Устройство для переработки пластических материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о 753460

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к ввт, свид-ву— (22) Заявлено 0 50179 (2f ) 27466 33/29-33 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 0708.80 (5()М К 3

В 02 С 7/12 (осударственный комитет

СССР но делам изобретений н открытнй

Щ) УДК 621.929.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.А,Зотов, B.Ñ.Êàíöåð, А. И.Степанюк, В,И,Степанюк, A.Â.ÄoëãoHoñ и В.П.Надутый (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТИЧНЫХ

Mi1TE PHAJIOB

rIpH диаметре валков 500-600 и частоте их вращения 80-120 об/мин время нахождения лепестка в зоне кон так та составляет тыс ячные доли сек унды.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для переработки пластичных материалов, включающее смонтированные на станине привод и кинематически связанные с ним заключенные в кожух рабочие органы, имеющие конические рабочие поверхности, обращен-. ные вершинами друг к другу, причем оси валов укаэанных органов располо- жены под углом друг к другу, а также прИемную горловину и отводящий лоток. В этом устройстве в одной иэ стенОк кожуха образована рабочая полость с убывающим по направлению вращения рабочих органов объемом, причем обшивка поверхностей рабочих органов и стенка кожуха выполнены перфорированными с отверстиями, сообщающими рабочую полость с отводящим лотком (2) .

Недостатками данного устройства являются наличие отверстий (перфораций) на поверхностях рабочих оргаИзобретение относится к классу машин для дробления и измельчения различных материалов, в частности зерна и крупы, и может быть использовано в пищевой промыаленности при производстве хлопьев и панировочных сухарей, в сельском хозяйстве при переработке грубых кормов, в промышленности строительных материалов при переработке, например мерзлого сырья.

Известен способ получения изделий из кукурузной крупы, например лепестков, путем варки, подсушивания, расплющивания и обжарки их на нагретых вальцах (1) .

Недостатком способа является то, что расплющивание крупы и обжарКа лепестков предусмотрены на нагретых вальцах. Это невозможно IIo той при-;@ чине, что контакт валков таких вальцов можно считать линейными(т.е. ширина площадки контакта составляет

1-1, 5 мм), следовательно, перерабатываемое сырье не претерпевает объем-ЯЯ ного сжатия, а время нахождения s эо не контакта недостаточно для обжарки.

Длина и ширина лепестка кукуруэных хлопьев в процессе плющения составляют 12-20 мм при толщине 0,08-0,15 мм.зп

Днепропетровский комбинат пищевых концентратов Министерства пищевой промышленности Украинской ССР

753460 нов и отсутствие подогрева.укаэанных рабочих органов. Отверстия на рабочих поверхностях не позволяют формовать (расплющивать) гранулированные материалы. Отсутстние нагрева рабочих органов не позволяет производить тепловую обработку формируемого сырья (нагрев,цодсушка,обжарка, гоьюгениэация). Кроме того, приемная горловина не обеспечивает равномерного распределителя поступающего сы- (р рья по длине образующей конуса рабочего органа, что снижает производительность устройстна и ведет к неравномерному (по длине образующей) износу рабочих органон.

Цель изобретения — создание уст15 ройства, лишенного указанных недостатков путем повышения эффективности процесса переработки сырья, Указанная цель достигается тем, что в устройстве для переработки плас-20 тичных материалов, включающем смонтированные на станине привод и кинематически снязанные с им конические рабочие органы, обращенные вершинами друг к другу, оси валов ука- 25 занных органов расположены под углом друг к другу, а также приемную горлонину и отводящий лоток, наружная поверхность каждого рабочего . органа выполнена в виде гладкого усе- 30 ченного конуса, н теле которого смонтирован термоэлемент, а выходные отчерстия приемной горловины расположено над рабочими органами симметрично вертикальной плоскости, проходящей через зону контакта конусов рабочих органов. При этом выход приемной горловины снабжен кинематитически связанным с приводом распределительным валом, рабочая часть которого имеет форму усеченного ко- 40 нуса и на его поверхности выполнены кольцевые канавки, образующие с одной из стенок, приемной горловины ряд разомкнутых отверстий,. расположенных над зоной g$ контакта конусов рабочих органов .

На фиг ° 1 приведено устройство для переработки пластичных материалов; на фиг.2 — нид А на фиг.l; на фиг.3— разрез Б-Б на фиг.l; на фиг,4 — разрез В-В на фиг,l.

Устройство для переработки пластичных материалов включает смонтированные на станине 1 привод 2 и кинематически связанные с ним конические рабочие органы 3, жестко укрепленные на планшайбах (фланцах) 4 валов 5, оси которых расположены н горизонтальной плоскости под углом (равным углу при вершине конуса ра- 60 бочего органа) друг к другу. В полостях 6, образованных рабочими органами Э и планщайбами 4, раэмешены термоэлементы 7, теплоизолиронанные в направлении планшайб теплоиэоля- g5 торами 8. Приемная горлонина 9 расположена непосредственно над рабочими органами и снабжена на выходе кинематически связанных с приводом 2 распределительным валом 10. Рабочая часть вала 10 имеет форму усеченного конуса, на поверхности которого выполнены кольцевые канавки 11, Эти канавки образуют с одной иэ стенок горлонины ряд разомкнутых отверстий

12, цетры которых в плане совпадают с линией 13 контакта усеченных конусов рабочих органов 3. Сечение отверстий 12 равно сечению фракций перерабатываемого сырья. Под рабочими органами смонтирован отводящий лоток 14. На. станине 1 укреплены ножи 15, которые установлены противоположно зоне контакта рабочих органон и взаимодействуют с образующей конуса. каждого рабочего органа. Для того, чтобы уменьшить разницу окружных скоростей поверхности рабочих органов при вершине и у основания конусов, последние выполнены усеченными. С этой же целью форму усеченного конуса имеет и рабочая часть распределительного вала 10. Один из валов 5 рабочих органов установлен с возможностью осевого перемещения с помощью рукоятки 16 и нинтовой или червячной пары (не показана).

Устройство для переработки пластичных материалов работает следующим образом.

Включают цепь питания термоэлемента 7 и нагревают рабочие органы 3 до

250-350 С (в зависимости от свойстн а перерабатываемого сырья),: атем с помощью рукоятки 1 б на гр етые р бочие органы сближают до соприкосновения или требуемого технологического зазора и включают двигатель привода 2. Рабочие органы начинают вращаться навстречу друг другу. Одновременно начинает вращаться распределительный вал 10 приемной горловины 9. Частицы перерабатынаемого сырья, увлекаемые поверхностью кольцевых канавок li вала 10, подаются через отверстия 12 в виде очереди (струй) на сближающиеся поверхности вращающихся нагретых рабочих органов. По мере приближения к зоне контакта рабочих органов каждая частица сжимается, нагревается до температуры рабочих органов. В зоне контакта частица сырья расплющивается в лепесток толщиной 0,8-0,15 мм и прожаривается до полной готовности, На выходе из эоны контакта давление на лепесток резко падает, вследствие чего влага почти мгновенно испаряется в окружающее пространство и готовый лепесток падает в отнодящий лоток 14, где он остывает и подается дальше по технологической цепочке, Прилипшие к поверх753460

4."

При использовании устройства для переработки глинистого сырья возможны следующие варианты.

1. Гомогенизация сырья за счет тепловой и пластической обработки, что существенно повышает качество готовой продукции. Для этого рабочие органы устанавливают с зазором

3-5 мм и нагревают до 100-150 с, Для исключения сводообразования в приемной горловине 9 на гребнях рас60

65 ности рабочих органов лепестки сии= маются ножами 15 и также попадают на отводящий лоток.

Частота вращения распределительного вала выбирается с таким расчетом, чтобы на входящей ветви рабочих органов (co стороны горловины) не успевал образоваться затор, а на выходящей ветви (со стороны отводящего лотка) выходили отдельные лепестки или (при необходимости) сплошная тонкая лента. Так как угол при вершине конусов рабочих органов сосо тавляет 160-1 /5, то радиус такого конуса будет составлять 10-20 м при длине образующей 0,5-0,6 м. Следовательно, контакт рабочих органов будет составлять не линию, а площадку, ширина которой колеблется в пределах 10-20 мм. В зоне контакта толщина лепестка не превышает 0,10,2 мм, поэтому можно полагать, что каждая элементарная частица этого лепестка подвергается объемному сжатию и нагреву до температуры поверхности рабочих органов. Так как давление при этом достигает (в каждом элементарном объеме) десятков атмосфер, то происходит почти мгновенная обжарка лепестка по всему объему. На выходе из эоны плющения (контакта органов 3) давление внутри лепестка падает эа тысячные доли секунды и выход влаги из лепестка имеет характер микровзрывов. Таким образом, становится возможной деструкция растительной клетчатки. ИзмеЬяя режимные параметры (частоту вращения, степень прижатия и температуру нагрева органов), можно в широких пределах регулировать степень переработки исходного сырья. Возможны следующие варианты: плющение-нагрев, плющение-сушка, плющение-обжарка.

В случае применения устройства в сельском хозяйстве для переработки грубых кормов (солома, листья и стебли кукурузы и подсолнечника) последние измельчают, замачивают, подсушивают, чтобы снять влагу с поверхности, и подают в приемную горловину. При достаточной величине деформирования (плющения) и температуре рабочих органов на отводящий лоток будет поступать кормовая-масса со взорванной клетчаткой. пределительного вала 10 желательно выполнить шипы (шчыри и т.n.).

2. В дождливое время года глинистое сырье имеет повышенную влажност и требует подсумки перед переработкой. В этом случае нагрев рабочих органов дают максимальный и переработанная м сса отдаст избыток влаги на отводящем лотке, 3. В зимнее время в приемную горловину поступает мерзлое комковатое сырье, которое затем разрыхляется шипами распределительного вала и подается через отверстия 12 на нагретые до максимальной температуры рабочие органы. Пластифицированное сырье поступает на отводящий лоток. Здесь его температура усредняется и однородное переработанное сырье поступает на формовку.

Положительный эффект от применения устройства для переработки пластичных материалов может быть получен эа счет совмешения операций расплющивания продукта (крупы или зерна) и обжарки, так как в этом случае отпадает необходимость в печах для обжарки, сокращается время тсхнологического цикла, существенно сокращается размер требуемых производственных площадей.

Формула из обре тени я

1. Устройство для переработки пластичных материалов, включающее смонтированные на станине привод и кинематически связанные с ним конические рабочие органы, обращенные вершинами друг к другу, причем оси валов указанных opraнов .расположены под углом друг к другу, а также приемную горловину и отводящий лоток, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения эффективности процесса переработки сырья, наружная поверхность каждого рабочего органа выполнена гладкого усеченного конуса, в теле которого смонтирован термоэлемент, а выходное отверстие приемной горловины расположено над рабочими органами симметрично вертикальной плоскости, проходящей через зону контакта конусов рабочих органов.

2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выход приемной горловины снабжен кинематически связанным с приводом распределительным валом, рабочая часть которого имеет форму усеченного конуса и на его поверхности выполнены кольцевые канавки, образующие с одной иэ стенок приемной горловины ряд разомкнутых отверствий, располо

753460 аенных над эоной контакта рабочих органов .

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1 . Патент США М 398 3261, кл. 426/473, QBóáëèê. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 417158, кл. В 02 С 7/12, 1972, 753460

Составитель С Тыняная едактор Т. Портная Техред К-. Гав он аврон Корректор Г. Решетник

Заказ 4998/1 Тираж б79

ЦНИИПИ Г

Подписное по е

Государственного комите СССР та делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г, Ужгород, ул. П роек тн ая, 4