PL168978B1 - Device for manufacturing briquettes of a substrate material - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do wytwarzania brykie- tów materialu podlozowego z materialu o strukturze luznej, takiego jak torf, zawieraja- ce komore ssaca, komore do ksztaltowania i polaczone z nia urzadzenie ssace, przy czym komora ssaca polaczona jest z zespolem do- prowadzania materialu poprzez sitowa scian- ke kom ory do ksztaltow ania, w której zasysany material jest zageszczany na sicie tworzac zwarty material brykietowy oraz ze- spól do odprowadzania uksztaltowanego mate- rialu brykietowego z komory do ksztaltowania, znamienne tym, ze sitowa scianka komory (34) do ksztaltowania, umieszczonej we- wnatrz komory ssacej (28), ma ksztalt rurowy, przy czym komora (34) do ksztaltowania jest przedluzeniem rury ssacej (20,12,8) stanowia- cej zespól doprowadzania materialu. F IG . 1 . PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia do wytwarzania brykietów materiału podłożowego. Brykiety te, zwłaszcza z materiału o strukturze luźnej, takiego jak torf, przeznaczone pod uprawę roślin ciętych i nasieniowych, mają kształt cylindryczny i składają się z osłonki wykonanej z papieru lub podobnego materiału, która jest następnie napełniana torfem lub innym odpowiednim materiałem. Brykiety te można wytwarzać poprzez wytłaczanie surowca do odpowiedniej rury, gdzie jest cięty na odcinki o odpowiedniej długości. Zazwyczaj wytworzone w ten sposób cylindryczne brykiety są wkładane do, na przykład, uformo, wanych próżniowo platonów z cienkiej folii z tworzywa sztucznego, z odpowiednimi kieszeniami - zazwyczaj brykiety lekko wystają ponad górną powierzchnię tacki. Po osiągnięciu przez młode sadzonki pewnej wielkości, przenosi się je wraz z brykietami do odpowiednich doniczek o większej objętości, zawierających podłoże, natomiast materiał osłonowy ulega stopniowemu rozkładowi w taki sposób, że sadzonka może następnie swobodnie się rozwijać wypuszczając korzenie na zewnątrz doniczki.

Znane jest wytwarzanie brykietów podłoża za pomocą maszyn działających na tej samej zasadzie jak maszyny do wyrobu papierosów. Jednakże maszyny te są bardzo kosztowne, a tym samym całkowicie poza zasięgiem nawet bardzo dużych przedsiębiorstw ogrodniczych, a nawet poza zasięgiem średniej wielkości specjalnych zakładów do produkcji brykietdw tego typu. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na tańsze maszyny przeznaczone dla przedsiębiorstw średniej wielkości, przy czym zazwyczaj stosowane są do tego celu maszyny, w których następuje osiowe wytłaczanie materiału podłoża do cylindrycznej osłonki za pomocą ślimaka lub tłoka prasującego.

168 978

Zastosowana tu technika jest bardzo prosta i można ją stosować na maszynach o stosunkowo prostej konstrukcji, które jednakże z pewnych względów są drogie. Z drugiej strony osoby znające ten problem wiedzą, że z eksploatacja takich maszyn wiążą się pewne trudności polegające na kłopotach z przetłaczaniem i prasowaniem materiałów o strukturze luźnej, takich jak torf, ze względu na to, że składają się z dużych włókien. Zarówno w przypadku stosowania ślimaków jak i tłoków występują częste zakłócenia w pracy i przestoje. Opracowania maszyn tańszych, ale jeszcze stosunkowo drogich, jest bardzo wątpliwe ze względu na grubowłóknistą, a czasami nawet bardzo grubowłóknistą, strukturę podłoża.

Istotę niniejszego wynalazku stanowi spostrzeżenie, iż istnieje możliwość bardziej bezpiecznego pakowania materiału podłożowego do cylindrycznej osłonki za pomocą dużo prostrzego urządzenia, a mianowicie poprzez zasysanie, a nie prasowanie materiału.

Znane jest w stanie techniki z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 674 966 formowanie włóknistych podkładek za pomocą wgłębień kształtujących mających sitowe dno, przez które zasysane jest powietrze tak, aby materiał włóknisty dostarczany od góry przewodem w kierunku sita, ubić mocno na sicie, przez co może zostać ukształtowana zwarta podkładka o pewnej grubości. Jednak, ponieważ grubość ta zwiększa się, upakowany materiał znacząco blokuje przepływ ssącego powietrza poprzez sito, tak że przepływ powietrza wkrótce jest zbyt słaby aby powodować jakikolwiek dalszy efekt upakowania materiału, jak również jakikolwiek dalszy efekt ssania, dzięki któremu materiał przenoszony jest w kierunku siatkowego dna. A zatem, chociaż urządzenie takie nadaje się do wytwarzania płaskich podkładek, technika ta jest całkowicie nieodpowiednia do wytwarzania zwartych brykietów o znacznej grubości.

Urządzenie do wytwarzania brykietów materiału podłożowego z materiału o strukturze luźnej, takiego jak torf, zawierające komorę ssącą, komorę do kształtowania i połączone z nią urządzenie ssące, przy czym komora ssąca połączona jest z zespołem doprowadzania materiału poprzez sitową ściankę komory kształtowania, w której zasysany materiał jest zagęszczany na sicie tworząc zwarty materiał brykietowy oraz zespół do odprowadzania ukształtowanego materiału brykietowego z komory do kształtowania, odznacza się według wynalazku tym, że sitowa ścianka komory do kształtowania, umieszczonej wewnątrz komory ssącej, ma kształt rurowy, przy czym komora do kształtowania jest przedłużeniem rury ssącej, stanowiącej zespół doprowadzania materiału.

Korzystnie , komora ssąca stanowi element zespołu do odprowadzania materiału brykietowego i składa się z dwóch oddzielnych połówek, z których każda zawiera płaszcz zewnętrzny i połowę rury wewnętrznej, która wraz z drugą połową rury wewnętrznej tworzy komorę do kształtowania, przy czym komora ssąca wraz z połówkami rury wewnętrznej są zamocowane posuwisto - zwrotnie wzdłuż ich osi i otwieralne po przemieszczeniu wałka upakowanego materiału oraz zamykalne po swobodnym powrocie do położenia wyjściowego.

Korzystnie, rura ssąca zawiera pierścieniową szczelinę do wprowadzenia wstęgi przepuszczalnego dla powietrza papieru lub innego materiału przez ściankę rury.

Korzystnie, urządzenie posiada regulator ciśnienia ssania pomiędzy urządzeniem ssącym a komorą ssącą.

Zgodnie z wynalazkiem, okazało się możliwe dostosowanie techniki formowania za pomocą ssania do tego celu, poprzez zmianę układu komory formującej tak, że jej ściana sitowa ma kształt rurowy i jest umieszczona na przedłużeniu rury ssącej przenoszącej nowy materiał osiowo do rury z otworami w ściance. Gdy oddalony koniec rury sitowej jest zamknięty, powietrze jest odsysane poprzez rurę ssącą na zewnątrz przez rurową ścianę sitową, początkowo na całej jej długości, a napływający materiał, wskutek bezwładności, podąża ku zamkniętem końcowi rury, gdzie jest zagęszczany na tym zakończeniu rury i na ściankach rurowych wokół tego zakończenia.

Gdy rura formująca nie jest zbyt szeroka, tworzy się rzeczywisty placek materiałowy i gdy ssanie trwa nadal poprzez pozostałą część rury, grubość placka zwiększa się i stopniowo szybko narasta wzdłuż osi do utworzenia brykietu wewnątrz rury. Brykiet może być usuwany w dowolny, odpowiedni do tego sposób, korzystnie bezpośrednio za rurą formującą, po czym proces może być kontynuowany, w sposób ciągły lub z przerwami. Dzięki

168 978 zastosowaniu ssania możliwe jest dostarczenie materiału ze źródła zasilania materiałem luźnym , przez rurę lub wąż, które mogą mieć znaczny długość.

Zwykle brykiety tego rodzaju są otoczone rurową osłoną papierową lub z innego materiału. Nawiasem mówiąc, korzystny materiał stanowi przepuszczalny w dużym stopniu dla powietrza papier i zgodnie z wynalazkiem stwierdzono, że możliwe jest zastosowanie tego materiału w taki sposób, że jego wstęga jest na bieżąco wprowadzana do rury ssącej, poprzez otwór obwodowy i prowadzona tak, że utworzy cylindryczną osłonę na końcu rury ssącej stykającej się z komorą do kształtowania. W czasie pracy urządzenia, osłona jest przesuwana wzdłuż razem z brykietem wyładowywanym z rury kształtującej, w ten sposób wyściełając gładko tę rurę, jednak ponieważ materiał ten jest bardzo przepuszczalny dla powietrza nie stanowi on zauważalnej bariery dla powietrza odsysanego przez ściankę perforowanej rury kształtującej, tak więc jest on istotnie bardzo odpowiedni do produkcji materiału brykietowego.

Po uformowaniu w strefie ssącej brykietu materiału, można napełniony cylinder papierowy przesunąć dalej mechanicznie i ciąć na odcinki w odpowiedniej długości. Następnie uformowane w ten sposób brykiety można transportować do automatycznego urządzenia odbiorczego, gdzie są ładowane do odpowiednich platonów przeznaczonych na sadzonki.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku w schematycznym rzucie aksonometrycznym, fig. 2 - urządzenie to w rzuciem bocznym, fig. 3 - stanowisko doprowadzające papier w rzucie od czoła, oraz fig. 4 przedstawia komorę ssącą, znajdującą się w urządzeniu.

Na wlocie do urządzenia umieszczony jest przenośnik taśmowy 4 transportuący torf 2 do gardzieli ssącej 6, stanowiącej zakończenie transportowej rury ssącej 8, która może być poruszana w kierunku poprzecznym za pomocą odpowiedniego urządzenia, nie pokazanego, w taki sposób, że zasysa podawany torf dzięki działaniu urządzenia ssącego 10 w postaci dmuchawy podłączonej do niej w dalszej części. Nie ma znaczenia sposób doprowadzania torfu do rury ssącej 8, pod warunkiem, że jest ona ustawiona tak, żeby, korzystnie, zasysanie miało charakter ciągły.

Następnie do części rury ssącej oznaczonej numerem 12, stanowiącej przedłużenie rury ssącej 8, doprowadzana jest wstęga 14 z przepuszczalnego dla powietrza papieru, podawana z rolki 16. Wstęga ta jest następnie owijana wokół rury i wchodzi do niej przez wąską, pierścieniową szczelinę 18, tworząc w jej dalszej części, oznaczonej numerem 20, rękaw stanowiący wykładzinę wewnętrzną, W stanowisku klejącym 22, zamocowanym na rurze ssącej 12, krawędzie połączeń utworzonego rękawa są smarowane klejem, po czym rękaw przechodzi przez stanowisko ogrzewające 24, w którym klej jest utwierdzany. Dzięki takiemu rozwiązaniu powstaje trwały rękaw, który jest dalej przemieszczany wewnątrz rury 20.

Sposób wprowadzania wstęgi 14 papieru pokazano również na fig. 3, gdzie widać, że rura ssąca 8 i rura ssąca 12 zachodzą na siebie, wskutek czego powstaje pierścieniowa szczelina 18. Centrowanie w tym miejscu obu rur względem siebie zapewnia urządzenie mocujące 26.

Rura 20 biegnie dalej do cylindrycznej komory ssącej 28 składającej się z dwóch oddzielnych połówek. Każda z połówek składa się z płaszcza zewnętrznego 30 i połówki 32 rury wewnętrznej. Po połączeniu , połówki 32 rury wewnętrznej tworzą perforowaną rurę stanowiącą komorę 34 do kształtowania i będącą przedłużeniem rury ssącej 20, chociaż o nieco większej średnicy. Jak widać na fig. 2, rura 20 wchodzi na pewnym odcinku do perforowanej rury stanowiącej komorę 34 do kształtowania, tworząc z nią pasowanie suwliwe.

Komora ssąca 28 jest zawieszona na otaczającej ją ramie 36 i wraz z nią jest przesuwana w kierunku osiowym ruchem posuwisto-zwrotnym za pomocą odpowiedniego urządzenia napędowego, na przykład cylindra 38. Rama 36 jest połączona z komorą ssącą 28 za pośrednictwem leżących po przeciwległych stronach cylindrów roboczych 40, współpracujących z odpowiednimi połówkami komory ssącej 28, co dodatkowo umożliwia ich rozsuwanie od siebie, jak pokazano liniami przerywanymi na fig. 4.

168 978

Obie połówki komory ssącej 28, są połączone za pośrednictwem elastycznych przewodów 42 ze stroną ssącą urządzenia ssącego 10 w postaci dmuchawy, której wylot, albo strona ciśnieniowa, jest podłączona do separatora cyklo<iQweⁿo 44,

W komorze ssącej 28 jest formowany sztywny pręt lub wałek 46, przemieszczany następnie ruchem posuwisto-zwrotnym komory ssącej 28 do przodu do rury odbiorczej 48, wchodzącej do skrzyni tnącej 50, zawierającej gilotynę 52 poruszaną za pomocą cylindra 54, która stopniowo tnie materiał na brykiety 56, pokazane na fig. 2. Brykiety są transportowane za pomocą rury 58 i wkładane w odpowiednie pojemniki 60. Zalecany kształt tych pojemników zostanie przedstawiony poniżej.

Na początkowym etapie procesu, wstęga 14 papieru jest wprowadzana do pierścieniowej szczeliny 18, a następnie wciągana do przodu w kierunku lewej strony komory ssącjj 28, jak widać na fig. 1 i 2. Chwilowo ten koniec komory jest zamknięty, dzięki czemu urządzenie ssące 10 w postaci dmuchawy zasysa powietrze przewodami 42, a następnie przez perforowane ścianki rury wewnętrznej stanowiącej komorę 34 do kształtowania, przez znajdującą się na niej ściankę cylindrycznej części papieru przepuszczalnego dla powietrza, przez rurę ssącą 20, 12, która stanowi przedłużenie wchodzącej w przednią część pierścieniowej szczeliny 18 rury ssącej 8 , oaz z pzzzz aardiie1 ssącą 6 . Zttem podawany torf 2 jjst zaassany do przodu i osadza się w komorze ezącej jl, ,1zie tworry md strony lewej ku prawej warstwy upakowanego materiału. W komorze 34 do kształtowania powstaje sztywny wałek 46 upakowanego torfu, owinięty w papier.

Po zakończeniu etapu rozruchowego zaczynają działać cylindry 38, które popychają komorę ssącą 28 ku skrzyni tnącej 50. Wskutek tego znajdujący się w komorze wałek 46 upakowanego maatriału est1 rooowoyaaną om ury ą odbiorczej 48 wchodzącej do skrzyni tnącej 50. Wraz z nimi jesl wciąganą otaczjąccm go osłonka papierowa, a tym samym wstęga 14 papń^i^u, któró wchcdzi dd zpuo 10 piprze pierścieniową szczelinę 18.

Następnie uruchamiane ss cclindry 40, które odciągają od siebie obie połówki komory ssącej 28, to znaczy przesuwają je do położenia pokazanego liniami przerywanymi na fig. 4, w którym połówki 32 perforowanej rury wewnętrznej całkowicie uwalniają się od uformowanego wałka 46. Następnie uruchamiane są cylindry 38, przesuwające z powrotem rozdzielone połówki komory ssącej 28 do jej położenia początkowego, w którym następuje ponowne ich połączenie wskutek działania cylindrów 40. W takiej sytuacji, wałek 46 upakowanego materiału, wychodzący z lewej strony komory ssącej 28, praktycznie tworzy szczelny korek dla powietrza zasysanego z tej strony komory, dzięki czemu nie ma dłużej potrzeby stosowania wspomnianego chwilowego zamknięcia tego końca komory. Następna porcja torfu 2 jest zasysana i osadzona na ciągłym wałku 46 upαkowywaazgo materiału, który już został wysunięty z komory ssącej 28. Tak więc poprzez następujące po sobie ruchy połówek komory ssącej 28, następuje stopniowe wysuwanie owiniętego w papier wałka 46 upakowanego materiału do skrzyni tnącej 50.

Materiał jest wprowadzany do prawej końcówki perforowanej rury wewnętrznej złożonej z połówek 32 w komorze ssącej 28 w miarę jak rura ta przesuwa się do przodu ponad końcówką rury ssącej 20. Ruch ten jest zatrzymywany w chwili bezpośrednio poprzedzającej zejście komory ssącej z tej końcówki, odpowiadającej położeniu komory ssącej 28, pokazanemu liniami przerywanymi na fig. 2. Komora ssąca 28 nie powinna otworzyć się przed upakowaniem na całej jej długości i na krótkim odcinku ad otworu wylotowego rury esącej 20. Przed otwarciem komory ssącej 28 i jej ruchem powrotnym, wałek 46 materiału powinien uzyskać odpowiednią samonośność na odcinku pomiędzy otworami: wylotowym rury 20 i wylotowym rury 48. Jednakże istnieje możliwość, żeby wałek materiału nie miał całkowitej saaonrśności, ponieważ dolna połówka komory ssącej 28 może pozostać w normalnym, nie obniżonym, położeniu podczas powrotnego ruchu komory.

Istnieje teoretyczna możliwość pozostawieni a komory ssącej 28 w stanie zamkniętym lub nie rozdzielonej na części w taki sposób, żeby nie trzeba było jej rrzzaiesząynć lub dzielić na oddzielne połówki. Jest to możliwe pod warunkiem, że wałek 46 materiału jest przesuwany za pomocą oddzielnego urządzenia, znajdującego się przed przednim końcem komory ssącej, na przykład za pomocą urządzenia napędowego składającego się z kół zębatych, których zęby wciskają się bezpośrednio w prwizryądaię wałka 46. Nie ma przy tym

168 978 wielkiego znaczenia niszczenie w tych miejscach osłonki papierowej. Natomiast stwierdzono^, że w takim przypadku występują trudności z odpowiednim prowadzeniem wałka 46, wynikające z tarcia pomiędzy nim, a wewnętrzną ścianką perforowanej rury wewnętrznej złożonej z połówek 32. Jest to tarcie, które jest wykorzystywane do opisanego już, zalecanego sposobu transportu.

W związku z powyższym, ważne jest określenie momentu całkowitego napełnienia perforowanej rury upakowanym materiałem. Można to robić powtarzając wielokrotnie pomiary, ale również za pomocą czujnika podciśnieniowego, podłączonego do końcówki ssącej pomiędzy urządzeniem ssącym 10 w postaci dmuchawy, a komorą ssącą 28; w chwili upakowania materiału do takiego stopnia, że następuje zablokowanie przepływu powietrza, nastąpi zauważalny wzrost podciśnienia.

W zasadzie brykiety 56 mogą być doprowadzone bezpośrednio do odpowiednich pojemników w platonach odbiorczych, przesuwających się skokowo w kierunku poprzecznym przed skrzynią tnącą 50, ale to rozwiązanie mniej korzystne. Zamiast tego zaleca się, jak pokazano na fig. 1, wrzucenie brykietów 56 poprzez rurę wylotową 58 w taki sposób, żeby wpadały do lejkowatych pojemników 60 transportowanych za pomocą przenośnika łańcuchowego 62 wzdłuż drogi 64, krzyżującej się z biegnącym w kierunku podłużnym transporterem 66, na którym przenoszone są platony odbiorcze 68 z gniazdami odbiorczymi 70. Ponad górną powierzchnią przenośnika 62 znajduje się stanowisko 72 wytłaczania z tłokami-popychaczami 74, które są napędzane za pomocą cylindra roboczego 76. Tłoki te wypychają brykiety 56 do odpowiednich gniazd odbiorczych 70 w znajdujących się pod spodem platonach 68, transportowanych na przenośniku 66. Tłoki 74 działają z siłą wystarczającą do wypchnięcia brykietów 56 w dół z lejkowych pojemników 60.

W stanowisku tnącym może znajdować się piła tarczowa, jednakże w praktyce korzystne jest stosowanie większej liczby umieszczonych obok siebie linii produkcyjnych do napełniania brykietami większej liczby pojemników w platonach, w związku z czym lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie piły o ruchu posuwisto-zwrotnym, umożliwiającej jednoczesne cięcie większej liczby wałków materiału.

Stopień upakowania uformowanych brykietów bardzo zależy od wielkości podciśnienia, w związku z czym wskazane jest zastosowanie regulatora 43 ciśnienia, co umożliwia wytwarzanie brykietów o różnej gęstości albo regulację gęstości w przypadku zmian właściwości przetwarzania surowca.

Oczywiście, istnieje również możliwość wytwarzania brykietów z torfu lub innego materiału podłożowego bez stosowania osłonowego materiału przepuszczalnego dla powietrza, jednakże w takim przypadku rura tworząca komorę 34 do kształtowania w komorze ssącej 28 powinna mieć bardzo drobną perforację. W pewnych przypadkach dopuszcza się możliwość dostarczania brykietów materiałów tego typu bez opakowania. Alternatywnym sposobem jest nakładanie materiału osłonowego na brykiety wychodzące z rury za komorą ssącą 28.

Istnieje również możliwość takiego rozwiązania konstrukcyjnego komory ssącej 28 oraz znajdującego się za nią wylotu z rury, żeby biegły one pod pewnym kątem w stosunku do poprzedzającej je rzry zasilającej, co wymaga zastosowania tłoka współpracującego z zewnętrznym cylindrem roboczym do wytłaczania materiału z obszaru komory, bez jej otwierania.

Należy zaznaczyć, że technika według wynalazku może być z powodzeniem zastosowana do wytwarzania brykietów z innych materiałów niż torf, przeznaczonych również do innych celów.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do wytwarzania brykietów materiału podłożowego z materiału o strukturze luźnej, takiego jak torf, zawierające komorę ssącą, komorr do kksztłłtwanii i połączone z nią urządzenie ssąee, przy ezym komora ssąea połączona jest z zespołem doprowadzania materiału poprzez sitówą ściankę komory do ksztaWtłwaaik, w kkórej zzayyaan materiał jest zagęszczany na sicie tworząc zwarty materiał brykietowy oraz zespół do odprowadzania ukształtowanego materiału brykietowego z komory do kształtowania, znamienne tym, że sitowa ścianka komory /34/ do kształtowania, umieszczonej wewnątrz komory ssącej /28/, ma kształt rurowy, przy czym komora /34/ do kształtowania jest przedłużeniem rury sssscc k20, 22, 8k, 3tanowąąjkj zespkł doprowadzanka mateaiału.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora ssąca /28/stanowi element zespołu do odprowadzania materiału brykietowego i składa się z dwóch oddzielnych połówek, z których każda zawiera płaszcz zewnętrzny /30/ i połowę /32/ rury wewnętrznej, która wraz k drugą pooGo? /33/ rurr wewwęttznej twworz kooDoe /34/ do kształtowania , przy czym komora ssąca /28/ wraz z połówkami /32/ rury wewnętrznej są zamocowane posuwisto-zwrotnie wzdłuż ich osi i otwieralne po przemieszczeniu wałka /46/ upakowanego materiału oraz zamykalne po swobodnym powrocie do położenia wyjściowego.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne ty,, że rura ssąca /8,12/ zawiera pierścieniową szczelinę /18/ do wprowadzania wstęgi /14/ przepuszczalnego dla powietrza papieru lub innego materiału przez ściankę rury.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada regulator /43/ ciśnienia ssania pomiędzy urządzeniem ssącym /10/ a komorą ssącą /28/.