PL198397B1 - Koło rozpylacza i wkładka do koła rozpylacza - Google Patents

Abstract

1. Ko lo rozpylacza do rozpylania szlamów materia lów sciernych, maj ace piast e ko la i zasadniczo walcow a scian e zewn etrzn a, wyznaczaj ac a pier scieniow a komor e o prze- kroju poprzecznym w kszta lcie zasadniczo podobnym do czaszy, otaczaj ac a wspó losiowo t e piast e, szereg otworów wylotowych rozmieszczonych na obwodzie tej sciany ze- wn etrznej, przy czym ka zdy z nich biegnie w kierunku zasadniczo promieniowym, oraz szereg wk ladek umiesz- czonych w tych otworach wylotowych, przy czym ka zda wk ladka ma o s wzd luzna biegn ac a w tym zasadniczo promieniowym kierunku i stanowi tulej e, której zewn etrzna strona jest wpasowana w t e scian e zewn etrzn a, za s wyk la- dzina odporna na scieranie jest umieszczona w tej tulei w taki sposób, ze powierzchnia styku tej wyk ladziny opiera si e o wewn etrzn a stron e tej tulei, przy czym wewn etrzny koniec ka zdej z tych wk ladek wystaje do wn etrza tej pier- scieniowej komory, znamienne tym, ze ka zda wk ladka ma powierzchni e przej sciow a, rozci agaj ac a si e pomi edzy wew- netrznym czo lem wk ladki i t a powierzchni a styku, przy czym ta powierzchnia przej sciowa ma co najmniej jedn a cz esc tworz ac a pewien k at z t a powierzchni a styku. 9. Wk ladka do ko la rozpylacza, przy czym ta wk ladka ma o s wzdluzna i stanowi tulej e i wyk ladzin e odporn a na scieranie umieszczon a w tej tulei w taki sposób, ze po- wierzchnia styku tej wyk ladziny opiera si e o wewn etrzn a stron e tej tulei, znamienna tym, ze ma powierzchni e przej- sciow a rozci agaj ac a si e pomi edzy wewn etrznym czo lem…. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest koło rozpylacza do rozpylania szlamów z materiału ściernego, mające piastę koła i zasadniczo walcową ścianę zewnętrzną, wyznaczającą pierścieniową komorę o przekroju poprzecznym w kształcie zasadniczo podobnym do czaszy, otaczającą współosiowo tę piastę, szereg otworów wylotowych rozmieszczonych na obwodzie tej ściany zewnętrznej, przy czym każdy z nich biegnie w kierunku zasadniczo promieniowym, oraz szereg wkładek umieszczonych w tych otworach wylotowych, przy czym każda wkładka ma oś wzdłużną biegnąc ą w tym zasadniczo promieniowym kierunku i stanowi tuleję, której zewnętrzna strona jest wpasowana w tę ścianę zewnętrzną, zaś wykładzina odporna na ścieranie jest umieszczona w tej tulei w taki sposób, że powierzchnia styku tej wykładziny opiera się o wewnętrzną stronę tej tulei, przy czym wewnętrzny koniec każdej z tych wkładek wystaje do wnętrza tej pierścieniowej komory. Przedmiotem wynalazku jest także wkładka do koła rozpylacza.

Podczas rozpylania szlamu wkładki takie są narażone na ścieranie które, w zależności od materiału przeznaczonego do rozpylania, może być nawet bardzo poważne. Zużycie to jest jednak normalnie ograniczone do pewnych dobrze określonych obszarów i z tego powodu tuleje/wykładziny są korzystnie montowane w taki sposób, aby można było je obracać w miarę stopniowego zużywania w celu zwię kszenia ich okresu eksploatacji.

Podjęto szereg środków zapobiegawczych w celu zapobieżenia odkształceniu i pękaniu wkładek, jak np. ujawnionych w patentach Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3640467 i 46840658 (Niro).

W obu tych opisach, wkładki wystają na pewną odległość do wnętrza pierścieniowej przestrzeni w kole w celu zapewnienia, ż e warstwa cieczy osią dzie na ś cianie zewnę trznej podczas obrotów koła i tym samym zapobiegnie ścieraniu. Dzięki działaniu sił odś rodkowych, cięższe części warstwy, tzn. stanowiący zawiesinę materiał stały, ulegają oddzieleniu od cieczy w warstwie i osadzają się bezpośrednio na ścianie tak aby wypełnić obszar otaczający wystające do wewnątrz części wkładek.

Zasada działania koła rozpylacza odpornego na ścieranie jest następująca:

Części narażone na ścieranie ze strony podawanego materiału są odporne na ścieranie i wymienne. Wewnętrzna powierzchnia obrzeża koła, która także jest narażona na zetknięcie z podawanym materiałem, chroniona jest przed ścieraniem dzięki unikalnej zasadzie wystających do wewnątrz wkładek. Podczas pracy warstwa części stałych z podawanego materiału osadzi się na ścianie wewnętrznej aż do osiągnięcia grubości wyznaczonej długością wystającej części, a w konsekwencji ścieranie będzie zachodzić na samej osadzonej warstwie, a nie na wewnętrznej ścianie koła.

Okazało się jednak, że podczas rozpylania niektórych szlamów ściernych, najbardziej wysunięta do przodu część wkładek, patrząc w kierunku stycznym albo obrotu, narażona jest na niezwykle silne ścieranie, które powodowało, ze nie tylko odporna na ścieranie wykładzina lecz także stalowa tuleja wykazywała ślady ścierania. Uważa się, że zjawisko to spowodowane jest faktem, że powstawanie wiru uniemożliwia powstawanie warstwy ochronnej miejscowo na przednim końcu wkładek. Konsekwencją tego stanu jest konieczność częstej wymiany wkładek w celu zapobieżenia ścieraniu samego koła rozpylacza, co mogłoby doprowadzić do uszkodzenia obwodowej ściany zewnętrznej koła i ostatecznie do awarii koła rozpylacza.

Celem wynalazku jest dostarczenie koła rozpylacza, które jest w stanie rozpylać nawet materiał o bardzo sinym działaniu ściernym, bez konieczności częstej wymiany wkładek i w którym ryzyko uszkodzenia samego koła jest prawie wyeliminowane.

Cel ten jest spełniony dzięki temu, że koło rozpylacza, takie jak opisano na wstępie charakteryzuje się tym, że każda wkładka ma powierzchnię przejściową, rozciągającą się pomiędzy wewnętrznym czołem wkładki i tą powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej jedną część tworzącą pewien kąt z tą powierzchnią styku.

Dzięki takiej konstrukcji można skierować strumień materiału przeznaczonego do rozpylania wzdłuż powierzchni przejściowej wykładziny i dalej w kierunku warstwy od wewnętrznej strony na zewnętrznej ścianie i tym samym można uniknąć ścierania tulei. Nie mając zamiaru ograniczać zakresu wynalazku do szczególnego objaśnienia uważa się, że wir powstający przed wkładkami w tradycyjnych kołach rozpylacza jest kontrolowany pod względem kierunku do tego stopnia, że możliwe obecnie jest utworzenie spójnej warstwy materiału ochronnego na wewnętrznej stronie ściany zewnętrznej i wszelkie szkodliwe oddziaływania takiego wiru dotyczą tylko wykładziny, a nie tulei.

Ponadto okazało się, że drgania wału napędowego w kole rozpylacza według wynalazku ulegają osłabieniu, najwyraźniej wskutek bardziej kontrolowanego przepływu w kole rozpylacza.

PL 198 397 B1

Korzystnie ta powierzchnia przejściowa ma kształt zasadniczo wklęsły.

W korzystnym przykł adzie wykonania ta powierzchnia przejś ciowa zawiera co najmniej dwie części prostoliniowe.

Ponadto korzystnie pierwsza część rozciąga się pod zasadniczo prostymi kątami względem czoła wewnętrznego, zaś druga część zasadniczo prostopadle do tej pierwszej części, przy czym zaokrąglona część łączy te części, pierwszą i drugą.

Korzystnie te części mają wzrastające stopniowo kąty względem wzdłużnej osi wkładki.

Według dalszego korzystnego rozwiązania według wynalazku ta powierzchnia przejściowa jest stożkowa.

A ponadto korzystnie ta powierzchnia styku jest sto żkowa wokół wzdłużnej osi wkładki.

Korzystnie ta powierzchnia styku jest równoległa do wzdłużnej osi wkładki, przy czym tuleja ma część nośną na zewnętrznym końcu tulei.

Dzięki temu, że powierzchnia przejściowa jest zasadniczo wklęsła zapewnia się, że powierzchnia przejściowa prowadzi strumień za tuleję wymuszając na szlamie przeznaczonym do rozpylania zasadniczą zmianę kierunków.

Według innego aspektu wynalazku, dostarcza się wkładki do koła rozpylacza, przy czym wkładka ma oś wzdłużną i składa się z tulei oraz wykładziny odpornej na ścieranie umieszczonej w tej tulei, tak że powierzchnia styku tej wykładziny opiera się o wewnętrzną powierzchnię tej tulei. Wkładka znamienna jest tym, że wkładka ta jest wyposażona w powierzchnię przejściową, rozciągającą się pomiędzy wewnętrznym czołem wykładziny i tą powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej jedną część tworząca pewien kąt z tą powierzchnią styku.

Istota wynalazku polega także na tym, że wkładka do koła rozpylacza mająca oś wzdłużną, czoło wewnętrzne i powierzchnię zewnętrzną, charakteryzuje się tym, że ma powierzchnię przejściową rozciągającą się pomiędzy tym wewnętrznym czołem wkładki i tą zewnętrzną powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej jedną część tworzącą pewien kąt z tą powierzchnią zewnętrzną.

Korzystne przykłady wykonania wkładki odpowiadają korzystnym przykładom wykonania koła rozpylacza.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia koło rozpylacza według dotychczasowego stanu techniki, w półprzekroju-półwidoku, fig. 2-5 przedstawiają cztery różne postacie wkładki według wynalazku, w przekroju, w powiększeniu.

Koło rozpylacza przedstawione na fig. 1 ujawniono w patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4684065 (Niro), który podano tu dla porównania. To znane koło zawiera pierścieniową komorę 2 o przekroju poprzecznym w kształ cie zasadniczo podobnym do czaszy oraz ograniczoną przez ś rodkową piastę 1, zasadniczo walcową zewnętrzną ścianę 3, dolną część 4 i pokrywę 5. W pokrywie 5 znajduje się otwór 6, biegnący wokół piasty 1, przez który to otwór szlam przeznaczony do rozpylania jest doprowadzany do koła rozpylacza.

Wzdłuż obwodu zewnętrznej ściany 3 koła rozpylacza znajduje się pewna liczba otworów wylotowych, przez które podczas pracy doprowadzany szlam wyrzucany jest w postaci rozpylonej do otaczającej komory suszarniczej, w której drobne cząstki utworzone w wyniku rozpylania są suszone, tak że zawarte w nich części stałe spadają na dno komory w postaci drobnego proszku. W celu zapobieżenia ścieraniu samego koła rozpylacza, w poszczególnych otworach wylotowych są umieszczone dysze albo wkładki w postaci stalowych tulei 8 z odpornymi na ścieranie wykładzinami 7.

Tuleja 8 jest wykonana ze stali i jest zaopatrzona w skierowany na zewnątrz stopień, opierający się o odpowiednio ukształtowany, skierowany w przeciwnym kierunku stopień w otworze wylotowym. Tuleja 8 jest wpasowana luźno w otwór, a w celu zapobieżenia wnikaniu cząstek w tak utworzony prześwit, jest on zamknięty pierścieniem uszczelniającym 11 umieszczonym przy wewnętrznej powierzchni ściany 3. Stożkowa wykładzina 7 z materiału odpornego na ścieranie, korzystnie ceramicznego, wstawiona jest w tuleję stalową.

Aby umożliwić sprężyste odkształcanie tulei bez przekazywania nadmiernych naprężeń na ceramiczną wykładzinę 7, tuleja 8 jest zaopatrzona w płaskie wybranie 13 w swej powierzchni wewnętrznej, stykającej się z wykładziną. W przedstawionej postaci, wybranie 13 rozciąga się od miejsca pod wybraniem na pierścień uszczelniający 11 i blisko wewnętrznego końca tulei 8, tzn. zasadniczo przez tę część tulei, która w najgorszym przypadku narażona jest na naprężenia, które gdyby były przekazywane bezpośrednio na wykładzinę ceramiczną mogłyby spowodować jej uszkodzenie.

PL 198 397 B1

W korzystnej postaci, przedstawionej na fig. 2, odnoś niki liczbowe mają te same lub analogiczne znaczenia, jak opisano powyżej, z tym, że dodano 100.

Tuleja 108 wkładki według wynalazku jest skonstruowana zasadniczo w ten sam sposób jak w rozwią zaniach dotychczasowych i jest wmontowana w zewnę trzną ś cianę 103, w której skierowany na zewnątrz stopień 109 na tulei 108 opiera się na odpowiednio ukształtowanym, przeciwnie skierowanym stopniu 110 w otworze wylotowym. Tuleja 108 ma centralny otwór stożkowy, w którym znajduje się wykładzina 107 mająca odpowiadającą stożkową powierzchnię styku 120. Tuleja 108 może być zaopatrzona w płaskie wybranie 113. Konstrukcja koła rozpylacza nie stanowi krytycznego problemu i jego inne części mogą być skonstruowane w inny sposób niż opisano wyż ej. Przykładowo, walcowa ściana zewnętrzna może stanowić fragment oddzielnej części zamiast być integralnym fragmentem dolnej części. Oprócz tego tuleja 108 może być z dowolnego odpowiedniego materiału, innego niż stal.

Na wewnętrznym końcu wykładziny 107 wystającym do wewnątrz pierścieniowej przestrzeni koła rozpylacza, znajduje się powierzchnia przejściowa 121. W przedstawionej postaci, powierzchnia przejściowa 121 ma kształt głównie wklęsły i ma pierwszą część prostoliniową 123 biegnącą pod kątami prostymi względem wewnętrznej powierzchni czołowej 124 wykładziny 107, tzn. zasadniczo równolegle do wzdłużnej osi 128 wkładki. Zaokrąglona część 125 łączy pierwszą część 123 z drugą częścią 126 przylegającą do powierzchni styku 120 wykładziny 107. Druga część 126 rozciąga się zasadniczo prostopadle do pierwszej części 123, co powoduje, że kierunek strumienia szlamu przeznaczonego do rozpylania ulega rzeczywiście zmianie o 90 stopni i tym samym prowadzi za tuleję 108 i dalej na wewnę trzną stronę zewnę trznej ś ciany 103.

W postaci przedstawionej na fig. 3 tylko części mają ce zwią zek z wynalazkiem bę d ą opisane szczegółowo. Odnośnik 100 dodano do odnośników liczbowych dotyczących elementów pełniących te same albo analogiczne funkcje co w postaci z fig. 2.

Powierzchnia przejściowa 221 składa się w tej postaci z dwóch głównie prostoliniowych części 230 i 231, mających stopniowo rosnące kąty względem wzdłużnej osi 228 wkładki. Możliwe jest także do przyjęcia, że powierzchnia przejściowa może zawierać więcej niż dwie części albo tylko jedną część, tworzącą tym samym stożkową powierzchnię przejściową.

Powierzchnia przejściowa może być skonstruowana jako dowolna odpowiednia powierzchnia albo połączenie części powierzchni, mająca w sumie kształt wklęsły.

W postaci z fig. 4, podobne bą d ź analogiczne elementy w porównaniu z postacią z fig. 2 noszą takie same odnośniki liczbowe powiększone o wartość 200. Powierzchnię przejściową 321 skonstruowano w ten sam sposób jak w postaci z fig. 2. Jednakże w obu powyższych postaciach z fig. 2 i 3, powierzchnią styku 120, 220 wykładziny odpowiednio 107 i 207 jest stożkowa względem wzdłużnej osi 128, 228 wkładki. W postaci z fig. 4 powierzchnia styku jest równoległa do wzdłużnej osi wkładki, zaś tuleja 308 ma część nośną 340 na zewnętrznym końcu tulei. W tej postaci występuje ryzyko polegające na tym, że ścieranie na zewnętrznej stronie koła rozpylacza może spowodować uszkodzenie części nośnej 340.

Konsekwencją takiego uszkodzenia jest w najgorszym przypadku to, że okładzina takiej uszkodzonej wkładki ulegnie obluzowaniu pod działaniem sił odśrodkowych.

Wkładki koła rozpylacza według wynalazku mogą być różnej długości, jak to opisano bardziej szczegółowo w patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4898331 (Niro).

W przypadku kół rozpylacza, w których obciążenie jest mniejsze, można zastosować wkładkę taką, jak przedstawiono na fig. 5. W tej postaci zewnętrzna powierzchnia 420 wykładziny 407, która odpowiada powierzchni styku opisanej w poprzednich postaciach, jest wpasowana bezpośrednio w zewnętrzną ścianę 403 koła rozpylacza, tzn. nie ma tutaj tulei. Na wewnętrznym końcu wkładki/okładziny 407 powierzchnia przejściowa 421 skonstruowana w taki sam sposób jak w postaci z fig. 2 rozciąga się pomiędzy wewnętrznym czołem 424 i powierzchnią zewnętrzną 420.

Możliwe jest ponadto konstruowanie wkładek w kształcie występów przypominających szprychy, w rodzaju ujawnionych w patencie Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3887133 (Niro), z powierzchnią przejściową pomiędzy wewnętrznym czołem wkładki i powierzchnią zewnętrzną.

Wynalazku nie należy uważać za ograniczony do opisanych wyżej postaci, lecz różnorodne modyfikacje koła rozpylacza i wkładek można zrealizować nie wychodząc poza ramy załączonych zastrzeżeń.

Claims (22)

1. Koł o rozpylacza do rozpylania szlamów materiał ów ś ciernych, mają ce piastę koł a i zasadniczo walcową ścianę zewnętrzną, wyznaczającą pierścieniową komorę o przekroju poprzecznym w kształcie zasadniczo podobnym do czaszy, otaczającą współosiowo tę piastę, szereg otworów wylotowych rozmieszczonych na obwodzie tej ściany zewnętrznej, przy czym każdy z nich biegnie w kierunku zasadniczo promieniowym, oraz szereg wkładek umieszczonych w tych otworach wylotowych, przy czym każda wkładka ma oś wzdłużną biegnącą w tym zasadniczo promieniowym kierunku i stanowi tuleję, której zewnętrzna strona jest wpasowana w tę ścianę zewnętrzną, zaś wykładzina odporna na ścieranie jest umieszczona w tej tulei w taki sposób, że powierzchnia styku tej wykładziny opiera się o wewnętrzną stronę tej tulei, przy czym wewnętrzny koniec każdej z tych wkładek wystaje do wnętrza tej pierścieniowej komory, znamienne tym, że każda wkładka ma powierzchnię przejściową, rozciągającą się pomiędzy wewnętrznym czołem wkładki i tą powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa ma co najmniej jedną część tworzącą pewien kąt z tą powierzchnią styku.

2. Koło rozpylacza według zastrz. 1, znamienne tym, że ta powierzchnia przejściowa ma kształt zasadniczo wklęsły.

3. Koło rozpylacza według zastrz. 2, znamienne tym, że ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej dwie części prostoliniowe.

4. Koło rozpylacza według zastrz. 3, znamienne tym, że pierwsza część rozciąga się pod zasadniczo prostymi kątami względem czoła wewnętrznego, zaś druga część zasadniczo prostopadle do tej pierwszej części, przy czym zaokrąglona część łączy te części, pierwszą i drugą.

5. Koło rozpylacza według zastrz. 3, znamienne tym, że te części mają wzrastające stopniowo kąty względem wzdłużnej osi wkładki.

6. Koło rozpylacza według zastrz. 1, znamienne tym, że ta powierzchnia przejściowa jest stożkowa.

7. Koł o rozpylacza według zastrz. 1, znamienne tym, ż e ta powierzchnia styku jest stoż kowa wokół wzdłużnej osi wkładki.

8. Koło rozpylacza według zastrz. 1, znamienne tym, ż e ta powierzchnia styku jest równoległa do wzdłużnej osi wkładki, przy czym tuleja ma część nośną na zewnętrznym końcu tulei.

9. Wkładka do koła rozpylacza, przy czym ta wkładka ma oś wzdłużną i stanowi tuleję i wykładzinę odporną na ścieranie umieszczoną w tej tulei w taki sposób, że powierzchnia styku tej wykładziny opiera się o wewnętrzną stronę tej tulei, znamienna tym, że ma powierzchnię przejściową rozciągającą się pomiędzy wewnętrznym czołem wykładziny i tą powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej jedną część tworzącą pewien kąt z tą powierzchnią styku.

10. Wkładka według zastrz. 9, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa ma kształt zasadniczo wklęsły.

11. Wkładka według zastrz. 10, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej dwie części prostoliniowe.

12. Wkładka według zastrz. 9, znamienna tym, że pierwsza część rozciąga się pod zasadniczo prostymi kątami względem czoła wewnętrznego, zaś druga część zasadniczo prostopadle do pierwszej części, przy czym zaokrąglona część łączy te dwie części, pierwszą i drugą.

13. Wkładka według zastrz. 11, znamienna tym, że te części mają stopniowo rosnące kąty względem osi wzdłużnej wkładki.

14. Wkładka według zastrz. 9, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa jest stożkowa.

15. Wkładka według zastrz. 9, znamienna tym, że ta powierzchnia styku jest stożkowa wokół wzdłużnej osi wkładki.

16. Wkładka według zastrz. 9, znamienna tym, że ta powierzchnia styku jest równoległa do wzdłużnej osi wkładki, przy czym tuleja ma część nośną na zewnętrznym końcu tulei.

17. Wkładka do koła rozpylacza, przy czym wkładka ta ma oś wzdłużną i ma czoło wewnętrzne i powierzchnię zewnętrzną, znamienna tym, że ma powierzchnię przejściową rozciągającą się pomiędzy tym wewnętrznym czołem wkładki i tą zewnętrzną powierzchnią styku, przy czym ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej jedną część tworzącą pewien kąt z tą powierzchnią zewnętrzną.

18. Wkładka według zastrz. 17, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa ma zasadniczo wklęsły kształt.

PL 198 397 B1

19. Wkładka według zastrz. 18, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa zawiera co najmniej dwie zasadniczo prostoliniowe części.

20. Wkładka według zastrz. 19, znamienna tym, że pierwsza część rozciąga się pod zasadniczo prostymi kątami względem czoła wewnętrznego, zaś druga część zasadniczo prostopadle do pierwszej części, przy czym zaokrąglona część łączy te części, pierwszą i drugą.

21. Wkładka według zastrz. 19, znamienna tym, że te części mają stopniowo rosnące kąty względem wzdłużnej osi wkładki.

22. Wkładka według zastrz. 17, znamienna tym, że ta powierzchnia przejściowa jest stożkowa.

Rysunki