CZ20032825A3 - Šnekový podavač vazkých látek nebo hrudkovitého materiálu - Google Patents

Description

Šnekový podavač vazkých látek nebo hrudkovitého materiálu

Oblast techniky

Vynález se týká šnekového podavače vazkých látek nebo hrudkovitého materiálu tvořený rotujícím prvním šnekovým závitem se šroubovicí v podavači se vstupním a výstupním otvorem, přičemž podavač se skládá ze vstupní komory a komory čerpadla mezi vstupním a výstupním otvorem a druhého šnekového závitu se šroubovicí, který rotuje proti prvnímu šnekovému závitu, přičemž šnekové závity v komoře čerpadla vytvářejí pozitivní výtlak těspým zasunutím závitů a drážek šneků do sebe a mezi stěny komory čerpadla, přičemž zařízení se dále skládá ze dvou podávačích šneků ve vstupní komoře na společných hřídelích se šnekovými závity čerpadla.

Dosavadní stav techniky

Podavače tohoto typu snižují tření mezi stěnami krytu čerpadla a šnekem' čerpadla a podávaným materiálem tím, že záběrové části obou šneků jsou zasunuty do sebe tak, že jejich vzájemná rozteč, tj. vzdálenost mezi vinutími šneků v komoře čerpadla se zvětšuje. Tímto způsobem je možné podávat i velmi hrudkovitý nebo viskózní materiál. Konstrukce tohoto typu je známa ze spisu WO 98/35135.

Spis US 4,043,002 popisuje konstrukci, v níž šnek čerpadla přesahuje do dávkovači komory. Účelem tohoto přesahu šneku čerpadla do dávkovači komory je uchopení materiálu a jeho posun do komory čerpadla. Ve spojení s velmi hrudkovitým a velmi viskózním materiálem to může vést ke zvýšenému tření v komoře čerpadla díky přeplnění.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry šnekový podavač vazkých látek nebo hrudkovitého materiálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přechod mezi šnekovými závity čerpadla a podávacími šneky je uspořádán tak, že alespoň půl závitu šnekových závitů čerpadla přesahuje z komory čerpadla do vstupní komory a oba šnekové závity čerpadla mají konstantní stoupání. Šnekový podavač takové konstrukce je schopen vyhnout se přeplňování komory čerpadla a následnému zvýšenému tření. S tímto uspořádáním šneků, které jsou ve vstupní komoře zasunuty do sebe, dochází k výtlaku přebytečného materiálu ze šneků ještě před jeho vstupem do komory čerpadla, čímž nemůže nastat přeplnění komory a následné zvýšené tření v komoře čerpadla.

Ve výhodném provedení obsahuje podavač řezací zařízení na výstupním konci komory čerpadla, přičemž řezací zařízení obsahuje alespoň jeden perforovaný disk spolupracující alespoň s jednou sadou rotujících nožů.

V jiném výhodném provedení obsahuje podavač sady rotujících nožů rotujících na hřídelích pohánějících šneky čerpadla.

V dalším výhodném provedení jsou rotující nože poháněné samostatným pohonem a rotační rychlost nožů a šnekových závitů je individuálně ovládatelná, přičemž individuální ovládání se provádí v závislosti na měřeném tlaku v materiálu před řezacím zařízením.

V dalším výhodném provedení jsou konce šnekových závitů na výstupní straně uspořádány v ložiskách, přičemž ložiska jsou vzájemně k sobě upevněna prvním táhlem, uspořádaným mezi nimi např. plovoucím spojem.

Ve výhodném provedení podavač dále sestává z druhého táhla zajišťujícího spojení mezi prvním táhlem mezi ložisky a komorou čerpadla, přičemž druhé táhlo je uspořádáno in line s oblastí vzájemného zasunutí do sebe šnekových závitů.

V jiném výhodném provedení jsou konce šnekových závitů na výstupní straně uspořádány v ložiskách v perforovaném disku a/nebo předním ložisku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, na kterých obr.1 představuje průřez šnekovým podavačem při pohledu shora, obr. 2 znázorňuje průřez šnekovým podavačem při pohledu z boku, obr. 3 představuje část šnekového podavače z obr. 1 vybaveného zvláštním pohonem řezacího zařízení, obr. 4 znázorňuje alternativní konstrukci šroubového vinutí šneků čerpadla, obr. 4a představuje řezací zařízení umístěné za komorou čerpadla ve variantě vyobrazené na výkresech 1 až 4, obr. 5 a 5a ukazují alternativní řezací zařízení tvořené dvěma sadami nožů a perforovaným diskem ve tvaru osmičky, obr. 6 představuje ložiskovou konstrukci pro uložení šneků za komorou s prvním spojovacím táhlem a obr. 7 znázorňuje ložiskovou konstrukci z obr. 6, která je opatřena dalším táhlem spojujícím ložiska s komorou čerpadla.

··· ·

S- 9 i * * · • * • · « » « · · < · «» * ·

♦ ·· ** • · >

i '9 9 9 9 · » '· «· % 9

Příklady provedení vynálezu

Zařízení vyobrazené na obr. 1 a 2 představuje stroj na mletí masa sestávající ze šnekového podavače 3 podle vynálezu. Toto zařízení se skládá ze vstupní komory 4, do které se vkládá materiál pro zpracování, na jejímž dně jsou instalovány dva podávači šneky 8, které posunují materiál směrem k dvojici šnekových závitů 1,6 čerpadla 5 opatřené do sebe zasunutými šroubovicemi 2,7. Šnekové závity 1,6 čerpadla jsou instalovány v komoře čerpadla 5, ve které dochází k čerpání na základě pozitivního výtlaku díky vzájemné poloze obou šnekových závitů 1J3 v komoře čerpadla 5. První šnekový závit 1, druhý šnekový závit 6 a oba podávači šneky 8 jsou instalovány na společných hřídelích 9, kterými otáčí převod 19 poháněný motorem 20. Hřídele 9 rotují v opačných směrech, stejně jako šneky 1,6,8 instalované na hřídelích 9. Jak ukazují obr. 1 a 2, šnekové závity 1,6 čerpadla 5 přesahují asi o jeden a půl závitu za komoru čerpadla 5 do vstupní komory 4. Tím je zajištěno, že se komora čerpadla 5 nepřeplňuje materiálem, protože vzájemná poloha obou šnekových závitů 1,6 ve vstupní komoře 4 a jejich zasunutí do sebe odstraňuje z prostoru šneků přebytečný materiál. Má se za to, že aby se zabránilo přeplňování komory čerpadla 5 stačí, aby šnekové závity 1,6 zasunuté do sebe přesahovaly do vstupní komory 4 o půl závitu.

Na straně podávačích šneků 8, která je situována uvnitř komory 4, je instalována vakuová komora 17 š přípojkou, která obsahuje čerpadlo se dvěma šneky 18. Toto čerpadlo má za úkol čerpat materiál nasávaný směrem k vakuové komoře 17 a vracet jej do vstupní komory 4. Tato vakuová komora zlepšuje podávání materiálu do šneku a zajišťuje plnění komory čerpadla 5. Navíc umožňuje odsávání vzduchu z materiálu v podávačích šnekových závitech 1,6. Kdyby bylo v celé vstupní komoře 4 vakuum, bylo by přirozeně nutné ji zakrýt víkem, aby se mohl vyčerpat vzduch z materiálu uvnitř této vstupní komory 4.

Varianta, kterou ukazují výkresy 1 a 2, obsahuje řezací zařízení tvořené perforovaným diskem 10 spolupracujícím se sadami rotujících nožů 11. Rotujícími noži 11 otáčí hřídel 9 otáčející prvním šnekovým závitem 1 a jeho příslušným podávacím šnekem 8. Výpust z komory čerpadla 5 je spojena s tímto řezacím zařízením relativně úzkým kanálem, aby se omezilo množství materiálu, který zůstane v tomto kanálu po zastavení stroje za účelem čištění/změny zpracovávaného materiálu.

Obr. 3 ukazuje jiné řezací zařízení, v němž jsou rotující nože .11 poháněny samostatným pohonem 13. Tím je umožněno pohánět šnekové závity 1,6 čerpadla 5 odděleně od rotujících nožů H a oddělené řídit rychlost rotace obou těchto prvků, například podle naměřeného tlaku materiálu před řezacím zařízením, tj. čím vyšší tlak, tím vyšší rychlost rotace nožů IT Navíc pomalá rotace nožů 11 umožňuje nařezat maso hladce bez produkce mastnoty, zatímco vysoká rychlost nožů JI vytváří emulzi. Tak lze funkci stroje měnit změnou rychlosti rotace řezacích nožů JI.

Obr. 4 ukazuje jinou variantu šnekových závitů 1,6 čerpadla 5, kde první šnekový závit J tvoří relativně tenké šroubovice 2 a druhý šnekový závit 6 má šroubovici 7 relativně širokou. Materiál je především podáván prvním šnekovým závitem 1. Varianta, kterou ukazuje obr. 4, obsahuje řezací zařízení podobné řezacímu zařízení z obr. 1 nebo 2 umístěné na hřídeli 9 prvního šnekového závitu 1, čímž je zajištěno, že hlavní tok materiálu v podavači 3 je posunován a zpracováván souběžně i na řezacím zařízení.

Alternativa, kterou ukazuje obr. 5, obsahuje první Šnekový závit J a druhý šnekový závit 6 opatřený v zásadě stejným šroubovitým vinutím. Tím je zajištěn relativně rovnoměrný přísun materiálu z obou šnekových závitů 1,6. Podobně jako v předcházejícím případě je zařízení vybaveno řezacím zařízením tvořeným zdvojeným perforovaným diskem 12 ve tvaru osmičky a sadou rotujících nožů 11 na hřídeli 9, který současně otáčí šnekovými závity 1,6. Proto oba prvky rotují proti sobě, vzájemně do sebe zasunuté.

Jak je patrno z obrázků, konstrukce zařízení je modulární a obsahuje jednotlivé vyměnitelné komponenty, tj. řezací zařízení 10,11 instalované v příslušném pouzdře a připojenou na komoru čerpadla 5 pomocí příslušných montážních spojů, komoru čerpadla 5 obsahující šnekové závity 1,6 v podavači 3 upevněná pomocí příslušných spojů, šnekové závity 1,6 čerpadla 5, podávači šneky 8 a čerpadlo se dvěma šneky 18 pro vakuový odvod materiálu, vše na hřídelích 9 zajišťujících rotaci prvků.

Obr. 6 ukazuje konstrukci ložiska pro zadní konce šnekových závitů 1,6. Tato konstrukce je tvořena ložisky 14 pro uvedené šnekové závity 1,6 a odpovídající hřídele 9 a první táhlo 15 mezi uvedenými ložisky 14 upevňující konce obou šnekových závitů 1,6 vůči sobě. Tato ložiska brání šnekům vzdálit se od sebe tlakem materiálu v komoře čerpadla 5 vznikajícího díky vzájemnému zasunutí šneků do sebe. Tato ložisková konstrukce především snižuje opotřebení vnějších stěn komory čerpadla 5, které by jinak trpěly výše popsanou tendencí šnekových závitů 1,6 vzdalovat se od sebe.

Na obr. 7 je ložisková konstrukce z obr. 6 vybavena dalším příčným táhlem 16, které spojuje první táhlo 15 s komorou čerpadla 5, čímž upevňuje oba šnekové závity 1,6 ve vztahu ke komoře čerpadla 5. Toto upevnění především odtlačuje šneky 1,6 od stěn komory čerpadla 5, čímž je zabráněno kontaktu mezi kovem stěn a kovem šneků.

Jak ukazují obr. 6 a 7, táhla 15,16 jsou především umístěna v oblasti, kde jsou oba šnekové závity 1,6 čerpadla 5 zasunuty do sebe, a kde nedochází v podstatě k žádnému toku materiálu z komory čerpadla 5. Takto ložisková konstrukce nemůže bránit odtoku materiálu z komory čerpadla 5.

V představené variantě vynálezu je vytvořen prostor 23 mezi pohonem 19 a šneky 18.8,6,1, kde je přítomen produkt, čímž je zajištěno bezpečné oddělení produktu od mazacího oleje pohonu bránící smísení a vzájemné kontaminaci produktu a oleje.

Výše uvedený vynález byl popsán na nejčastějších variantách mlýnku na maso, které jsou zvlášť vhodné pro mletí zmraženého nebo částečně rozmraženého masa obsahujícího hrudky, které jsou podávány šnekovými závity 1,6 čerpadla 5. Přesah šnekových závitů 1,6 do vstupní komory 4 zajišťuje výtlak materiálu ze šroubovic 2,7 obou šnekových závitů 1,6 a tím brání přeplňování komory čerpadla

5. Tento vynález se však neomezuje jen na mlýnek na maso a lze ho používat i pro další zařízení založená na čerpání vazkých nebo hrudkovitých látek pomocí pozitivního výtlaku, kde se vyskytují podobné problémy.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Šnekový podavač vazkých látek nebo kouskovitého materiálu tvořený rotujícím prvním šnekovým závitem (1) se šroubovicí (2) v podavači (3) se vstupním a výstupním otvorem, přičemž podavač (3) se skládá ze vstupní komory (4) a komory čerpadla (5) mezi vstupním a výstupním otvorem a druhého šnekového závitu (6) se šroubovicí (7), který rotuje proti prvnímu šnekovému závitu (1), přičemž šnekové závity (1,6) v komoře čerpadla (5) vytvářejí pozitivní výtlak těsným zasunutím závitů a drážek šneků do sebe a mezi stěny komory čerpadla (5), přičemž zařízení se dále skládá ze dvou podávačích šneků (8) ve vstupní komoře (4) na společných hřídelích (9) se šnekovými závity (1,6) čerpadla (5), vyznačující se tím, že přechod mezi šnekovými závity (1,6) čerpadla (5) a podávacími šneky (8) je uspořádán tak, že alespoň půl závitu šnekových závitů (1,6) čerpadla (5) přesahuje z komory čerpadla (5) do vstupní komory (4) a oba šnekovými závity (1,6) čerpadla (5) mají konstantní stoupání.
2. 2. Šnekový podavač podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje řezací zařízení (10,11) na výstupním konci komory čerpadla (5).
3. 3. Šnekový podavač podle nároku 2, vyznačující se tím, že řezací zařízení obsahuje alespoň jeden perforovaný disk (10) spolupracující alespoň s jednou sadou rotujících nožů (11).
4. 4. Šnekový podavač podle nároku 3, vyznačující se tím, že obsahuje sady rotujících nožů (11) rotujících na hřídelích (9) pohánějících šneky čerpadla (1,6).
5. 5. Šnekový podavač podle nároku 3, vyznačující se tím, že má rotující nože (11) poháněné samostatným pohonem (13).
6. 6. Šnekový podavač podle nároku 5, vyznačující se tím, že rotační rychlost nožů (11) a šnekových závitů (1,6) je individuálně ovládatelná.

   . ** ··*· 9 '»* ·· ··♦· < 4- ♦ - Ο · > · · 4 « * · * · · · »

   4 · · « 4 '9 4*4 ·

   V 4 4 4 * · » · 4 · «444 44 «4· «4 44 44
7. 7. Šnekový podavač podle nároku 6, vyznačující se tím, že individuální ovládání se provádí v závislosti na měřeném tlaku v materiálu před řezacím zařízením (10,11).
8. 8. Šnekový podavač podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že konce šnekových závitů (1,6) na výstupní straně jsou uspořádány v ložiskách (14), přičemž ložiska (14) jsou vzájemně ksobě upevněna prvním táhlem (15), uspořádaným mezi nimi např. plovoucím spojem.
9. 9. Šnekový podavač podle nároku 8, vyznačující se tím, že dále sestává z druhého táhla (16) zajišťujícího spojení mezi prvním táhlem (15) mezi ložisky (14) a komorou čerpadla (5).
10. 10. Šnekový podavač podle nároku 9, vyznačující se tím, že druhé táhlo (16) je uspořádáno in line s oblastí vzájemného zasunutí do sebe šnekových závitů (1,6)·
11. 11. Šnekový podavač podle nároků 3 až 7, vyznačující se tím, že konce šnekových závitů (1,6) na výstupní straně jsou uspořádány v ložiskách v perforovaném disku (10) a/nebo předním ložisku (21).