CZ279161B6 - Nárazový drtič - Google Patents

Abstract

Řešení se týká nárazového drtiče (1) zrnitého, krupicovitého nebo moučného zboží, sestávajícího z rotačního rozmetacího kola (9) obklopeného nárazovým prstencem (7), ze soustředné přívodní trubice (8) a z prstencového odváděcího kanálu (22). V rozmetacím kole (9) jsou uspořádány alespoň dva odstředivé kanály (18, 19), které jsou obklopeny alespoň jedním nárazovým prstencem (7). Zboží je koncentricky dodáváno do roz- metacího kola (9) přívodní trubicí (8) a vněj- ším prstencovým kanálem (22) se po zpracování odvádí. Každá polovina nárazového prstence (7) je ve směru kolmém na osu nárazového prstence (7) opatřena protilehle směrovanou nárazovou plochou (20, 21). Rozmetací kolo (9) je v oblasti přívodu zboží opatřeno rozváděcím ústrojím (30) s rozděleným přívodem zboží, přičemž vnitřní odstředivý kanál (19), uspořádaný ve větší vzdálenosti od přívodní trubice (8) má větší plochu přívodu.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nárazového drtiče zrnitého, krupicovitého nebo moučného zboží, sestávajícího z rotačního rozmetacího kola, obklopeného nárazovým prstencem, ze soustředné přívodní trubice a z prstencového odváděcího kanálu.

Dosavadní stav techniky

V mlecích strojích, popřípadě v mlecí technologii, se používají různé nárazové drtiče. Podle způsobu použití se tato zařízení nazývají nárazové drtiče nebo sterilátory, a v anglicky mluvících zemích entoleter. Co do technologie se zčásti jedná o zcela identické, zčásti také o velmi podobné postupy. Síla nárazu, případně jeho rychlost, vyvozovaná na produkt, se podle konkrétního případu použití přizpůsobuje danému produktu.

Jednotlivé částečky zboží mají vysokou pevnost, ať se již jedná o obilní zrna jako celek, stejně jako o částečky krupice nebo mouky. Obilní zrno, které bylo například vyhlodáno pilousem, je křehké. Hmyz a vajíčka hmyzu jsou velmi citlivá na náraz. Této skutečnosti se využívá při nárazovém zpracování tohoto zboží tak, že se například nárazovým zařízením, označovaným jako sterilátor, roztříští dutá zrna a tím se zničí hmyz a jeho vajíčka.

Jedním z hlavních úkolů mlecího stroje je také oddělování endospermní vrstvy od bílého moučného jádra. Melivo se od válcovací stolice odděluje pomocí plochého třídiče do požadovaných frakcí. Při použití nárazového drtiče mezi válcovací stolicí a plochým třídičem se mletím získané lupínky uvolňují a s nimi spojené endospermní částečky se rozvolňuji.

V mnoha případech se při specificky zvolených geometrických poměrech a při optimální obvodové rychlosti rozmetacího kola dosahuje velmi dobrých pracovních výsledků. V poslední době se všeobecně požaduje udržení vysoké jakosti produktu, popřípadě ochrana před zkázou základních poživatin, bez použití jakéhokoliv škodlivého tepelného zpracování nebo záření, jehož zdravotní dosah nebyl dosud s konečnou platností objasněn. V tomto případě jde tedy o záměrný mechanický zásah, kterým se dosahuje výhradně mechanické oddělování frakcí. V tomto smyslu bylo tedy jedním z hlavních úkolů vynálezu dosáhnout zlepšení mechanického řešení tohoto problému.

Hlavním nedostatkem dosud známých řešení je, že při zvyšování průtočného množství produktu, procházejícího nárazovým drtičem, se požadovaný účinek snižuje, což je spojeno s velmi nepříjemným poznatkem, že v případech, kdy dochází k usmrcení malých živočichů, znehodnocujících produkt, nelze tuto skutečnost okamžitě zjistit. Rovněž nelze snadno zjistit, zda při nárazovém dělení dochází k optimálnímu oddělování endospermu a moučných částic. Tento poznatek vedl k tomu, že se v odborných kruzích rozšířil názor, že nárazové stroje přinášejí malý užitek. To bylo v praxi v některých případech také doloženo. Ve většině případů se však také zjistilo, že jednotlivá nárazová zařízení byla

-1CZ 279161 B6 přetěžována nepřípustně vysokým množstvím produktu.

Úkolem vynálezu je zlepšení výkonu nárazového drtiče při vyšší průchodnosti produktu, avšak se zachováním jakosti, případně s téměř stoprocentní účinností, ať již jde o zneškodňování znehodnocujícího hmyzu nebo oddělování endospermu od slupky.

Podstata vynálezu

Podstatou řešeni opatřeno alespoň dvěma podle vynálezu je, že rozmetací kolo je axiálně přesazenými odstředivými kanály.

Teprve provedením vynálezu se zjistilo, že bylo dosud věnováno málo pozornosti proudění produktu, popřípadě proudu produktu na jedné straně a situaci na místě nárazu produktu na druhé straně. Příliš vysoká koncentrace proudu produktu má za následek, že se současně s částí proudu vytváří nad nárazovými plochami polštář, kterým se nárazy dalšího přiváděného produktu utlumuji a nárazová síla, potřebná k roztříštění dutých zrn, popřípadě k rozbití vajíček hmyzu, již nevzniká. V jiném případě dochází k tomu, že se proud produktu nežádoucím způsobem vychyluje, ať již tím, že v určitých oblastech prochází příliš vysoké množství produktu, nebo v jiných oblastech příliš nízké množství. Nárazový drtič je náročný stroj proto, že zpracovává směs. Pro tento stroj proudění vzduchu, jako u ventilátoru, tak odstřeďování produktu. Ze zřejmých důvodů se používání odstředivky podle vodního nebo vzhledem k hustému proudu produktu, neboť platí jak zákony i fyzikální zákony dosud zavrhovalo vzduchového modelu v rozmetacím kole dochází v důsledku obracení a uchylování proudu zboží k jeho extrémnímu rozměšování. jednoho odstředivého kanálu v jednom nout dokonalé vedení produktu.

Teprve použitím více než zařízení bylo možno zvládPokusy bylo ověřeno, že tímto způsobem dvojnásobné průchodnosti produktu při poměrně nich nákladech a stejné účinnosti nárazů. Je tento vynález umožňuje také vytvoření celé řady provedení.

lze dosáhnout až malých konstrukčpřekvapující, že zvláště výhodných

V tomto smyslu je zvláště výhodné, je-li v rozmetacím kole uspořádáno rozváděči ústrojí, které je napojeno na přívodní trubici produktu a je rotačně pevně spojeno s rozmetacím kolem. Přitom je rozváděči ústrojí opatřeno řadou přiváděčích kanálů, zasahujících do odstředivých kanálů tvaru kotoučových prstenců.

Při axiálním přesazení odstředivých kanálů musí nutně mít různý tvar i přiváděči kanály. Také zde zkoušky prokázaly, že i u dvou axiálně přesazených odstředivých kanálů je nutný větší počet přiváděčích kanálů, přičemž k odstředivému kanálu, který se nachází ve větší vzdálenosti od přívodní trubice, má být přiřazen dvojnásobný počet přiváděčích kanálů, než je počet přiváděčích kanálů, přiřazených k odstředivému kanálu, který je bližší přívodní trubici. Jinak řečeno, je třeba zachovat odpovídající plošný poměr přívodu produktu. Tím se dosahuje relativně přesné rozdělování produktu na dvě poloviny, dodávané do obou odstředivých kanálů nebo, jinak vyjádřeno, oba odstředivé kanály poskytuji pro zboží stejné odstředivé podmínky.

-2CZ 279161 B6

Je dále vhodné, jsou-li vnitřní přiváděči kanály, zaústěné do vnitřního odstředivého kanálu ve větší vzdálenosti od přívodní trubice, opatřeny vložkou pro zúžení průřezu. Tato vložka má s výhodou tvar kruhové úseče a ve svém průřezu je zúžena směrem k ose otáčení.

Stejné přiváděči kanály jsou uspořádány symetricky.

U dalšího velmi výhodného provedení je ke každému odstředivému kanálu přiřazena vlastní nárazová plocha prstencového tvaru.

Optimálního účinku nárazů se dosahuje tím, že je rozmetací kolo vytvořeno jako zdvojené kolo a na nárazovém prstenci jsou vytvořeny dvě oddělené, prstencovité a protilehle směrované nárazové plochy. S výhodou je ke zdvojenému kolu, popřípadě k oběma nárazovým plochám, přiřazen společný odváděči kanál, který je zaústěn do tangenciálního potrubí pro odvádění produktu.

U tohoto výhodného provedení jsou nárazové plochy vzhledem ke zdvojenému rozmetacímu kolu vytvořeny jako dva do protisměru se otevírající komolé kužely. Jak pro dosažení samočištění, tak i pro dosažení vysoké účinnosti nárazů, je rozváděči ústrojí opatřeno plochými rozváděcími lopatkami.

Dále je podle myšlenky vynálezu také možno realizovat rozmetací kolo se třemi nebo čtyřmi axiálně přesazenými odstředivými kanály, přičemž, viděno ze strany přívodu produktu, musí být do odstředivého kanálu zaústěn o to větší počet přiváděčích kanálů, oč je odstředivý kanál vzdálenější, případně je třeba příslušnou přiváděči plochu přizpůsobit. Přitom je vhodné přiřadit ke každému odstředivému kanálu samostatný nárazový prstenec.

Náklady na konstrukci tohoto zařízení mohou být velmi nízké, upevní-li se pohonný elektromotor přímo na přírubu tělesa nárazového drtiče. Rozmetací kolo bude mít stejný počet otáček jako elektromotor, například 3000 otáček/min.

Odváděči rozšiřující se kanál může sestávat ze dvou přibližně tvarově stejných polovin, které jsou oddělitelné ve svislé rovině vzhledem k ose otáčeni hřídele rozmetacího kola.

Je velmi výhodné vytvořit nárazový drtič jako ventilátor tak, že je ve všech směrech volitelný přívod a odvod produktu, a to jak ve svislé, tak i ve vodorovné rovině. Tím je umožněno téměř zcela libovolné vestavění tohoto ústrojí do jakéhokoliv provozního zařízení a je také usnadněno plánování konstrukce příslušného zařízení.

Přehled obrázků na výkrese

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje řez nárazovým drtičem ve směru osy, obr. 2 řez II-II z obr. 1, obr. 3 rozváděči ústrojí zdvojeného kola, obr. 4 půdorysný pohled na ústrojí, znázorněné na obr. 3, obr. 5 až 8 různé možnosti vestavby nárazového drtiče, obr. 9 další příkladné provedení s trojnásobným rozmetacím kolem, obr. 10 příkladné provedení, u něhož je rozmetací kolo vytvořeno jako zdvojené, a obr. 11 zdvojené řešení podle obr. 10, s vedením produktu.

-3CZ 279161 B6

Příklady provedení vynálezu

Uvádíme nyní popis zařízení, znázorněného na obr. 1. Horní část vyobrazení představuje nárazový drtič £ v axiálním řezu. K pevné spodní části 5 tělesa nárazového drtiče £ je pomocí šroubů £ a spojovací příruby 4 připevněn elektromotor 2, který má přibližně 3000 otáček. Spojovací příruba 4 je upravena tak, aby umožňovala utěsnění vůči nárazovému drtiči £. Horní část 6. tělesa nárazového drtiče £ je se spodní částí 5 spojena tak, že mezi spodní částí 5 a horní částí 6 je pevně upnut nárazový prstenec

7. Soustředně vůči spodní části £ a horní části 6 tělesa nárazového drtiče £ je uspořádána přívodní trubice 8, spojená s horní částí 6 pro přívod zpracovávaného produktu. V částech 5 a 6 nárazového drtiče £ je uspořádáno rozmetací kolo 9, které je nasazeno na hřídeli 11 elektromotoru 2 a na něm upevněno pomocí nosného pouzdra 10 a pojistného šroubu 12. Rozmetací kolo 9 sestává z vnějšího kotouče £2, vnitřního kotouče 14 a z dělicího kotouče 15, uspořádaného mezi oběma kotouči 13 a £4, a všechny tři kotouče £2, £4, 15 jsou navzájem spojeny svorníky 16 tak, že vytvářejí zdvojené kolo 17. Tímto uspořádáním vzniká v blízkosti přívodní trubice £ vnější odstředivý kanál 18 a ve větší vzdálenosti od přívodní trubice 8 vnitřní odstředivý kanál £9. Nárazový prstenec 7 má dvě protilehle směrované nárazové plochy: vnější nárazovou plochu 20 a vnitřní nárazovou plochu 21. Tyto nárazové plochy 20, 21 vytvářejí dva protisměrně se otvírající komolé kužely, přičemž vnější nárazová plocha 20 je přiřazena k vnějšímu odstředivému kanálu 18 a vnitřní nárazová plocha 21 k vnitřnímu odstředivému kanálu 19.

V obvodovém směru vzhledem k rozmetacímu kolu 9, případně ke zdvojenému kolu 17, je uspořádán ventilátorový kroužek, nasměrovaný na odváděči kanál 22, znázorněný také na obr. 2 a vytvořený jako rozšiřující se kanál 23 nebo 24 pro odvádění zboží.

Na obr. 3 a 4 je znázorněno rozváděči ústrojí 30, které je opatřeno dvěma druhy plochých vodicích plechů. Krátké vodicí plechy 31, které směrují proud vzduchu a produktu do vnějšího odstředivého kanálu £8, bližšího přívodní trubici 8, a dlouhé vodicí plechy 32, které směřují proud vzduchu a produktu do vnitřního odstředivého kanálu £9, vzdálenějšího od přívodní trubice 8. Krátký vodicí plech 31 je na obr. 3 znázorněn jako svisle šrafováný a dlouhý vodicí plech 32 jako vodorovně šrafováný.

Jak je zřejmé z obr. 3, může být rozváděči ústrojí 30 vyrobeno z jednoho kusu, například jako odlitek, a odstředivé kanály 18 a 19 z ocelového plechu, a obě části mohou být navzájem spojeny tak, aby vytvářely ucelenou jednotku.

Vnitřní odstředivý kanál 19 je samočisticí, pokud je upravena vložka 33 tvaru kruhové úseče v přiváděcím obvodu vnitřního odstředivého kanálu £9, kruhovitě šrafovaného na obr. 4. U zdvojeného kola 17 se osvědčil poměr 2:4 vzhledem k počtu vnějších přiváděčích kanálů 34 vůči počtu vnitřních přiváděčích kanálů 35. Zkoušky prokázaly, že při tomto poměru byl proud produktu téměř stejný, čímž se rovněž potvrzuje pozitivní účinek tohoto vynálezu. Směs vzduchu a zboží prochází přívodní trubicí 8 přímo do vnějších přiváděčích kanálů 34 , případně do vnitřních přivádě

-4CZ 279161 B6 cích kanálů 35 rozváděcího ústroji 30 a uvádí se do rotačního pohybu. Ve vnějších přiváděčích kanálech 34 a vnitřních přiváděčích kanálech 35 se směs urychluje a dochází k prvým nárazům na svorníky 12· Uspořádáním dvou kruhově uspořádaných souprav svorníků 16 se tento rázový účinek dokonce zdvojnásobuje. Důsledkem velkého počtu svorníků 16 je však také stejnoměrné rozdělení směsi v obvodovém směru. Navíc se zde projevuje určitý lopatkový účinek. Směs vzduchu a produktu je pak odděleně z obou odstředivých kanálů 18 a 19 vrhána na příslušnou vnější nárazovou plochu 20 a vnitřní nárazovou plochu 21. Snadno lze seznat, že obracením obou proudů o 90°, vždy do protisměru, dochází k okamžitému oddělování směsi; těžké zboží naráží na příslušnou nárazovou plochu a vzduch odchází. V důsledku kruhového a v podstatě symetrického uspořádání obou rozšiřujících se kanálů 23 a 24 pro odvádění zboží se vytváří stabilní vzdušný proud vedle stabilního proudu produktu i po jeho nárazu. Odváděči kanál 22, podobný kanálu vodní turbiny, rozšiřující se v obvodovém směru, podporuje rovnoměrné narážení zboží na nárazové plochy 20 a 21 a opětné spojení proudu vzduchu a zboží, které může být pneumaticky dále přepravováno odváděcím kanálem 22.

Obr. 5 až 8 znázorňují různé možnosti vestavby tohoto zařízení. Tyto příklady dokládají, že pracovní účinek nárazového drtiče 1 není závislý na způsobu vestavby.

Podle obr. 5 se zpracovávané zboží přivádí zdola ve svislém směru a odvádí se vodorovně, podle obr. 6 se produkt přivádí shora. Naproti tomu, podle obr. 7a 8 se nezpracovaný produkt přivádí do nárazového drtiče 1 ve vodorovném směru. Výstup zpracovaného produktu je podle obr. 7 svisle směrem dolů, podle obr. 8 svisle směrem vzhůru.

Na obr. 9 je schematicky znázorněno další příkladné provedení s trojnásobným rozmetacím kolem 50, u kterého je každý odstředivý kanál 51, 52, 53 opatřen vlastní nárazovou plochou 54 , 55, 56. Od obou nárazových ploch 55 a 56 je proud produktu odváděn směrem dolů, od nárazové plochy 54 pak vzhůru. I zde je však důležité, aby rozváděči ústrojí 30 bylo vytvořeno podle stejných pravidel, jak bylo vysvětleno v popise k obr. 1 až 4, a zajišťovalo rovnoměrné rozdělování produktu do všech kanálů.

Na obr. 10 je znázorněno rozmetací kolo 60 jako zdvojené podobně, jako rozmetací kolo 9 na obr. 1 až 4, je však opatřeno dvěma nárazovými plochami 61, 62, které směrují proud produktu dolů.

Schematicky znázorněné rozmetací kolo 70 na obr. 11 je vytvořeno jako zdvojené rozmetací kolo 60 na obr. 10, výstup produktu je však směrován do dvou protilehlých směrů. Rozmetací kolo 70 je vytvořeno jako čtyřnásobný rotor.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Nárazový drtič pro zrnité, krupicovité nebo moučné zboží s rotačním rozmetacím kolem, obklopeným nárazovým prstencem, se soustředně uspořádanou přívodní trubicí a s prstencovým odváděcím kanálem, vyznačující se tím, že rozmetací kolo /9/ je opatřeno alespoň dvěma axiálně přesazenými odstředivými kanály /18, 19/.
2. 2. Nárazový drtič podle nároku 1, vyznačující se ť í m, že v rozmetacím kole /9/ je uspořádáno rozváděči ústrojí /30/, které je napojeno na přívodní trubici /8/.
3. 3. Nárazový drtič podle nároku 2, vyznačující se tím, že rozváděči ústrojí /30/ je spojeno s rotačním rozmetacím kolem /9/.
4. 4. Nárazový drtič podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že rozváděči ústrojí /30/ sestává z přiváděčích kanálů /34, 35/, zasahujících do odstředivých kanálů /18, 19/ tvaru kotoučových prstenců.
5. 5. Nárazový drtič podle některého z nároků 1 až 4, vyzna- čující se tím, že rozmetací kolo /9/ je opatřeno dvěma axiálně přesazenými odstředivými kanály /18, 19/ a větším počtem přiváděčích kanálů /34, 35/, přičemž k vnitřnímu odstředivému kanálu /19/, uspořádanému ve větší vzdálenosti od přívodní trubice /8/, je přiřazen dvojnásobný počet přiváděčích kanálů /34, 35/, případně přiváděčích ploch, než je počet přiváděčích kanálů /34, 35/ nebo přiváděčích ploch, přiřazených k vnějšímu odstředivému kanálu /18/, umístěnému blíže k přívodní trubici /8/.
6. 6. Nárazový drtič podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní přiváděči kanály /35/, zaústěné do vnitřního odstředivého kanálu /19/ ve větší vzdálenosti od přívodní trubice /8/, jsou na vnějším obvodu opatřeny vložkou /33/ pro zúžení průřezu.
7. 7. Nárazový drtič podle nároku 6, vyznačující se tím, že vložka /33/, uspořádaná v přívodní části rozváděcího ústrojí /30/, má tvar kruhové úseče a ve svém průřezu je zúžena ve směru k ose otáčení.
8. 8. Nárazový drtič podle některého z nároků 5 až 7, čující se tím, že stejné přiváděči 35/ jsou uspořádány symetricky.

   vyznákanály /34,
9. 9. Nárazový drtič podle některého z nároku 1 až 8, vyznačující se tím, že ke každému z odstředivých kanálů /18, 19/ je přiřazena vlastní nárazová plocha /20, 21/ prstencového tvaru.
10. 10.Nárazový drtič podle nároku 9, vyznačující se tím, že rozmetací kolo /9/ je vytvořeno jako zdvojené kolo

    -6CZ 279161 B6 /17/ a na nárazovém prstenci jsou vytvořeny dvě protilehle směrované nárazové plochy /20, 21/.
11. 11. Nárazový drtič podle nároku 10, vyznačující se tím, že ke zdvojenému kolu /17/, popřípadě k oběma nárazovým plochám /20, 21/, je přiřazen odváděči kanál /22/ zboží.
12. 12. Nárazový drtič podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že odváděči kanál /22/ je zaústěn do tangenciálního potrubí pro odváděni produktu.
13. 13. Nárazový drtič podle některého z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že nárazové plochy /20, 21/ jsou vzhledem ke zdvojenému kolu /17/ vytvořeny jako dva do protisměru otevřené komolé kužely.
14. 14. Nárazový drtič podle některého z nároků 2 až 13, vyznačující se tím, že rozváděči ústrojí /30/ obsahuje ploché rozváděči lopatky.
15. 15. Nárazový drtič podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmetací kolo /9/ je opatřeno třemi nebo čtyřmi axiálně přesazenými odstředivými kanály /51, 52, 53/ tak, že čím je odstředivý kanál vzdálenější od přívodní trubice /8/, tím větší počet přiváděčích kanálů /34, 35/ je do něj zaústěn, popřípadě jsou zajištěny odpovídající plošné poměry.
16. 16. Nárazový drtič podle nároku 15, vyznačující se tím, že ke každému odstředivému kanálu /51, 52, 53/ je přiřazen samostatný nárazový prstenec /7/.
17. 17. Nárazový drtič podle některého z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, žes tělesem nárazového drtiče /1/ je přímo spojen elektromotor /2/.
18. 18. Nárazový drtič podle některého z nároku 1 až 17, vyznačující se tím, že odváděči rozšiřující se kanál /23, 24/ sestává ze dvou tvarově stejných polovin, které jsou oddělitelné ve svislé rovině vzhledem k ose otáčeni hřídele /11/ rozmetacího kola /9/.
19. 19. Nárazový drtič podle některého z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že je vytvořen jako ventilátor tak, že je ve všech směrech volitelný přívod /40/ a odvod /41/ produktu, a to jak ve svislé, tak i ve vodorovné rovině.