CZ20435U1 - Šnekový lis - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká šnekového lisu pro získávání rostlinného oleje z olejnatých rostlin a semen, jako jsou příkladně len, slunečnice, řepka, ostropestřec apod. Zařízení na lisování olejnin se obecně skládá z vlastního lisovacího ústrojí, nad kterým je umístěna násypka na olejnatá semena. Pod lisem jsou umístěny sedimentační nádrže na vylisovaný olej. Z nádrží či z nádrže je olej čerpadlem dopravován do filtru, příkladně deskové konstrukce, kde se zachycují zbytkové nečistoty. Za filtrem je usazovací nádrž, z níž je již možno stáčet čistý olej. Olej je možno používat ve studené kuchyni, pro tepelnou úpravu jídel nebo také jako palivo do vznětových motorů.

Zbytkovým produktem lisování jsou výlisky čili pokrutiny.

Předmětem technického řešení je konstrukční uspořádání vlastního lisovacího ústrojí.

Dosavadní stav techniky

Šnekové resp. šroubové lisy na olejniny tvoří vřeteno opatřené šroubovitými lopatkami a statorové těleso, v jehož dutině je lopatkové vřeteno uloženo tak, že šroubovité lopatky jsou ve styku s vnitřní stěnou statorového tělesa. Prostor pro průchod zpracovávaného materiálu mezi vřetenem a vnitřní stěnou statorového tělesa se v dutině statorového tělesa postupně zmenšuje a nastává průběžné stlačování zpracovávaného olejnatého materiálu. U těchto konstrukcí šnekových lisů jsou osové síly na vřeteno vznikající při lisování velmi velké a neúměrně zatěžují ložisková uložení. Vyvozená osová síla je v těchto případech nepřímo úměrná tangentě úhlu stoupání šroubo20 více lopatek a ten je malý.

U těchto šnekových lisů je zpravidla na jednu hnací jednotku tvořenou motorem s převodovkou připojeno několik shodných lisovacích zařízení.

K eliminaci osových sil vznikajících u těchto lisovacích zařízení přispívá řešení obsažené v US patentovém spisu číslo 4223601, Int. Cl³ B 30 B 9/12 s prioritou ze dne 08.10.1977, týkající se konstrukce lisovacího šneku pro filtrační lisování. Obsahem tohoto řešení je šnek se šroubovitými lopatkami na svém povrchu ve formě svařenců z tvrdého kovu. Na prvé části lisovacího šneku vykazují svařence opačný směr stoupání než je tomu na druhé částí tohoto lisovacího šneku. V místě změny orientace stoupání svařenců je vytvořen zužující se přechod na lisovacím šneku. Pod Šnekem jsou vytvořeny odtokové otvory pro vylisovaný olej a to pod oběma částmi lisovací30 ho šneku. Za méně výhodné u této konstrukce lisovacího šneku je potřeba zřízení dvou plnicích otvorů, to je jeden na levé straně lisovacího šneku a jeden na pravé straně lisovacího Šneku. Dále je třeba lisovací šnek uložit na třech ložiskách, třetí ložisko je umístěno v zužujícím se přechodu lisovacího šneku.

Podle GB patentového spisu číslo 386 s prioritou ze dne 06.01.1913, týkajícího se šroubového lisu, je k vlastnímu lisování užit šnek opatřený pravotočivou a levotočivou šroubovicí na svém povrchu, jehož průměr jádra se od obou okrajů směrem do středu zužuje, S tímto šnekem spolupracuje další válcovitý útvar s opačným průběhem kuželovitosti než vykazuje šnek s pravotočivou a levotočivou Šroubovicí. Tento válcovitý útvar se od svého středu ve směru k oběma jeho okrajům zužuje a je na svém povrchu opatřen šroubovitými zářezy s pravotočivým a levotočivým stoupáním, do kterých zabírají Šroubovité lopatky upravené na povrchu Šneku. Válcovitý útvar je přisazen ke šneku zespodu. Uvedená konstrukce šroubového lisu je složitá a tudíž výrobně náročná. Rovněž i běžná údržba stroje nebude snadná.

Účelem technického řešení je předložit moderní konstrukci šnekového lisu se snadnou 'výrobou jeho komponent, produktově výkonnou, nenáročnou na provozní obsluhu a také její údržbu a rovněž v neposlední řadě s ohledem na životnost a bezporuchovost vlastního lisovacího ústrojí eliminací vznikajících osových sil při vlastním provozu zařízení, zejména ložiskových uložení.

-1 CZ 20435 Ul

Podstata technického řešení

Podstatou řešení šnekového lisu je, že obsahuje jednu dvojici otočných vřeten se šroubovitými lopatkami na svém povrchu, která je uložena ve statorových tělesech umístěných osově proti sobě, mezi nimiž je upravena hnací jednotka udělující rotační pohyb dvojici vřeten. Hnací jed5 notka je nesena spojovacím hřídelem, který pevně spojuje protilehle uspořádanou dvojici otočných vřeten. Hnací jednotka je dále spojena s rámem stroje prostřednictvím kloubového táhla. Šroubovité lopatky na jednom z dvojice otočných vřeten vykazují opačný smysl stoupání než je smysl stoupání šroubovitých lopatek užitý u druhého protilehlého otočného vřetena.

Do rozsahu ochrany technického řešení náleží rovněž společná násypka pro lisovaný materiál, která je umístěna v prostoru nad hnací jednotkou a je opatřena rozvodným potrubím zaústěným do plnicích otvorů dvojice statorových těles.

Podle dalšího význaku technického řešení otočná vřetena vykazují buď stupňovitě proměnlivý průřez nebo plynule proměnlivý průřez, který se zvětšuje ve směru od zaústění rozvodného potrubí do statorových těles k vnějšímu okraji statorových těles. S výhodou je válcová stěna dvojili ce statorových těles vytvořena ze soustavy podélných lišt, mezi nimiž jsou ponechány podélné štěrbiny pro odvod vylisovaného oleje.

Podle jiného význaku technického řešení se stoupání šroubovitých lopatek umístěných na vnějším povrchu otočných vřeten zmenšuje ve směru od zaústění rozvodného potrubí do dvojice statorových těles k vnějšímu okraji statorových těles. Ve směru od zaústění rozvodného potrubí do statorových těles stoupá postupně ve statorových tělesech tlak v důsledku hromadění zpracovávaného olejnatého materiálu. Z tohoto důvodu je výhodnější malé stoupání šroubovitých lopatek na konci statorových těles než je tomu v místě zaústění rozvodného potrubí do statorových těles. Přehled obrázků na výkresech

Příkladné uspořádání šnekového lisu podle technického řešení je znázorněno schematicky na výkresech, které ukazují konstrukci lisovací zařízení, přičemž obr. 1 značí podélný řez strojem, obr, 2 detailní pohled na hnací jednotku s elektromotorem a obr. 3 příčný řez válcovou stěnou dvojice statorových těles s uloženými otočnými vřeteny.

Příklady provedení technického řešení

Podle obr. 1 je Šnekový lis sestaven z jedné dvojice otočných vřeten, tvořené prvým otočným vřetenem 5 a druhým otočným vřetenem 6, přičemž otočná vřetena 5, 6 jsou uspořádána osově proti sobě. Mezi dvojicí otočných vřeten 5, 6 je umístěna hnací jednotka 2, s jejímž výstupním hřídelem je prostřednictvím spojovacího hřídele 3 pevně spojena protilehle uspořádaná dvojice otočných vřeten 6. Hnací jednotka 2 dvojice otočných vřeten 5, 6 je uložena v rámu 1 stroje a je nesena spojovacím hřídelem 3, který je rozebíratelně spojen s výstupním hřídelem hnací jednotíš ky 2. Spojení tělesa hnací jednotky 2 s rámem 1 stroje je provedeno kloubovým táhlem 15 (obr. 2), které zajišťuje pružné uložení hnací jednotky 2 vůči rámu 1 stroje a rovněž eliminuje moment síly působící na hnací jednotku 2 v průběhu lisovacího procesu. Otáčky pohonného elektromotoru hnací jednotky 2 jsou sníženy v reduktoru, který tvoří jeden celek s pohonným elektromotorem. V tomto provedení jsou výstupní otáčky hnací jednotky 2 konstantní. Elektro40 motor hnací jednotky 2 může být vybaven tyristorovou regulací otáček, takže je potom možno výstupní otáčky hnací jednotky 2 plynule regulovat.

Otočná vřetena 5, 6 se otáčejí ve shodném směru a na svém povrchu jsou opatřena šroubovitými lopatkami 7, přičemž směr stoupání šroubovitých lopatek 7 na prvém otočném vřetenu 5 je opačný než směr stoupání šroubovitých lopatek 7 na druhém otočném vřetenu 6. Obě otočná vřetena 5, 6 jsou uložena ve statorových tělesech 10, H, jejichž dutina kopíruje obrys šroubovitých lopatek 7 prvého otočného vřetena 5 a druhého otočného vřetena 6. Prvé otočné vřeteno 5 je uloženo v prvém statorovém tělesu 10 a druhé otočné vřeteno 6 je uloženo ve druhém statorovém

Λ tělesu JT. S výhodou jsou válcové stěny 9 obou statorových těles 10, JT vytvořeny ze soustavy podélných lišt 16 uložených vedle sebe po celém obvodu, mezi nimiž jsou ponechány odtokové podélné štěrbiny 8 pro odvod vylisovaného rostlinného oleje. Šířka odtokových podélných štěrbin 8 se zmenšuje ve směru od středu statorových těles JO, H k okrajům statorových těles JO, JI a příkladně představuje 0,25 mm ve střední části dvojice statorových těles 10, JI a 0,15 mm v okrajích statorových těles JO, H. Uvedené konstrukční uspořádání šnekového lisu je zobrazeno na obr. 2 a zejména na obr. 3 v detailním provedení.

Podle obr. 1 příkladného provedení Šnekového lisu obě otočná vřetena 5, 6 vykazují odstupňovaně proměnlivý průřez, který se zvětšuje ve směru od středu statorových těles 10, JJ. k okrajům io statorových těles 10, JI. Tím se dosahuje potřebného postupného zmenšení objemu mezi otočnými vřeteny 5, 6 a vnitřní válcovou stěnou 9 statorových těles 10,1_1 za účelem vyvození většího lisovacího tlaku. Ke stejnému účelu se s výhodou využívá zmenšování stoupání šroubovitých lopatek 7 ve směru od středu dvojice statorových těles JO, JJ. k okrajům statorových těles 10, J_L

Souosým spojením dvojice otočných vřeten 5, 6 opatřených na svém povrchu šroubovitými Ιοί 5 patkami 7 s levým a pravým smyslem stoupání Šroubovic se za provozu zařízení dosahuje vzájemného vyrušení osových sil vznikajících na otočných vřetenech 5, 6 a případné osové síly vznikající na otočných vřetenech při nerovnoměrném zatížení jejich šroubovitých lopatek 7 jsou zachyceny spojovacím hřídelem 3, který pevně spojuje obě otočná vřetena 5, 6. Touto úpravou lisovacího ústrojí stroje se odstraní velké zatížení ložisek, to je prvého ložiska 13 a druhého lo20 žiska 14, na kterých jsou uložena otočná vřetena 5, 6 a to v případě, že jsou obě šnekové jednotky zaplněny lisovaným materiálem. Při uspořádání dvojice otočných vřeten 5, 6 s opačným smyslem stoupání Šroubovic jejich šroubovitých lopatek 7 jsou plnicí otvory pro vstup lisovaného materiálu v těsné blízkosti, čímž je umožněno vytvoření společné násypky 4 pro tuto dvojici otočných vřeten 5, 6 v oblasti nad hnací jednotkou 2. Společná násypka 4 zabezpečí, že jsou obě jednotky dvojice otočných vřeten 5, 6 vždy zaplněny zpracovávaným materiálem a v důsledku toho jsou osové síly ve dvojici otočných vřeten 5, 6 vyváženy. Na společnou násypku 4 navazují rozvodná potrubí 12 zaústěná do plnicích otvorů dvojice statorových těles JO, JT. Lisovaný materiál je postupně šroubovitými lopatkami 7 dopravován k oběma koncům prvého statorového tělesa 10 a druhého statorového tělesa JI a následně odtud odchází mezikruhovou Štěrbinou J/7 ve formě pokrutin. Mezikruhová štěrbina 17 je vytvořena mezi koncem prvého otočného vřetena 5 a vnějším okrajem prvého statorového tělesa JO resp. mezi koncem druhého otočného vřetena 6 a vnějším okrajem druhého statorového tělesa JT.

Šnekový lis podle technického řešení je optimálně konstruován na výkon 80 kg rostlinného oleje za hodinu, což předpokládá hnací jednotku s výkonem cca 5 kW.

Na hnací jednotku 2 může být připojeno více lisovacích ústrojí tvořených dvojicemi otočných vřeten 5, 6 se šroubovitými lopatkami 7 uložených ve dvojici statorových těles JO, JJ. uspořádaných souose proti sobě.

Claims (6)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Šnekový lis, zejména na olejniny, obsahující hnací jednotku (

2) umístěnou v rámu (1)

40 stroje, s jejímž výstupním hřídelem je prostřednictvím spojovacího hřídele (3) pevně spojena protilehle uspořádaná dvojice otočných vřeten (5, 6) opatřených na svém povrchu šroubovitými lopatkami (7), které jsou ve styku s dvojicí statorových těles (10, 11) pevně spojených s rámem (1) stroje, jejichž dutiny kopírují obrys šroubových lopatek (7) a statorová tělesa (10, 11) jednak vykazují na přilehlých stranách k rámu (1) stroje plnicí otvor pro lisovaný materiál a jednak od45 tokové otvory pro odvod vylisovaného oleje, přičemž konce statorových těles (10, 11) vykazují mezikruhové štěrbiny (17) pro odvod vylisovaného odpadu, vyznačující se tím, že dvojice otočných vřeten (5, 6) uložených ve statorových tělesech (10,11) je umístěna osově proti

-3CZ 20435 Ul sobě a mezi nimi je upravena hnací jednotka (2) dvojíce otočných vřeten (5, 6) nesená na spojovacím hřídeli (3) a spojená s rámem (1) stroje kloubovým táhlem (15), přičemž Šroubovité lopatky (7) na jednom z dvojice otočných vřeten (5, 6) vykazují opačný smysl stoupání než je smysl stoupání šroubovitých lopatek (7) užitý u druhého protilehlého otočného vřetena (5,6).

3. Šnekový lis podle nároků la2, vyznačující se tím, že otočná vřetena (5, 6) vykazují stupňovitě proměnlivý průřez, zvětšující se ve směru od zaústění rozvodného potrubí ío (12) do statorových těles (10,11) k vnějšímu okraji statorových těles (10,11).

4. Šnekový lis podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že otočná vřetena (5, 6) vykazují plynule proměnlivý průřez, zvětšující se ve směru od zaústění rozvodného potrubí (12) do statorových těles (10,11) k vnějšímu okraji statorových těles (10,11).

5. Šnekový lis podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvojice statorových těles

15 (10, 11) má válcovou stěnu (9) vytvořenou ze soustavy podélných lišt (16), mezi nimiž jsou podélné štěrbiny (8) pro odvod vylisovaného oleje.

5 2. Šnekový lis podle nároku 1, vyznačující se tím, že v místech nad hnací jednotkou (2) je vytvořena společná násypka (4) pro lisovaný materiál opatřená rozvodným potrubím (12) zaústěným do plnicích otvorů dvojice statorových těles (10,11).

6. Šnekový lis podle nároku 1, vyznačující se tím, že stoupání šroubovitých lopatek (7) se zmenšuje ve směru od zaústění rozvodného potrubí (12) do statorových těles (10,11) k vnějšímu okraji statorových těles (10,11).