CZ301079B6

CZ301079B6 - Rozprašovací kolo a vložka pro rozprašovací kolo

Info

Publication number: CZ301079B6
Application number: CZ20012779A
Authority: CZ
Inventors: Skov Nielsen@Erling
Original assignee: Niro A/S
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2009-10-29
Also published as: ES2223760T3; EP1184081A3; DK1184081T3; DE60104494D1; PL198397B1; CA2354460C; PL349215A1; CA2354460A1; EP1184081B1; CZ20012779A3; EP1184081A2; US6457657B1; DE60104494T2; ATE271924T1

Abstract

Rozprašovací kolo pro rozprašování kaší brusného materiálu, které zahrnuje náboj (1) kola a prevážne válcovou vnejší stenu (3) definující prstencovou komoru (2) s v podstate miskovitým tvarem prurezu, koaxiálne obklopující uvedený náboj (1), množství vystrikovacích otvoru, z nichž každý prochází ve v podstate radiálním smeru, rozložených po obvode uvedené vnejší steny (3, 103, 403), a množství vložek usporádaných v uvedených vystrikovacích otvorech, pricemž každá vložka má podélnou osu procházející v uvedeném v podstate radiálním smeru, pricemž vnitrní konec každé z vložek vycnívá do uvedené prstencové komory (2) a zahrnuje vnitrní koncové celo (124, 224, 324, 424) a kontaktní povrch (120, 220, 320, 420). Každá vložka je vytvorena s prechodovým povrchem (121, 221, 321, 421) procházejícím mezi vnitrním koncovým celem (124, 224, 324, 424) vložky a uvedeným kontaktním povrchem (120, 220, 320, 420), že uvedený prechodový povrch (121, 221, 321, 421) zahrnuje alespon jednu cást (126, 231, 326, 426) svírající úhel s uvedeným kontaktním povrchem (120, 220, 320, 420). Popsána je rovnež vložka pro takové rozprašovací kolo.

Description

Rozprašovací kolo a vložka pro rozprašovací kolo

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká rozprašovacího kola pro rozprašování kaší brusného materiálu, které zahrnuje náboj kola a převážně válcovou vnější stěnu definující prstencovou komoru s v podstatě miskovitým tvarem průřezu, koaxiálně obklopující uvedený náboj, množství vystřikovacích otvorů, z nichž každý prochází ve v podstatě radiálním směru, rozložených po obvodě uvedené vnější stěny, a množství vložek uspořádaných v uvedených vystřikovacích otvorech, přičemž každá vložka má podélnou osu procházející v uvedeném v podstatě radiálním směru, přičemž vnitřní konec každé z vložek vyčnívá do uvedené prstencové komory a zahrnuje vnitrní koncové Čelo a kontaktní povrch.

Předkládaný vynález se dále týká vložky pro rozprašovací kolo, přičemž tato vložka má podélnou osu a zahrnuje vnitřní koncové čelo a kontaktní povrch.

Dosavadní stav techniky

Během rozprašování kaše jsou takovéto vložky vystaveny opotřebení, které v závislosti na materiálu, který má být rozprašován, může být dokonce i velmi těžké. Toto opotřebení je ale obvykle omezeno na určité dobře definované oblasti a z tohoto důvodu jsou pouzdra/výstelky výhodně montovány tak, že mohou být otočeny, jak jsou postupně opotřebovávány, aby se tak zvýšila jejich životnost.

Bylo již učiněno množství preventivních opatření za účelem zabránění deformace a prasknutí vložek, například jak je popsáno v patentech US 3 640 467 a US 4 684 065 (Niro).

V obou těchto dokumentech vložky vyčnívají do určité vzdálenosti do prstencového prostoru v kole, aby se tak zajistilo, že se během otáčení kola bude na vnější stěně ukládat vrstva kapaliny a tím se bude bránit opotřebení. Vzhledem k odstředivým silám těžší částice v uvedené vrstvě, to jest suspendovaný tuhý materiál, jsou oddělovány od kapaliny ve vrstvě a ukládány přímo na stěnu tak, aby vyplnily plochu obklopující dovnitř zasahující části vložek.

Princip rozprašovacího kola odolného proti oděru je následující:

Části vystavené oděru od přiváděného materiálu jsou odolné proti oděru a vyměnitelné. Vnitřní povrch ráfku kola, který je rovněž vystaven kontaktu s přiváděným materiálem, je chráněn proti oděru prostřednictvím unikátního principu dovnitř vyčnívajících vložek. Během činnosti se bude na vnitřní stěně usazovat vrstva přiváděných tuhých částic do tloušťky určené délkou výstupků, následně bude oděr probíhat na samotné usazené vrstvě a ne na vnitřní stěně kola.

Bylo ale zjištěno, že během rozprašování určitých brusných kaší nejpřednější část vložek, při pohledu v tečném směru nebo směru otáčení, je vystavena extrémně vysokému opotřebení, které způsobilo, že nejen proti opotřebení odolná výstelka, ale rovněž ocelové pouzdro vykazovalo znaky opotřebení. Předpokládá se, že tento jev je způsoben tou skutečností, že vytváření vírů brání vytvoření ochranné vrstvy lokálně na čelním konci vložek. Důsledkem je, že vložky musí být měněny velmi často, aby se zabránilo opotřebení samotného rozprašovacího kola, což by mohlo vést k poškození obvodové vnější stěny kola a k případnému zničení rozprašovacího kola.

Vzhledem k tomuto dosavadnímu stavu techniky je cílem předkládaného vynálezu vytvořit rozprašovací kolo, které je schopné provádět rozprašování dokonce velmi abrasivního materiálu bez nutnosti častého vyměňování vložek a u kterého je téměř vyloučeno riziko poškození samotného rozprašovacího kola.

Podstata vynálezu

Shora uvedeného cíle je dosaženo prostřednictvím rozprašovacího kola v úvodu uvedeného typu, jehož podstata spočívá v tom, že každá vložka je vytvořena s přechodovým povrchem procházejícím mezi vnitřním koncovým čelem vložky a uvedeným kontaktním povrchem, a že uvedený přechodový povrch zahrnuje alespoň jednu část svírající úhel s uvedeným kontaktním povrchem.

Prostřednictvím této konstrukce je možné vést tok materiálu, který má být rozprašován, podél přechodového povrchu výstelky a dále dolů do vnitrní boční vrstvy na vnější stěně a tím zabránit opotřebení na pouzdru. Aniž by bylo záměrem omezit rozsah předkládaného vynálezu na jedno specifické vysvětlení, předpokládá se, že vír, který se vytvoří před vložkami v tradičních rozprašovacích kolech je kontrolován, pokud se směru týče, do takové míry, že je nyní možné vytvořit souvislou koherentní vrstvu ochranného materiálu na vnitřní straně vnější stěny a že jakékoliv zbývající škodlivé efekty takového víru působí pouze na výstelku a ne na pouzdro.

Navíc bylo rovněž zjištěno, že vibrace hnacího hřídele v rozprašovacím kole podle předkládaného vynálezu jsou sníženy, zjevně v důsledku více kontrolovaného proudění v rozprašovacím kole.

Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu je přechodový povrch v podstatě konkávní, čímž je zajištěno, že přechodový povrch vede tok za pouzdro tím, že kaši, která má být rozprašována uděluje značnou změnu směru.

Výhodně uvedený přechodový povrch zahrnuje alespoň dvě, převážně přímé části.

Výhodně první část prochází pod v podstatě pravým úhlem vzhledem k vnitřnímu koncovému čelu a druhá část prochází v podstatě kolmo vzhledem k první části, přičemž první a druhou část spojuje zakulacená část.

Výhodně uvedené části mají postupně se zvětšující úhly vzhledem k podélné ose vložky.

Výhodně je uvedený přechodový povrch zkosený.

Výhodně každá vložka zahrnuje pouzdro, jehož vnější strana je uložena do uvedené vnější stěny, a proti oděru odolnou výstelku uspořádanou v uvedeném pouzdru tak, že kontaktní povrch dose40 dá proti vnitřní straně uvedeného pouzdra.

Výhodně je uvedený kontaktní povrch kónický vzhledem k podélné ose vložky.

Výhodně je uvedený kontaktní povrch rovnoběžný s podélnou osou vložky, a pouzdro zahrnuje nosnou část na vnějším konci pouzdra.

Podle dalšího aspektu předkládaného vynálezu je vytvořena vložka pro rozprašovací kolo v úvodu uvedeného typu, přičemž podstata této vložky podle vynálezu spočívá v tom, že tato vložka je vytvořena s přechodovým povrchem procházejícím mezi vnitřním koncovým čelem vložky a uve50 děným kontaktním povrchem, a že uvedený přechodový povrch zahrnuje alespoň jednu část svírající úhel s uvedeným kontaktním povrchem.

Výhodně má uvedený přechodový povrch v podstatě konkávní tvar.

-2CZ 301079 B6

Výhodně první část uvedeného přechodového povrchu prochází pod v podstatě pravým úhlem vzhledem k vnitřnímu koncovému čelu a druhá Část prochází v podstatě kolmo vzhledem k první části, přičemž první a druhou část spojuje zakulacená část.

Výhodně je uvedený přechodový povrch zkosený.

Vložka podle vynálezu výhodně zahrnuje pouzdro a proti oděru odolnou výstelku uspořádanou v uvedeném pouzdru tak, že uvedený kontaktní povrch dosedá proti vnitřní straně uvedeného pouzdra.

V následujícím popisu bude předkládaný vynález poněkud podrobněji vysvětlen prostřednictvím jeho provedení ve spojení s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr, 1 znázorňuje pohled v částečném řezu na rozprašovací kolo podle dosavadního stavu techniky; a

Obr. 2 až obr. 5 znázorňují pohledy v řezech a ve zvětšeném měřítku na čtyři různá provedení vložky podle předkládaného vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Rozprašovací kolo podle dosavadního stavu techniky, ilustrované na obr. 1, je popsáno v patentu US 4 684 065 (Niro) a zahrnuje prstencovou komoru 2, mající v podstatě miskovitý tvar průřezu a omezenou centrálním nábojem 1, v podstatě válcovou vnější stěnou 3, spodní částí 4 a krytem 5. V krytu 5 je vytvořen otvor 6 soustředně kolem náboje I, skrz který je do rozprašovacího kola přiváděna kaše určená k rozprašování.

Podél obvodu vnější stěny 3 rozprašovacího kola je vytvořeno množství vystřikovacích otvorů, skrz které je vystřikována přiváděná kaše směrem ven v rozprašované formě během činnosti do obklopující sušicí komoiy, ve které jsou jemné částice, vytvořené rozprašováním, sušeny tak, že jejich obsah tuhých částic padá dolů na dno sušicí komory jako jemný prášek. Aby se zabránilo opotřebení samotného rozprašovacího kola, jsou do jednotlivých vystřikovacích otvorů vloženy trysky nebo vložky ve tvaru ocelových pouzder 8 s proti opotřebení odolnými výstelkami 7.

Pouzdro 8 je vyrobeno z oceli a je vytvořeno se směrem ven vedeným opěrným ramenem dosedajícím proti příslušně tvarovanému, opačně vedenému opěrnému ramenu ve vystřikovacím otvoru. Pouzdro 8 je usazeno volně v otvoru a, aby se zabránilo částicím v pronikání do takto vytvořené vůle, je utěsněno proti vnější stěně 3 prostřednictvím těsnicího kroužku 11, který je uspořádán v blízkosti vnitřního povrchu stěny 3. Kónická výstelka 7 z proti opotřebení odolného, výhodně keramického materiálu je vložena do ocelového pouzdra 8.

-3CZ 301079 B6

Pro umožnění elastické deformace pouzdra 8 bez přenášení nadměrných pnutí na keramickou výstelku 7 je pouzdro 8 vytvořeno s plochým vybráním L3 v jeho vnitrním povrchu směřujícím k výstelce 7. Ve znázorněném provedení toto ploché vybrání 13 prochází od místa pod vybráním pro těsnicí kroužek U a do těsné blízkosti vnitřního konce pouzdra 8, to jest v podstatě přes tu část pouzdra 8, která je v nej horším případě vystavena pnutím, která, pokud by byla přenášena přímo na keramickou výstelku 7, by ji mohla poškodit.

Ve výhodném provedení, znázorněném na obr. 2, jsou prvky, mající stejnou nebo analogickou funkci jako u rozprašovacího kola podle dosavadního stavu techniky a u popsané vložky, označeio ny stejnými vztahovými značkami s přidanou 100.

Pouzdro 108 vložky podle předkládaného vynálezu je zkonstruováno v podstatě stejným způsobem jako pouzdro podle dosavadního stavu techniky a je usazeno do vnější stěny 103, přičemž směrem ven vedené opěrné rameno 109 na pouzdru 108 dosedá proti příslušně tvarovanému, t5 opačně vedenému opěrnému ramenu 110 ve vystřikovacím otvoru. Pouzdro 108 zahrnuje centrální kónické vrtání, které přijímá výstelku 107 mající odpovídající kónický kontaktní povrch 120.

Konstrukce rozprašovacího kola není kritickým faktorem a jeho ostatní části mohou být konstruovány jinými způsoby, než bylo popsáno v popisu výše. Například může být válcová vnější stěna začleněna v samostatné části, namísto aby byla integrovanou částí spodní části. Pouzdro

1 08 může navíc být zjakéhokoliv vhodného materiálu, jiného než je ocel.

Na vnitřním konci výstelky 107, zasahujícím do prstencového prostoru rozprašovacího kola, je vytvořeno přechodový povrch 121. Ve znázorněném provedení má tento přechodový povrch 121 převážně konkávní tvar a zahrnuje první přímou část J23, procházející pod pravým úhlem vzhle25 dem k vnitřnímu koncovému čelu 124 výstelky 107, to jest v podstatě rovnoběžně s podélnou osou 128 vložky, zakulacená část 125 spojuje první přímou část 123 s druhou přímou částí 126 přiléhající ke kontaktnímu povrchu 120 výstelky 107. Druhá část 126 prochází v podstatě kolmo vzhledem k první části 123, což způsobuje, že směr toku kaše, která má být rozprašována, je měněn o v podstatě 90 stupňů a tok je tudíž veden za pouzdro 108 a dále na vnitrní stranu vnější stěny 103.

V provedení, znázorněném na obr. 3, budou podrobněji popsány pouze části týkající se předkládaného vynálezu. K prvkům, majícím stejnou nebo analogickou funkci jako prvky v provedení znázorněném na obr. 2, jsou přiřazeny stejné vztahové značky s přidanou 100.

Přechodový povrch 221 je v tomto provedení sestaven ze dvou převážně přímých částí 230 a 231 majících postupně se zvětšující úhly vzhledem k podélné ose 228 vložky. Lze si rovněž představit, že přechodový povrch může zahrnovat více než dvě části, nebo pouze jednu část takto tvořící zkosený přechodový povrch.

Přechodový povrch může být zkonstruován jako jakýkoliv vhodný povrch nebo kombinace povrchových částí majících dohromady v podstatě konkávní tvar.

V provedení podle obr. 4 jsou k prvkům, majícím stejnou nebo analogickou funkci jako prvky v provedení znázorněném na obr. 2, přiřazeny stejné vztahové značky s přidanou 200. Přechodový povrch 321 je zkonstruován stejným způsobem jako v provedení znázorněném na obr. 2.

V obou výše popisovaných provedeních podle obr. 2 a podle obr. 3 je ale kontaktní povrch 120, 220 výstelky 107 respektive 207 kónický vzhledem k podélné ose 128, 228 vložky. V provedení znázorněném na obr. 4 je kontaktní povrch 320 rovnoběžný s podélnou osou 328 vložky a pouzd50 ro 308 zahrnuje nosnou část 340 na vnějším konci pouzdra 308. V tomto provedení existuje riziko, že opotřebení na vnější straně rozprašovacího kola může způsobit poškození nosné části 340.

Důsledkem takového poškození je v nej horším případě to, že výstelka 307 takové poškozené vložky se v důsledku působení odstředivých sil sama uvolní.

.a.

Vložky rozprašovacího kola podle předkládaného vynálezu mohou mít různé délky, jak je popsáno podrobněji v patentu US 4 898 331 (Niro).

V případě rozprašovacích kol. u kterých je zatížení opotřebením méně těžké, je možné použít vložku, která je znázorněn na obr. 5. V tomto provedení vnější povrch 420 výstelky 407. který odpovídá kontaktnímu povrchu popisovanému v předcházejících provedení, je usazen přímo do vnější stěny 403 rozprašovacího kola, to jest není zde žádné pouzdro. Na vnitřním konci vložky/výstelky 407 přechodový povrch 421, kterýje zkonstruovaný stejným způsobem jako v provedení podle obr. 2, prochází mezi vnitřním koncovým ěelem 424 a vnějším povrchem 420.

io

Je navíc dále možné zkonstruovat vložky ve formě paprskových výstupků typu, který je popsán v patentu US 3 887 133 (Niro), s přechodovým povrchem procházejícím mezi vnitřním koncovým čelem vložky a vnějším povrchem.

Předkládaný vynález není nijak omezen na výše popisovaná provedení. Je zřejmé, že bez překročení rozsahu obsahu připojených patentových nároků, je možné provést různé modifikace rozprašovacího kola a vložek.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

25 1. Rozprašovací kolo pro rozprašování kaší brusného materiálu, které zahrnuje:

náboj (1) kola a převážně válcovou vnější stěnu (3) definující prstencovou komoru (2) s v podstatě miskovitým tvarem průřezu, koaxiálně obklopující uvedený náboj (1),

30 množství vystřikovacích otvorů, z nichž každý prochází ve v podstatě radiálním směru, rozložených po obvodě uvedené vnější stěny (3,103, 403), a množství vložek uspořádaných v uvedených vystřikovacích otvorech, přičemž každá vložka má podélnou osu procházející v uvedeném v podstatě radiálním směru, přičemž vnitřní konec každé

35 z vložek vyčnívá do uvedené prstencové komory (2) a zahrnuje vnitrní koncové čelo (124, 224, 324, 424) a kontaktní povrch (120, 220, 320,420), vyznačující se tím, že každá vložka je vytvořena s přechodovým povrchem (121,221, 321, 421) procházejícím mezi vnitřním koncovým čelem (124, 224, 324, 424) vložky a uvede40 ným kontaktním povrchem (120, 220, 320, 420), a že uvedený přechodový povrch (121, 221, 321,421) zahrnuje alespoň jednu část (126,231,326,426) svírající úhel s uvedeným kontaktním povrchem (120,220,320,420).
2* Rozprašovací kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený přechodový

45 povrch (121,221,321,421) má v podstatě konkávní tvar.
3. Rozprašovací kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedený přechodový povrch (121, 221, 321,421) zahrnuje alespoň dvě převážně přímé části (123, 126,230,231, 323, 326,423,426).

-5CZ 301079 B6
4. Rozprašovací kolo podle nároku 3, vyznačující se tím, že první část (123, 323,

423) prochází pod v podstatě pravým úhlem vzhledem k vnitrnímu koncovému čelu (124, 324,

424) a druhá část (126, 326, 426) prochází v podstatě kolmo vzhledem k první části, a že první
5 a druhou část spojuje zakulacená část (125, 325, 425).

5. Rozprašovací kolo podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedené části (230, 231) mají postupně se zvětšující úhly vzhledem k podélné ose (228) vložky.

io
6. Rozprašovací kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený přechodový povrch je zkosený.
7. Rozprašovací kolo podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že každá vložka zahrnuje pouzdro (108, 208, 308), jehož vnější strana je uložena do uve15 děné vnější stěny (103), a proti oděru odolnou výstelku (107,207,307) uspořádanou v uvedeném pouzdru tak, že kontaktní povrch (120, 220, 320) dosedá proti vnitrní straně uvedeného pouzdra.
8. Rozprašovací kolo podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený kontaktní povrch (120, 220) je kónický vzhledem k podélné ose (128, 228) vložky.
9. Rozprašovací kolo podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedený kontaktní povrch (320) je rovnoběžný s podélnou osou (328) vložky, a že pouzdro zahrnuje nosnou Část (340) na vnějším konci pouzdra (308).

25
10, Vložka pro rozprašovací kolo, přičemž tato vložka má podélnou osu (128, 228, 328, 428) a zahrnuje vnitřní koncové čelo (124,224, 324,424) a kontaktní povrch (120, 220, 320, 420), vyznačující se tím, že tato vložka je vytvořena s přechodovým povrchem (121, 221, 321, 421) procházejícím mezi vnitřním koncovým čelem (124, 224, 324, 424) vložky a uvede30 ným kontaktním povrchem (120, 220, 320, 420), a že uvedený přechodový povrch (121, 221, 321,421) zahrnuje alespoň jednu část (126,231, 326,426) svírající úhel s uvedeným kontaktním povrchem (120,220,320,420).
11. Vložka podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený přechodový povrch

35 (121,221, 321,421) má v podstatě konkávní tvar.
12. Vložka podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedený přechodový povrch (121, 221, 321, 421) zahrnuje alespoň dvě převážně přímé části (123, 126, 230, 231, 323, 326, 423, 426).
13. Vložka podle nároku 12, vyznačující se tím, že první část (123, 323, 423) uvedeného přechodového povrchu (121, 321, 421) prochází pod v podstatě pravým úhlem vzhledem k vnitřnímu koncovému čelu (124, 324, 424) a druhá část (126, 326, 426) prochází v podstatě kolmo vzhledem k první části, a že první a druhou část spojuje zakulacená část (125, 325,

45 425).
14. Vložka podle nároku 12, vyznačující se tím, že uvedené části (230, 231) mají postupně se zvětšující úhly vzhledem k podélné ose (228) vložky.

50
15. Vložka podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený přechodový povrch je zkosený.

-6CZ 301079 B6
16. Vložka podle kteréhokoliv z nároků 10 až 15, vyznačující se tím, že zahrnuje pouzdro (108, 208, 308) a proti oděru odolnou výstelku (107, 207, 307) uspořádanou v uvedeném pouzdru tak, že uvedený kontaktní povrch (120, 220, 320) dosedá proti vnitřní straně uvedeného pouzdra.
17. Vložka podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedený kontaktní povrch (120, 220) je kónický vzhledem k podélné ose (128,228) vložky.
18. Vložka podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedený kontaktní povrch (320) ío je rovnoběžný s podélnou osou (328) vložky, a že pouzdro zahrnuje nosnou část (340) na vnějším konci pouzdra (308).