сверху установки на фиг. 1, иллюстрирующий щеки в открытом положении; на фиг. 4 - боковой вид сверху установки на фиг. 1, иллюстрирующий щеки в закрытом положении; на фиг. 5 - боковой вид сверху установки на фиг. 1, иллюстрирующий последовательность перемещений, выполняемых щеками для удаления неразрушаемого предмета, оказавшегося в установке; на фиг. 6 - увеличенная часть установки в перспективе, показывающая детально конструкцию щек и их взаимодействие, когда щеки находятся в полностью закрытом положении.

Установка 1 для фрагментирования блока замороженного сфагнумового материала для измельчения блока на более мелкие куски без причинения существенного повреждения волокнам сфагнума содержит измельчительный узел 2, образованный парой щек 3 и 4, которые установлены с возможностью перемещения по отношению друг к другу для разрывания на фрагменты блока замороженного сфагнумового материала под действием множественных точек давления, прикладываемых к поверхности блока.

Как лучше всего видно на фиг. 1 и 6, щека 3 представляет собой конструкцию из толстых пересекающихся пластин 5 и 6, сваренных вместе или прикрепленных друг к другу иным образом, с образованием в точках их пересечения жесткой и плоской решетки. Эта решетчатая конфигурация образует множество отверстий 7, продольно и поперечно разнесенных друг от друга, и которые равномерно распределены по щеке 3. На продольно простирающихся пластинах 5 интегрально образованы простирающиеся вверх сужающиеся выступы 6, представляющие собой измельчающие зубья, расположенные в точках пересечения пластин, образующих решетку. В показанном примере выполнения, продольные пластины 5 равномерно разнесены на расстояние приблизительно в 15 см. Поперечные пластины 6 также равномерно разнесены и расположены примерно в 60 см одна от другой.

Измельчительные зубья 6 имеют высоту примерно 15 см, продольный шаг примерно в 60 см и поперечный шаг примерно 15 см. Полученное двумерное образование из измельчительных зубьев имеет поверхностную плотность примерно 15 измельчительных зубьев на квадратный метр.

Структура щеки 4 идентична щеке 3.

Щеки 3 и 4 сдвинуты в поперечном направлении одна относительно другой, при этом когда измельчительный узел находится в полностью закрытом положении (фиг. 6), измельчительные зубья 6 каждой щеки совпадают с соответствующими отверстиями 7 противоположной щеки и проникают в эти отверстия.

Возвращаясь снова к фиг. 1, можно увидеть, что щека 4 установлена на оси у поперечной крайней границы, и смонтирована к паре проходящих вверх опорных рычагов 8 (показан только один рычаг). Щека 3 также установлена на оси у поперечной крайней границы, и смонтирована к опорным рычагам 9 (показан только один рычаг), которые удалены от опорных рычагов 8. Поперечная крайняя граница щеки 3 противоположная его поворотной оси опирается на плечики 10, которыми снабжены опорные рычаги 8.

Для того чтобы поворачивать на оси щеку 4 по отношению к щеке 3, между щекой 4 и основой установки 1 смонтированы два гидравлических приводных узла 11 типа поршень-цилиндр (показан только один), такие как гидроцилиндры. При этом следует понимать, что при выдвижении поршне-цилиндрового узла 11 щека 4 поворачивается на оси к щеке 3. При сокращении поршне-цилиндрового узла 11 щека 4 поворачивается в сторону от щеки 3.

Для поворачивания щеки 4 вокруг опорных рычагов 9 гидравлические цилиндровые узлы 12 (показан только один из них) смонтированы между щекой 3 и основанием установки 1. Цель этого поворотного движения будет подробно показана далее.

Хотя на чертежах это и не обозначено, следует помнить, что гидравлические поршне-цилиндровые узлы 11 и 12 связаны с подходящим гидропроводом, подающим к ним под давлением рабочую среду. Этот гидропровод включает также соответствующую систему клапанов для того, чтобы оператор мог управлять выдвижением и сокращением поршне-цилиндровых узлов 11 и 12.

Вертикально проходящая перегородка 13 смонтирована непосредственно позади опорных рычагов 8 и поршне-цилиндровых узлов 11. На основной поверхности перегородки 13, которая обращена к измельчительному узлу 2, установлен с возможностью вращения удлиненный валок 14, имеющий несколько радиально выступающих штырей (зубцов). Валок 14 приводится двигателем (не показано) либо электрическим, либо гидравлическим, с требуемой скоростью.

Под измельчительным узлом 2 расположен бесконечный конвейерный ремень 15 традиционной конструкции для транспортирования фрагментов измельченных блоков замороженного сфагнумового материала к отдельному месту дальнейшей переработки. Для прохода конвейерного ремня 15 перегородка 13 снабжена отверстием 16 соответственного размера.

Обращаясь к фиг. 2, можно видеть, что установка 1 содержит электрическую цепь, которая постоянно контролирует гидравлическое давление поршне-цилиндровых узлах 11 для того, чтобы обнаруживать присутствие неразрушаемого предмета, такого как камень, ствол дерева или толстый сук, который может быть случайно введен между щеками 3 и 4 или может содержаться внутри блока замороженного сфагнумового материала, подлежащего измельчению. Эта электрическая цепь включает датчик давления 17, смонтированный в гидропроводе для поршне-цилиндровых узлов 11 для непрерывного контроля давления в нем. Датчик давления 17 генерирует электрический выходной сигнал, представляющий давление в поршне-цилиндровом узле 11 и который подается в компараторную цепь (схему сравнения) 18 для непрерывного сравнения гидравлического давления с максимальным предварительно установленным значением. Когда это значение превышено, то компаратор генерирует выходной сигнал, который приводит в действие электрореле 19 для прерывания измельчающего перемещения и для включения цикла удаления посредством воздействия на поршне-цилиндровые узлы 11 и 12. Для выгрузки неразрушаемого предмета из измельчительного узла 2.

При этом очевидно, что не является необходимой разработка подробной конструкции электрической цепи (фиг. 2), поскольку такие цепи хорошо известны специалистам в данной области. Такая цепь может быть либо логической (релейной), либо может управляться компьютером (микропроцессором) в зависимости от специфики применения.

Работа установки 1 будет далее описана в связи с фиг. 3 - 6.

Блок замороженного сфагнумового материала, подлежащего переработке на установке 1, подается погрузчиком для грузовиков и выгружается на щеку 3, находящуюся в горизонтальном положении. В показанном примере выполнения, размеры блока замороженного сфагнумового материала составляют приблизительно 1,20 м в длину, 50 см в ширину и 50 см в высоту. Во время операции загрузки щека 4 удерживается в полностью открытом положении, т.е. на расстоянии от щеки 3 (фиг. 3), чтобы позволить загрузку блока замороженного сфагнумового материала в измельчительный узел 2. Хотя на чертеже показана установка, перерабатывающая единственный блок замороженного сфагнумового материала, на практике сразу несколько блоков могут измельчаться одновременно для повышения производительности установки.

Когда операция загрузки завершается, оператор приводит в действие гидравлические поршне-цилиндровые узлы 11 для закрывания измельченного узла 2 посредством поворота на оси щеки 4 к стационарной щеке 3. В результате этого поворотного перемещения, измельчительные зубья щек, поддерживающих блок, создают на его поверхности сильно локализованные точки давления, которые продольно и поперечно разнесены одна от другой и совпадают с соответствующими выпускными отверстиями 7. Прилагаемое в многих точках давление заставляет блок разорваться на множество более мелких фрагментов. Количество измельчающих зубьев 6 на единицу площади щеки, которое определяет концентрацию точек давления на поверхность блока, не должно превышать в основном 55 на квадратный метр. В ином случае блок замороженного сфагнумового материала может не расколоться чисто на фрагменты, что обсуждалось выше. В показанном примере, каждая щека имеет приблизительно 15 измельчительных зубьев на квадратный метр.

При этом объективно, что некоторые волокна блока повреждаются в процессе, особенно те, которые расположены в областях, в которых блок раскалывается и разделяется на фрагменты. Однако это повреждение волокон является локальным и не оказывает значительного влияния на абсорбционные свойства сфагнумового материала.

Фрагменты, которые меньше, чем отверстия 7, падают под действием силы тяжести через щеку 3 и размещаются на конвейерном ремне 15. Более крупные фрагменты принудительно выгружаются через отверстия 7 измельчительными зубьями 6, которые проходят в соответствующие выпускные отверстия 7, когда щеки 3 и 4 вступают в тесное взаимодействие. Этот признак является особенно полезным, потому что он предотвращает прилипание между щеками 3 и 4 больших фрагментов сфагнумового материала, особенно в полуразмороженном состоянии, что может привести к забиванию установки 1. Если забивание все же происходит, то установку 1 нужно останавливать и очищать вручную, что требует затрат труда и времени.

Когда щеки приведены в полностью закрытое положение, оператор установки 1 приводит в действие поршне-цилиндровые узлы 11, чтобы открыть щеку 4 для загрузки одного или более блоков замороженного сфагнумового материала в измельчительный узел 2. Когда щека 4 поворачивается назад, фрагменты сфагнумового материала, выдавленные на верхнюю поверхность щеки 4, падают под действием тяжести на конвейер 15. Если некоторые фрагменты прилипают к щеке 4, то они очищаются с него с помощью вращающегося валка 14, проходящего по верхней поверхности щеки 4. Этот признак лучше всего показан на фиг. 4, на которой положение щеки 4 в полностью открытом положении показано пунктирными линиями.

Со ссылкой на фиг. 5, когда между щеками 3 и 4 вместе с блоком замороженного сфагнумового материала случайно загружается неразрушаемый предмет, такой как камень, то сдавливающее перемещение щеки 4 будет внезапно прервано, когда измельчительные зубья встретят камень 20. Возникшее в результате повышение гидравлического давления в поршне-цилиндровых узлах 11 задействует компаратор 18, который в свою очередь активирует электрическое реле 19 для того, чтобы вызвать ряд перемещений щек 3 и 4 для удаления камня 20. Первой стадией является немедленная остановка вытяжения и включение сокращения гидравлических поршне-цилиндровых узлов 11 для полного поднятия щеки 4, как показано сплошными линиями на фиг. 5. Вторая стадия заключается в выдвижении гидравлических поршне-цилиндровых узлов 12 для поднятия щеки 3 в вертикальное положение, как показано сплошными линиями, при этом камень 20 будет удален под действием силы тяжести. Затем гидравлические поршне-цилиндровые узлы 12 сокращаются для возврата щеки 3 в горизонтальное положение, в котором она опирается на плечики 10 опорных рычагов 8. После этого работа установки 1 может быть возобновлена.

Объем предлагаемого изобретения не ограничивается его описанием, примерами и предлагаемыми применениями, поскольку могут быть сделаны изменения без отхода от идеи изобретения.

Формула изобретения

1. Установка для измельчения блока замороженной растительной ткани, преимущественно моха, содержащая щеки с измельчительными зубьями, нижняя из которых выполнена решетчатой, расположенной под ними контейнер и привод поворота, отличающаяся тем, что верхняя щека также выполнена в виде рештки, зубья которой расположены на продольных и поперечных элементах.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя щека установлена стационарно, а верхняя - с возможностью поворота относительно нижней.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что измельчительные зубья выполнены сужающимися.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая щека имеет не более 55 измельчительных зубьев на 1 м².

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая щека имеет 15 измельчительных зубьев на 1 м².

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что привод поворота имеет гидравлические поршне-цилиндрические узлы.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя щека выполнена поворотной.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит электронную цепь для обнаружения неразрушаемого предмета, связанную с приводом поворота.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что содержит вращающий валок с выступами, взаимодействующими в процессе работы с верхней щекой.

10. Установка по пп. 1 и 6, отличающаяся тем, что первый гидравлический поршнецилиндрический узел соединен с верхней щекой, второй - с нижней щекой.

11. Установка по пп. 1, 6 и 10, отличающаяся тем, что содержит датчик давления, связанный первым гидравлическим поршнецилиндрическим узлом, электронное реле, связанное с компрессором и первым и вторым гидравлическим поршнецилиндрическими узлами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6