HU180024B - Modul rendszerű univerzális csigás préselő berendezés - Google Patents

Description

Modul rendszerű univerzális csigás préselő berendezés

A találmány tárgya modul rendszerű univerzális csigás préselő berendezés hajtóművel, csigatengellyel; torlasztókúppal és nyílásokkal ellátott falú házzal, ahol a nyílások üzem közben változtatható méretűek.

Az irodalomban és a gyakorlatban számtalan csigás préselő berendezés ismeretes, elsősorban az élelmiszeripar és a vegyipar területén. Közös jellemzőjük, hogy forgó csigatengely perforált falú házban továbbítja a szétválasztani kívánt rendszert. Az anyagtovábbítás irányában szűkül a keresztmetszet, ezzel érik el a préshatást. A préshatás fokozására torlasztóelem szolgál. A rendszer szilárd alkotója a perforált falú házban végighaladva a torlasztóelemnél hagyja el a berendezést, mialatt veszít folyadék tartalmából. A folyadék a perforáción át távozik.

A csigás préselő berendezéseknek rendkívül sok változata ismert. Ezek mindegyike tartalmazza a felsorolt alapelemeket, részleteikben és kiegészítő egységeik tekintetében egymástól alapvetően eltérő megoldások is léteznek. Az ismert berendezések közös hátrányos tulajdonsága a tökéletlen szétválasztás, amelynek hatására a megkívánt érzékszervi és kémiai tisztaság nem biztosítható, — a különválasztott fázisoknál. A berendezések többnyire csak egyfajta szétválasztási feladatra alkalmasak, szabályozásukra lehetőség nincs. A préselést megelőző, de a szétválaszthatóságot meghatározó műveleteket (hő180024 kezelés, adalékanyagok bekeverése stb.) általában több, egymás után vagy egymáshoz épített berendezésben végzik. A feldolgozási idő így elhúzódik, a feldolgozási folyamat megdrágul.

Ismertek már olyan berendezések, amelyek cserélhető elemekből állíthatók össze (lásd például a 2 730 473 számú NSZK szabadalmi leírás), valamint olyan prések is, amelyek csigája több részből van összeállítva (1 944 642 számú

NSZK szabadalmi leírás). Ismertek olyan megoldások is, ahol a ház elemek kettős köpennyel vannak ellátva, hogy a bennük levő anyag hőmérséklete beállítható legyen (GB—PS 12 51 072).

Ezek a megoldások azt a törekvést mutatják, hogy a csigás présekkel minél több különböző feladat legyen megoldható és a préselés paraméterei viszonylag széles tartományban változtathatók legyenek.

Alapvető hiányossága azonban ezeknek a meg20 oldásoknak változatlanul a szétválasztás tökéletlensége. Ennek elsősorban a perforált elemek nyílásainak állandó mérete az oka. Ismeretes, hogy a perforált elem működése során kétféle hatást fejt ki: felfogja a szilárd alkotót és ennek tömörödése révén akadályozza a folyadék alkotó távozását. Ha a szilárd anyag (rost) mérete lényegesen kisebb a perforáció méreténél, akkor a perforációba hatolva egy részük megtapad a falon, másik részük áthull a perforáción és ezzel csökkenti a szétválasztás hatékonyságát. Ugyan-1fe\ S&

akkor a megkapaszkodó irostok követke: perforáció mérete fokozatosan csökken. Hg/ tok a perforációnál lényegesen nagyobbak, a nyílás fölött boltozatot képeznek és ezzel megnövelik az áramlási ellenállást.- -Természetesen-a gyakorlatban a fenti két: szélső eset között még számtalan variáció fordul elő, beleértve a szélső esetek egyidejű jelentkezését is.

Tovább nehezíti .a megfelelő perforáció kialakítását az is, hogy , a perforáció közvetlen közelében levő szilárd anyagból álló réteg a többitől alapvetően eltérő szerkezetet mutat. Ez a két szélső eset kialakulásának és időszakos lerombolódásának következménye. A határréteg összetételét a perforáció méretei és kiosztása alapvetően meghatározza. A szilárd anyagból képződő réteg és a perforált elem együttes ellenállásával fordítottan arányos a szűrőhatás.

. A fentiekből nyilvánvaló tehát, hogy nem csupán minden egyes feladat elvégzéséhez más és más perforációra lenne szükség, hanem optimális esetben a perforáció mérete még egyetlen feladat elvégzése során is változó kellene legyen.

Változtatható perforációjú elemek már régebben is ismertek voltak. Ilyet mutat be például az 1 000 773 számú angol szabadalmi leírás. Itt a perforált elem egymás mellé helyezett lécekből áll, amelyek között a kívánt résnagyságot távtartó elemekkel, például golyókkal lehet beállítani. A megoldás alapvető hátránya, hogy arésméret változtatását csak a berendezés szétszedésével lehet elvégezni. Ez egyrészt a berendezés univerzális alkalmazhatóságát korlátozza, mert a résméret átállítása leállást és jelentős időt igényel, másrészt nem teszi lehetővé egy adott technológia során a változott viszonyoknak megfelelő utánállítást.

A jelen találmánnyal olyan megoldás kialakítása a célunk, amellyel a szétválasztás tökéletességét a perforáció üzem közben történő állításával lehet fokozni, azaz a szétválasztás során változó anyagtulajdonságok függvényében változtatható a perforáció mérete, így a szürőhatás állandó értéken tartható.

A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a hajtóművel, csigatengelylyel, torlasztó kúppal és nyílásokkal ellátott falú házzal, valamint elemekből összeállított csigatengellyel ellátott berendezésben a ház elemek legalább egyike olyan üzem közben változtatható méretű nyílásokkal van ellátva, amelyek legalább két, egymáshoz képest elmozdítható egység között vannak kialakítva, és legalább,.az egyik egység hajtóművel van összekapcsolva. A változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja lehet két egymásban .elfordítható, nyílásokkal ellátott hengerből kialakítva. A hengereket alkothatják perforált lemezek vagy ..alkotó irányú palást szegmensek.; Adott esetben célszerű a két henger között, vagy a belső henger nyílásaiban szűrőbetétet ejhelyezni, -.._;5Sy,· A változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja lehet egymáshoz jlleszkaőő. íír kotó iránybflA elhelyezett ésho^rfengelyeik; körül elfordítható fogaslécekböl kialakítva. KialasMAIg i : t. ?,· k^h^tó a., palást ugyancsak .égymáshpjc lihet&feec^í, l^o^á irányban elhelyezett és egymáshoz képest sugárirányban elmozdítható ékes lécekbői is. ξ

--5.....Egy .további változat ^erint a változtatható méretű nyílásokkal ellátóit ház elem palásba sugárirányú hornyokkal ellátott jorgatható’Agyőrfíkből áll, .? i '·.<<· .· 'S?

A találmány szerinti mégoldás .alapvető eí^nyf 10 hogy a szűrőhatás mértékjének ‘üzem közbejr. tői ténő változtatásával lehetővé válik a szétválasz tást leginkább befolyásoló paraméterek együttes változtatása a berendezés leállítása és szerelése nélkül. Az optimalizálás eredménye a szövet al15 kotóinak tökéletesebb hidromechanikai _:íszétválasztása és az elkülönített alkotók kémiai,tulajdonságainak javulása.

A berendezés építőkocka elv szerint összerakható ház elemekből áll, a csigatengelyt meneten20 kénti elemekből rakjuk össze a préselendő rendszer tulajdonságainak megfelelően, ezáltal optimális nyomás elosztást tudunk biztosítani a ’csigatengely teljes hosszában. A csigatengelyt .változtatható méretű axiális hasítékokkal ellátott 25 házban forgatjuk, miáltal a szétválasztási hatást befolyásolni tudjuk, ugyanakkor a csigatengelyt fokozatnélküli hajtóművön keresztül hajtjuk meg, ezáltal üzem közbeni beállítást teszünk lehetővé.

A találmány további részletéit kiviteli pálcákon, rajz segítségével ismertetjük.

A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának oldalnézete részben metszve, a 2. ábra az elemekből modul rendszerben öszszerakott, különböző lehetséges elrendezéseket mutatja, a 3. ábra a berendezéshez tartozó, elemekből összeállított csigatengely két lehetséges változata, '7 a 4. ábra a csigatengely elemek kapcsolási módját mutató rajz, az 5. ábra a ház elemek közötti kötés metszetbán, a 6. ábra a változtatható axiális hasítékot alkotó fogaslécek nézete, a 7. ábra a .6. ábra 7—7 metszete, _Λ..,....

a 8. ábra a változtatható axiális hasítékok/egy másik kiviteli alakja, és a 9. ábra a. 8. ábra .9—9 metszete. ///'/

10. ábra a változtatható méretű nyílások., egy további megoldása oldalnézetben, ....... ' a 11. ábra a 10. ábrán bemutatott megoldás 11—11 metszete, //„/// a 12, ábra a 8—11, ábrákon bemutatott megoldások szűrőbetéttel, .'ellátÖtikiviteli alakjának metszete, j .... . ’/.'//...

a 13, ábra á szűrőbetét elhelyezésének egy^á-j sik változata, 7/ /./'/,,,. 77///7 a 14. ábra 4 változtatható méretű nyíj^spk· megvalósításának egy' további változata ol{^^ . zetben, ' .7 //,./././//,/ /,.//// ’ //./^/ a 15. ábra a 14. ábra 15—15 metszete, '

-2Í80024 a 16. ábra á változtatható méretű nyílások kialakításának ismét egy újabb változata oldalnézetben ' és á 17. ábra á 16. ábrán bemutatott megoldás egy elemének rajza.

Áz 1. ábra egy példaként összeállított berendezés vázlatos kialakítását mütátja, a meghajtás és a gépállvány feltüntetésé nélkül. Az építőkocka elv szerint Összerakható ház kettősfalú, temperálható 2 fogadó tölcsérből, kettősfalú 6 garat elemből, kettősfalú 8 kezelő elemből, 12 állandó perforációjü elemből, 15 változtatható perforációjú elemből, 17 fordítókamrából és 11 kiömlő garatból áll. A ház elemiek összefogását a 13 közdarabok biztosítják, á 16 csavarzatok segítségével. A ház elemek állványra való rögzítését a 7 lábak biztosítják. A csigátengely meghajtását fokozatmentes hajtómű végzi az 5 és 19 végcsapágyakon keresztül. A 11 kiömlő garatban elhelyezett torlásztókúp rugalmas megtámasztást a 10 hidraulika elemek biztosítják. A 2 fogadó tölcséren elhelyezett 1 perforált cső lehetővé teszi folyékony adalékanyagok bevitelét. A kettősfalú temperált elemekbe a temperáló közeg be- és kivezetését a 3, 4, 9, 18 csonkok biztosítják. Az állandó és változtatható perforációjú elemekből a különválasztott folyékony alkotó elvezetését a 14 csonkok teszik lehetővé.

Ezen kívül bizonyos házelemek olyan csonkokkal lehetnek ellátva, amelyek segítségével tetszőleges kézelő közeg vezethető be a préselt anyaghoz. Ezek áz elemek természetesen folyadékelvezető csonkkal is el vannak látva.

A 2. ábra, az 1. ábrán bemutatott ház elemekből összeállítható néhány építési alakot mutat, — a meghajtás és a gépállvány feltüntetése nélkül.

A 3. ábra, a ház elemekben elhelyezett, mene, tenként változó „h” emelkedésű elemekből öszt szerakható csigátengely példaképpen összeállított két változatát mütátja. A 20 adagoló csiga a 2Ϊ menet nélküli csiga elemmel együtt biztosítja az első ház elemen belül az anyag továbbítását. A 13 közdarab fogja össze a ház elemeket és csapágyazza a csigatengelyt. A préselésre kerülő anyag tulajdonságainak megfelelően a tengely a különböző „h” menetemelkedésű 22 csigátengely elemekből a különböző „1” hosszúságú 21 menet nélküli csiga éleinek segítségével. ván összerakva. A 23 keverő élem áz'anyag fellazítását és átkeverését biztosítja'. ⁽A' ház elérnék Összefogásán és a tengely különböző csapágyazásán túlmenőén á küllős kialakítású 13 közdarabok áz anyag átkevérését' is biztosítják., Á 22 csigaténgely elemék oldható módon ká^csólódnáé'; egymáshoz,' például a '4. ábrán B'emútáíotí rÜódon.

| A tengely alaktartását és radiális¹ megveszéteset a ház elemek biztosítják.

A csigatengely forgatását, — az ábrákon fel nem tüntetett — elektromotor végzi fokozatpep küli változtatható fordulatú hajtóművön és/vagy fordulatszámcsökkentő fogaskerék hajtáson keresztül.

Az 5. ábra a ház elemek egy lehetséges csatlakozási módját mutatja. A változtatható nagyságú axiális hasítékokkal ellátott ház két lehetséges változatát mutatja a 6., 7.. és a 8., 9. ábra. A. változtatható perforáció egyik lehetséges kiaUktiá^ sá,‘ hogy tengelyek körül elfordítható 24 és 25 fogáslécekből áll, amint azt nézetben a 6. ábra és metszetben a 7. ábra mútatjá/ A fogak között képződő rés adja a ház hasítékait (perforációját), melynek nagysága a lécek elfordulásával változik/ A ház egy másik lehetséges kialakítása, hogy egymásban elfordítható 26 belső és 27 külső hengerekből áll. A hengerek nagyméretű perforációval várinak ellátva, amint azt nézetben a 8. ábra és metszetben a 9. ábra mutatja. A ház változtatható méretű hasítékait a perforációk takarása adja, amely a hengerek elfordításával változtatható.

A 10. és 11. ábrákon az egymáshoz képest elforgatható hengerék egy másik kialakítása látható. Itt a 26 belső és a 27 külső henger 28, illetve 29 palástszegmensekből áll. Az alkotó irányú 28 és 29 palástszegmensek 30, illetve 31 gyűrűkben vannak rögzítve. A résnyílás változtatása itt is a 26 belső és a 27 külső henger egymáshoz történő elfordításával. végezhető el.

A szűrőhatás fokozására a 26 belső henger réseibe porózus 32 szűrőközeg helyezhető el, a 12. ábrán látható módon. Ha a 32 szűrőközeg telítődött, a 26 belső és 27 külső hengeren levő nyílásokat fedésbe hozzuk és a 32 szűrőközeget kicseréljük.

A szűrőhatás fokozásának további változatát mutatja a 13. ábra, ahol a 26 belső és 27 külső hengér között ugyancsak 32 szűrőközeg van elhelyezve. Ez ebben az esetben célszerűen szövetréteg.

A 14. és 15. ábrákon olyan megoldás látható, ahol a ház elem egymáshoz képest sugárirányban elmozdítható ékes 33 és 34 lécekből van kialakítva. A 34 léceknek sugárirányban történő elmozdításával a perforáció mérete tetszőlegesen változtatható.

Á 16. és 17. ábrán bemutatott megoldás szerint a ház elemet mindkét oldalukon rovátkolt 35 gyűrűk alkotják. A 36, 37 és , 38 rovátkák mélysége különböző, így á 35 gyűrűk tengelyirányú forgatásává! inas és más méretű perforáció alakul ki. A perforáció változtatása üzem közben az axiális összeszörítás fellazítása után végezhető el. , ₍ , , ₍ .

Ezekből az állítható perforációjú elemedből tetszés szerinti dárabszám rakható egymás,-.után és hí'indégyik elemben, áz anyag j’eUegénék íegjobban /mjégfelélőperifŐracio ^llítliató be. &.,ház. elérnék belsejébe, .ól^afo kötésekkel ;áz,_; anyag Teológiai tulájdonsiágainak megfé^éíően. összerakott csigáténgély továbbítja és préseli az anyagot.

A változtatható perforáció különféle felületkialakításai: henger, sík gömbsüveg stb. előnyösen alkalmazhatók kétfázisú rendszerek esetében.

Méréseink szerint hasítékok (henger esetében axiális hasítékok) adják a legjobb hatású szétváteggtást. Elhelyezésük (osztásuk) műveleti méretezés alapján történik.

-3180024

A találmány szerinti berendezés a következőképpen működik :

A berendezést a feldolgozástechnológiai kívánalomnak megfelelően rakjuk össze a ház, illetve a csiga elemekből, megfelelő számú fűtő és 5 perforált elem összeépítésével.

A szétválasztani kívánt anyagot (szilárd-folyadékrendszer) a fogadó tölcsérbe adagoljuk. A tölcsérben az állandó anyagtömeg biztosítja a csiga jó kitöltését. (Boltozódásra hajlamos anyag 10 esetében keverő helyezhető a tölcsérbe). A szétválasztandó kétfázisú anyag ezután a lassan forgó csigatengely menetei közé kerül, ahol az előrehaladás irányában szűkülő keresztmetszet hatására megindul a fázisok elkülönülése. A szű- 15 külő térfogat a menetemelkedések csökkenésével, illetve a csigatengely magkeresztmetszetének növekedésével, vagy a kettő kombinációjával érhető el. A csigatengely összeállítása a szétválasztandó rendszer reológiai tulajdonságainak meg- 20 felelően történik. A különválasztott folyadékfázis egyik része (az előkezelések alatt már elkülönült rész) az állandó perforációjú ház köpenyén át távozik, a másik része a változtatható méretű hasítékokkal ellátott felületen át távozik. A távozó 2: folyékony alkotó szilárd alkotót egyáltalán nem, vagy csak minimális mértékben tartalmazhat. Ezt a kívánalmat a hasíték üzem közbeni beállításával biztosíthatjuk. A présnyomás fokozására szolgál a kiömlő garatban elhelyezett torlasztókúp, 30 amely ugyancsak állíthatóan zárja el a szilárd fázis útját.

A hasítékok méretváltoztatása és a torlasztókúp állítása közös hidraulika rendszerről történhet, — kisebb berendezés esetében mechanikus 35 rendszerről.

A szétválasztási művelet során a temperálható ház elemek segítségével a kívánt préselési hőmérséklet beállítható, — ami számtalan feldolgozástechnológiai előnnyel jár. 40

Az elmondottakból látható, hogy a találmány szerinti berendezés lehetővé teszi a szövetnedv tökéletes elválasztását meghatározó valamennyi művelet egy berendezésben folyamatosan történő elvégzését oly módon, hogy a kívánt párámé- 45 terek tág határok között szabályozhatók. Az elkülönített alkotók élvezeti és tápértéke tetszés szerinti értéken tartható, az előnyös tulajdonságok bármelyik alkotóban megjeleníthetők.

Az ábrák segítségével ismertetett modul rendszerű csigásprés a változtatható méretű perforáció révén biztosítani tudja — a változó paraméterek ellenére — az elkülönített szövetnedv tisztaságának állandóságát, mivel az átáramlást akadályozó ellenállás állandó értéken tartható. Ez az előny a szűréstechnika számtalan egyéb ágában is alkalmazható.

Claims (9)

1. Modul rendszerű univerzális csigás préselő berendezés, hajtóművel, csigatengellyel, torlasztó kúppal és nyílásokkal ellátott falú házzal, ahol a ház és a csigatengely elemekből van öszszeállítva, a csigatengely elemek pedig a ház elemekben megvezetett oldható kötéssel összekapcsolt elemek, amelyek fokozatmentes hajtóműhöz vannak csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy a ház elemek legalább egyike olyan üzem közben változtatható méretű nyílásokkal van ellátva, amelyek legalább két egymáshoz képest elmozdítható egység között vannak kialakítva és legalább az egyik egységhaj tóművel van összekapcsolva.

2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja egymásban elfordítható, nyílásokkal ellátott egytengelyű belső és külső hengerből (26, 27) van kialakítva.

3. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hengerek (26, 27) perforált lemezből vannak.

4. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hengerek (26, 27) alkotó irányú palástszegmensekből (28, 29) állnak.

5. A 2—4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a két henger (26, 27) között szűrőközeg (32) van.

6. A 2—4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a belső henger (26) nyílásaiban szűrőközeg (32) van.

7. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja egymáshoz illeszkedő, alkotó irányban elhelyezett és hossztengelyeik körül elfordítható fogaslécekből (24, 25) van kialakítva.

8. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja egymáshoz illeszkedő, alkotó irányban elhelyezett és egymáshoz képest sugárirányban elmozdítható ékes lécekből (33, 34) áll.

9. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a változtatható méretű nyílásokkal ellátott ház elem palástja sugárirányú rovátkákkal (36, 37, 38) ellátott, forgatható gyűrűkből (35) áll.