CZ3316U1 - Zařízení pro dynamické mačkání a drcení zrnin zemědělských plodin, zejména obilovin - Google Patents

Description

Technické řešení se týká dynamického mačkadla a drtiče zrnin zemědělských plodin, zejména obilovin, který obsahuje proti sobě se otáčející kovové válce, mezi nimiž je nastavitelná mezera pro průchod zrnin. Je známo, průchodem zrna mezi válci, resp. jeho rozmáčknutím, dochází k fermentaci zrna. Pokud je obilní zrno nebo i jiné zrno zemědělských plodin určené ke zkrmování zvířaty fermentováno, dochází k ošetření krmivá a rovněž ke zlepšenému trávicímu pochodu u zvířat. Mačkač zrnin podle technického řečení nalezne uplatnění především v zemědělských provozech a v provozech pro zpracování a přípravu krmiv a rovněž potravin.

Dosavadní stav techniky

V průmyslové výrobě se k rozmačkávání a drcení zrnin zemědělských plodin používají především válcové mačkače, opatřené alespoň jednou dvojicí válců, mezi kterými zrnina prochází. Vzájemné uložení funkčních válců mačkačů a drtičů se odlišuje v závislosti na požadované výstupní kvalitě zrnin. Snahou je vyrobit jednoduché a přitom výkonné zařízení s funkční spolehlivostí.

Funkční válce mohou být s hladkým povrchem se zvlněným resp. s ozubeným povrchem. Je možno také kombinovat vzájemné spolupůsobení válce či válců s nehybným resp. vratným členem či články.

Pro mačkání a drcení nebo rozmělňování zrnin se používají rovněž kuželové pracovní plochy a to s vertikálním či horizontálním uložením jejich os.

Příkladem drtícího mechanismu sestávajícího z alespoň dvou párů spolupracujících drticích válců je obsah zveřejněné přihlášky vynálezu zn. spisu PV 438-92, Int. Cl.⁵ D 01 B 1/14, kde každý z válců je opatřen zuby, vystupujícími z jeho obvodu,. Páry drticích válců jsou upevněny na nosných tyčích. Zuby jsou vytvořeny ve formě plochých desek, skloněných vůči poloměru válců.

Jiné řešení obsahující dva dolní válce uchycené na dvou stojanech a jeden horní válec, spojený se dvěma kryty uloženými kloubově na stojanech, je obsahem popisu vynálezu k čs. patentu č. 189019, Int. Cl² B 02 C 4/02. Toto řešení se týká třtinového mlýna a jeho podstatou je, že ložiska horního válce jsou připojena k odpovídajícímu krytu pomocí alespoň jednoho pružného bloku pro umožnění pohybu horního válce vzhledem ke krytům. Pružné bloky jsou nastavitelné posuvně po válcové ploše krytů.

Válcový mlýn určený k drcení přírodních materiálů sestávající ze dvou protiběžných mlecích válců, z nichž jeden je pevně uchycen na rám stroje a druhý je stavitelný, je obsahem popisu vynálezu k čs. autorskému osvědčeni číslo 232170, Int. Cl B 02 C 4/02. Účelem řešení je uložení mlecích válců z hlediska dosažení rovnoměrného rozložení drticích sil a jejich působení pouze na

-1CZ 3316 U rám stroje. Vytčeného účelu bylo dosaženo tím, že stavitelný válec je kyvné uložen přes vzpěry a dvouramennou páku ve třech úchytných bodech na rám stroje.

Podstata technického řešení

Účelem řešení podle užitného vzoru je vytvořit do značné míry universální zařízení pro dynamické mačkání a drcení převážné většiny zrnin, jehož konstrukce bude jednoduchá a zařízení bude vykazovat funkční spolehlivost a dostatečnou výkonnost. Výsledný produkt zařízení, tj. upravená zrnina, musí vyhovovat pro různé účely jejího dalšího zpracování a jejího přímého použití.

Vytčeného cíle bylo dosaženo konstrukcí zařízení pro mačkání a drcení zrnin podle užitného vzoru, jehož mačkací ústrojí je tvořeno horním a spodním válcem, které jsou umístěny nad sebou a které se otáčejí podle horizontální osy ve shodném smyslu otáčení. Mezi horní a spodní válec dále částečně zasahuje svým povrchem střední válec, který se otáčí v opačném smyslu než horní a spodní válec a to rovněž okolo své horizontální středové osy. Mezi horním a středním a současně mezi středním a spodním válcem je vytvořena mezera pro průchod zrniny. Mezera mezi horním a středním válcem je větší než mezera mezi středním a spodním válcem. Mezera mezi trojicí funkčních válců je nastavitelná a to prostřednictvím středního válce, který je upraven jednak odklopně od horního a spodního válce a jednak s možností seřízení jeho polohy ve vertikálním směru, přičemž obvodová rychlost středního válce je větší než obvodová rychlost horního válce a naopak zase menší než obvodová rychlost spodního válce. Pro zlepšení účinků mačkacího ústrojí jsou na povrchu trojice válců upraveny šikmé drážky, přičemž počet těchto šikmých drážek je na každém z válců odlišný. Za účelem samočištění válců při provozu zařízení je k povrchu horního válce, středního válce a spodního válce přetlačována odpružená stěrka, která je v oblasti možného styku s povrchem jednotlivých válců opatřena vložkou z měkkého materiálu, např. z umělé hmoty, která nezpůsobí opotřebení povrchu funkčních válců.

Střední válec je otočně uložen ve dvojici výklopných čel, umístěných vně rámu zařízení, která jsou výkyvná okolo spodní osy, uchycené u spodního okraje zařízení k rámu stroje. Horní konce dvojice čel jsou mezi sebou vzájemně spojeny prostřednictvím horní osy, na kterou je zavěšena alespoň jedna tažná pružina, ukotvená na rám stroje. Dvojice výklopných čel je dále prostřednictvím alespoň jedné tažné pružiny ve styku s alespoň jedním dorazovým a regulačním šroubem pro seřízení vůle mezi horním a středním válcem a mezi středním a spodním válcem. Střední válec, uchycený otočně mezi dvojicí výklopných čel, je ve vertikálním směru nastavitelný pomocí stavitelných šroubů, čímž je možno přesně nastavovat vůle mezi trojicí pracovních a fukčních válců.

Za účelem možnosti odklopení středního válce od horního a spodního válce je s vrchní osou, spojující mezi sebou horní konce dvojice čel, spojen alespoň jeden excentr, doléhající na alespoň jednu příložku, uchycenou pevně k rámu stroje. Natáčením excentru prostřednictvím ovládací páky dochází k odklápění či přiklápění středního válce vůči hornímu a spodnímu válci.

-2CZ 3316 U

Nad horním válcem mačkacího ústrojí stroje je vytvořena vstupní šachta pro zrniny, ve které je upraven v šikmé poloze skluz pro zrniny. K dolní části skluzu je přisazen svou šikmou stěnou pohyblivý klín, s možností pohybu tohoto klínu v horizontálním směru za účelem regulace množství zrniny přicházející na horní válec. Šikmá stěna pohyblivého klínu, spolupracující s dolní částí skluzu, je opatřena magnety za účelem čištění zrnin od kovových částí, které by mohly eventuálně poškodit pracovní povrch válců mačkacího ústrojí.

Otáčivý pohyb horního válce, středního válce a spodního válce je odvozen od převodové předlohy a to prostřednictvím klínových řemenů a dále prostřednictvím první převodovky a druhé převodovky. Výstup prvé převodovky je spojen se spodním hřídelem, nesoucím spodní válec mačkacího ústrojí. S výhodou je prvá převodovka současně nesena spodním hřídelem mačkacího ústrojí a to prostřednictvím svého výstupu, Výstup prvé převodovky a je dále spojen pomocí klínových řemenů s náhonem horního válce mačkacího ústrojí, který je nesen horním hřídelem. Výstup druhé převodovky je spojen se středním hřídelem mačkacího ústrojí, který nese střední válec. S výhodou je druhá převodovka svým výstupem upevněna na střední hřídel mačkacího ústrojí. K tělesu jak prvé převodovky tak druhé převodovky je připojen svým jedním koncem alespoň jeden mechanický napínák, jehož druhý konec je ukotven na rám stroje a to za účelem zabránění samovolnému otáčení celého tělesa prvé i druhé převodovky. Mechanický napínák současně slouží k napínání řemenů prvé převodovky a druhé převodovky.

Mezi náhon horního válce mačkacího ústrojí a výstup prvé převodovky je vřazena napínací kladka klínových řemenů, pohánějících horní válec.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je schematicky zobrazeno na výkresech, znázorňujících příkladné provedení jednotlivých uzlů zařízení pro dynamické mačkání a drcení zrnin, přičemž na výkresech značí obr. 1 pohled na celkové uspořádání zařízení zpředu, obr. 2 pohled z boku ve směru prvé šipky na zařízení z obr. 1, obr. 3 uspořádání pohonu mačkacího ústrojí, obsahujícího horní, spodní a střední válec včetně uspořádání jednotlivých válců mačkacího ústrojí, obr. 4 pohled zpředu na celkové uspořádání středního odklopného válce mačkacího ústrojí, obr. 5 řešení přítlaku středního odklopného válce mačkacího ústrojí, obr. 6 uspořádání regulace množství zrniny vystupující šachtou na horní válec mačkacího ústrojí a na obr. 7 pohled na válec mačkacího ústrojí, opatřený na povrchu šikmými drážkami.

Příklad provedení technického řešení

Celkový pohled na příkladné provedení zařízení pro dynamické mačkání a drcení zrnin,, zejména obilovin, je na obr. 1, přičemž na obr. 2 je toto zařízení zobrazeno v pohledu z boku a to ve směru prvé šipky 34 z obr. 1. Rám 20 tohoto zařízení je vytvořen např. z jákl profilů, které jsou překryty krycími plechy, resp. krycími deskami 38,. V krycích deskách 38 rámu 20 stroje jsou otočně ustaveny horní válec 2 a spodní válec 3, přičemž horní válec 2 je na výkresech zakreslen přerušovanou čarou a spodní

-3CZ 3316 U válec £ dvojitě čerchovanou čarou. Mezi horní válec 2 a spodní válec 3 částečně zasahuje střední válec 4, zobrazený na výkresech pomocí čerchované čáry. Střední válec 4 je otočně upraven ve dvojici ložiskových pouzder 46., pohybově spojených s dvojicí výklopných čel 22, umístěných vně rámu 20 stroje. Pohybové spojení ložiskových pouzder 46 s výklopnými čely 22 umožňuje vertikální pohyb těchto ložiskových pouzder 46 za účelem možnosti seřízení pracovní mezery mezi středním válcem 4 a horním válcem 2 a mezi středním válcem 4 a spodním válcem 3, mezi kterými prochází zrnina. Dvojice ložiskových pouzder 46 je vedena po dvojici výklopných čel 22 např. prostřednictvím neznázorněných rybinových drážek. Regulace polohy středního válce 4 ve vertikální směru je zajištěna pomocí stavěčích šroubů 47. Horní válec 2, spodní válec 3. a střední válec 4 tvoří mačkací ústrojí 1 stroje.

Na obr. 3 je mačkací ústrojí 1 zařízení podle užitného vzoru lépe vidět a to včetně zajištění pohonu pro horní válec 2, spodní válec 3. a střední válec £. Pohonné ústrojí 50 stroje bude popsáno dále. Horní válec 2. se otáčí ve směru druhé šipky 35 a je nesen horním hřídelem 15. Střední válec 4 se otáčí ve směru čtvrté šipky 37 a je upevněn na střední hřídeli 14. Spodní válec 3. se otáčí ve směru třetí šipky 36 a je umístěn na spodním hřídeli 13. Mezi horním válcem 2 a středním válcem 4 je nastavena větší pracovní mezera než mezi středním válcem £ a spodním válcem 3.. K povrchu horního válce 2, spodního válce 3_ a středního válce 4 je přisazena stěrka 30, jejíž poloha je seříditelná vůči povrchu všech válců ve směru páté šipky 40.. Přítlak stěrky 30 zajištuje přítlačná pružina 31, přičemž funkční konec stěrky 30 je opatřen vložkou 32 z měkkého materiálu, např. z umělé hmoty z důvodů, aby nedocházelo k poškozování tvrdého, např. kaleného povrchu válců mačkacího ústrojí 1 při styku s tímto povrchem válců. Stěrky 30 zajišťují čistotu povrchu válců mačkacího ústrojí 1. Horní válec 2, střední válec £ a spodní válec 3. jsou na povrchu dále opatřeny šikmými drážkami 5 (obr. 7), jejichž podélná osa 7 je mimoběžná s osou 8. souměrnosti válců mačkacího ústrojí 1. Výhodně je sklon šikmých drážek 5 volen 15° k ose 8 souměrnosti válců mačkacího ústrojí 1. Počet šikmých drážek 5 je na jednotlivých válcích mačkacího ústrojí 1. volen tak, aby při otáčení válců nedošlo k vzájemné shodné poloze šikmé drážky 5 proti šikmé drážce 5. u spolupracujících dvojic válců mačkacího ústrojí 1. Šikmé drážky 5 zajišťují lepší funkci celého mačkacího ústrojí 1 a zvyšují jeho účinnost.

Střední válec £ je upevněn na středním hřídeli 1£, uloženém otočně v ložiskových pouzdrech 46, posuvně uchycených a to ve vertikálním směru, na dvojici výklopných čel 22 (obr. 4). Vertikální pohyb dvojice výklopných ložiskových pouzder 46 se děje ve směru sedmé šipky 42 a to prostřednictvím stavěčích šroubů 47 (obr. 1 a 2). Výklopná čela 22 jsou otočně ustavena na spodní ose 25, spojené pevně s rámem 20 stroje. Druhý horní konec dvojice výklopných čel 22 je vzájemně spojen vrchní osou 26., na níž jsou upevněny excentry 28., které jsou ve styku s opěrkou 27 . spojenou pevně s rámem 2Ó stroje. Spojení dvojice výklopných čel 22 s vrchní osou 26 je provedeno prostřednictvím dvojice příložek 48 (obr. 2). S vrchní osou 26 je současně pevně spojena ovládací páka 29, jejíž pohyb ve směru šesté šipky 41 přes excentr 28 odklápí či přiklápí dvojici výklopných čel 22 ve směru osmé šipky 43 a tím současně i střední válec 4 od horního válce 2. a spodního

-4CZ 3316 U válce 3 mačkacího ústrojí 1. Odklopení středního válce £ umožňuje provést případné čištění mačkacího ústrojí 1 nebo jeho opravu.

Seřízení pracovní vůle mezi horním válcem 2 a středním válcem £ a mezi středním válcem £ a spodním válcem 2 je umožněno rovněž prostřednictvím dorazových a regulačních šroubů 24 (obr. 1), které jsou přisazeny k šikmé hraně 33 obou výklopných čel 22 a jsou upraveny na desce 49, pevně spojené s rámem 20 stroje. Dorazové a regulační šrouby 24 doléhají na vyměnitelný hranol 51. zapuštěný do obou výklopných čel 22.

Na horní vodorovné straně stroje je po obou stranách vstupní šachty 18 instalováno přítlačné ústrojí 58 odklopného středního válce £ (obr. 1 a 5), které zajišúuje jednak neustálý styk obou výklopných čel 22 s dorazovými a regulačními šrouby 24 a jednak chrání povrch válce mačkacího ústrojí 1 před poškozením při vniknutí cizího předmětu do vstupní šachty 18 a následně mezi válce mačkacího ústrojí 1 tím, že umožní odklopení středního válce £ od horního válce 2 a spodního válce 3 tak, aby cizí předmět bezpečně prošel mezi válci mačkacího ústrojí 1.

Přítlačné ústrojí 58 je tvořeno válcem 59, uvnitř kterého je tažná pružina 23., působící na táhlo 61, které nese objímku 60, která je zase zavěšena na vrchní osu 26.. Vzájemně spojující obě výklopná čela 22. Tažná pružina 23 umožňuje pohyb objímky 60 ve směru deváté šipky 44. Odklopení středního válce £ mačkacího ústrojí 1 se dosáhne tedy překonáním zpětného tahu tažné pružiny 23. Jedna z možností, jak zpětný tak tažné pružiny 23 eliminovat, je natočení excentru 28 ve směru jeho větší excentricity (viz. obr. 3). Válec 59 je výkyvné uložen na čepu 62 domečku 63., spojeného pevně s rámem 20 stroje (obr. 1 a 5).

Nad horním válcem 2 je umístěna násypná vstupní šachta 18. zrniny, která usměrňuje zrninu mezi horní válec 2. a střední válec £ mačkacího ústrojí. Uvnitř vstupní šachty 18 na instalován v šikmé poloze skluz 39 pro zrninu, k jehož dolnímu konci je přisazen svojí šikmou stěnou 19 pohyblivý klín 21 (obr. 1 a 6) s možností seřízení jeho polohy v horizontálním směru podle desáté šipky 45. Prostřednictvím pohyblivého klínu 21 se reguluje množství zrniny vstupující mezi prvou dvojici válců mačkacího ústrojí 1.. V šikmé stěně 19 pohyblivého klínu 21 jsou umístěny magnety 52 pro vyčištění vstupující zrniny do mačkacího ústrojí 1 od případných kovových příměsí. Pohyblivý klín 21 prochází stěnou vstupní šachty 18 a je veden vodícími tyčemi 53.. Pohyblivý klín 21 je dále spojen s pohybovým šroubem 55, drženým v tělesu 54 a zakončen je regulačním kolem 56 s rukojetí. V tělesu 54 je současně instalováno neznázorněné aretační ústrojí pohybového šroubu 55, zakončené aretační pákou 57.

Pohonné ústrojí 50 zabezpečuje pohyb mačkacího ústrojí 1 a tvoří jej pohonná jednotka 6£, předloha 10, prvá převodovka 11, druhá převodovka 12 a klínové řemenice s klínovými řemeny 9.

Předloha 10 obsahuje prvou řemenici 66 . spojenou přes klínové řemeny 9 s pohonnou jednotkou 64 (obr. 1,2,3). V alternativním neznázorněném provedení může být pohonná jednotka 64 připojena přímo na předlohový hřídel 67, uložený v ložiskách 68. Předloha 10 dále obsahuje druhou řemenici 69., spojenou přes klínové řemeny

-5CZ 3316 U '9 s prvou vstupní řemenicí 70 prvé převodovky 11 a dále obsahuje třetí řemenici 72, spojenou přes klínové řemeny 9 s druhou vstupní řemenicí 71 druhé převodovky 12.

Výstup prvé převodovky 11 je spojen přímo se spodním hřídelem 13 . na kterém je upevněn spodní válec 3 mačkacího ústrojí 1. Spodní hřídel 13 současně nese výstupní řemenici 73 prvé převodovky 11. Výstupní řemenice 73 prvé převodovky 11 je spojena klínovými řemeny 9 s náhonem 17, .který je upevněn na horním hřídeli 15, nesoucím horní válec 2. mačkacího ústrojí 1. Napínací kladka 16 (obr. 1 a 3), upevněná na rám 20 stroje, napíná klínové řemeny 9 spojující náhon 17 a výstupní řemenici 73 prvé převodovky 11. - .....

Výstup druhé převodovky 12 je spojen přímo se středním hřídelem 14, nesoucím střední válec 4. mačkacího ústrojí 1.

Prvá převodovka 11 je svým výstupem upevněna na spodním hřídeli 13, druhá převodovka 12 je svým výstupem napojena na střední hřídel 14.. Pro eliminaci točivého momentu prvé převodovky 11 a rovněž i druhé převodovky 12 je těleso prvé převodovky 11 a rovněž i těleso druhé převodovky 12 opatřeno kotevním výstupkem 65 (obr. 1 a 2). K tomuto kotevnímu výstupku 65 je jedním koncem uchycen mechanický napínák 6, jehož druhý konec je prostřednictvím nosiče 74 ukotven na rám 20 stroje. Mechanický napínák 6 slouží současně k napnutí klínových řemenů 9 pohánějících prvnou vstupní řemenici 70 první převodovky 11 a druhou vstupní řemenici 71 druhé převodovky 12.

Ložisková tělesa nesoucí horní hřídel 15 a spodní hřídel 13. jsou zakryta kryty 75.

Střední válec 4 se otáčí rychleji než horní válec 2. a pomaleji než spodní válec 2 mačkacího ústrojí i· Orientačně a příkladně se horní válec 2. otáčí 88 otáčkami za minutu, střední válec 4 92 otáčkami za minutu a spodní válec 2 98 otáčkami za minutu.

Claims (8)

1. Zařízení pro dynamické mačkání a drcení zrnin zemědělských plodin, zejména obilovin, obsahující proti sobě. se otáčející kovové válce, přisazené k sobě s nastavitelnou mezerou mezi nimi, kterou zrnina mezi válci prochází, vyznačuj i cí se tím, že mačkací ústrojí (1) zrnin je tvořeno horním válcem (2) a spodním válcem (3), které jsou umístěny nad sebou, přičemž mezi horní válec (2) a spodní válec (3) částečně svým povrchem zasahuje střední válec (4), upravený odklopně od horního válce (2) a spodního válce (3) as možností seřízení jeho polohy ve vertikálním směru, přičemž obvodová rychlost horního válce (2) je nižší než obvodová rychlost středního válce (4) a obvodová rychlost středního válce (4) je nižší než obvodová rychlost spodního válce (3).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na povrchu horního válce (2), spodního válce (3) a středního válce (4) jsou upraveny šikmé drážky (5), jejichž podélná osa (7) je mimoběžná s osou (8) souměrnosti horního válce (2), spodního válce (3) a středního válce (4), přičemž počet šikmých drážek (5) na povrchu horního válce (2), spodního válce (3) a středního válce (4) je vzájemně odlišný.

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že otáčivý pohyb horního válce (2), spodního válce (3) a středního válce (4) je odvozen od předlohy (10) prostřednictvím klínových řemenů (9), první převodovky (11) a druhé převodovky (12), jejíž výstup je spojen se středním hřídelem (14), nesoucím jednak střední válec (4) a jednak druhou převodovku (12), zatímco výstup prvé převodovky (11) je spojen se spodním hřídelem (13), nesoucím jednak spodní válec (3) a jednak prvou převodovku (11), jejíž výstup je současně spojen prostřednictvím klínových řemenů (9) s náhonem (17) horního válce (2), neseného horním hřídelem (15), přičemž k tělesu prvé převodovky (11) a druhé převodovky (12) je připojen svým jedním koncem alespoň jeden mechanický napínák (6) klínových řemenů (9), jehož druhý konec je ukotven na rám (20) stroje.

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že mezi náhonem (17) horního válce (2) a výstupem prvé převodovky (11) je upravena napínací kladka (16) klínových řemenů (9).

5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nad horním válcem (2) je vytvořena vstupní šachta (18) zrnin, ve které je upraven v šikmé poloze skluz (39) pro zrno, přičemž k dolní části skluzu (39) je přisazen svojí šikmou stěnou (19) pohyblivý klín (21) s možností seřízení jeho polohy v horizontálním směru, přičemž šikmá stěna (19) pohyblivého klínu (21) je opatřena magnety (52).

-7CZ 3316 U

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střední válec (4) je otočně uložen ve dvojici výklopných čel (22), umístěných vně rámu (20) stroje, která jsou výkyvné uchycena na spodní ose (25) a vzájemně mezi sebou spojena prostřednictvím vrchní osy (26), na kterou je zavěšena alespoň jedna tažná pružina (23), ukotvená na rám (20) stroje, přičemž mezi vrchní osou (26) a spodní osou (25) je umístěn střední válec (4) a dvojice výklopných čel (22) je prostřednictvím tažné pružiny (23) ve styku s alespoň jedním dorazovým a regulačním šroubem (24).

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že za účelem odklopení středního válce (4) od horního válce (2) a spodního válce (3) je s vrchní osou (26) pevně spojen alespoň jeden excentr (28), přiléhající na alespoň jednu opěrku (27) uchycenou pevně k rámu (20) stroje, přičemž s vrchní osou (26) je současně pevně spojena alespoň jedna ovládací páka (29).

8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že k povrchu horního válce (2), spodního válce (3) a středního válce (4) je přitlačována přítlačnou pružinou (31) stěrka (30), opatřená u funkčního konce vložkou (32) z měkkého materiálu, např. z umělé hmoty.