SK278620B6 - The impact crusher - Google Patents

Description

Nárazový' drvič (1) zrnitého, krupicovitého alebo múčneho tovaru pozostáva z rotačného rozmetávacieho kolesa (9) obklopeného nárazovým prstencom (7), zo sústrednej prívodnej trubice (8) a z prstencového odvádzacieho kanála (22). V rozmetávačom kolese (9) sú usporiadané aspoň dva odstredivé kanály (18, 19), ktoré sú obklopené aspoň jedným nárazovým prstencom (7) . Tovar je koncentricky dodávaný do rozmetávacieho kolesa (9) prívodnou trubicou (8) a vonkajším prstencovým kanálom (22) sa po spracovaní odvádza. Každá polovica nárazového prstenca (7) je v smere kolmom na os nárazového prstenca (7) vybavená protiľahlo smerovanou nárazovou plochou (20, 21). Rozmetávcie koleso (9) je v oblasti prívodu tovaru vybavené rozvádzacím ústrojenstvom (30) s rozdeleným prívodom tovaru, pričom vnútorný odstredivý kanál (19), usporiadaný vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice (8) , má väčšiu plochu prívodu.

II

SK 278620 Β6

Oblasť techniky

Vynález sa týka nárazového drviča zrnitého, krupicovitého alebo múčneho tovaru, pozostávajúceho z rotačného rozmetávacieho kolesa obklopeného nárazovým prstencom, zo sústrednej prívodnej trubice a z prstencového odvádzacieho kanála.

Doterajší stav techniky

V mlecích strojoch, prípadne v technológii mletia, sa používajú rôzne nárazové drviče. Podľa spôsobu použitia sa tieto zariadenia nazývajú nárazové drviče alebo sterilizátory a v anglicky hovoriacich krajinách entoleter. Čo sa týka technológie, ide sčasti o úplne identické, sčasti tiež o veľmi podobné postupy. Sila nárazu, pripadne jeho rýchlosť vyvodzovaná na produkt, sa podľa konkrétneho prípadu použitia prispôsobuje danému produktu.

Jednotlivé čiastočky tovaru majú vysokú pevnosť, či ide o obilné zrná ako celok, alebo o čiastočky krupice alebo múky. Obilné zrno, ktoré bolo napríklad vyhryzené zmiarom, je krehké. Hmyz a vajíčka hmyzu sú veľmi citlivé na náraz. Táto skutočnosť sa využíva pri nárazovom spracovaní tohto tovaru tak, že sa napríklad nárazovým zariadením, označovaným ako sterilizátor, roztrieštia duté zrná a tým sa zničí hmyz a jeho vajíčka.

Jednou z hlavných úloh mlecieho stroja je tiež oddeľovanie endospermnej vrstvy od bieleho múčneho jadra. Melivo sa od valcovacej stolice oddeľuje pomocou plochého triediča do požadovaných frakcií. Pri použití nárazového drviča medzi valcovacou stolicou a plochým triedičom sa mletím získané lupienky uvoľňujú a s nimi spojené endospermné čiastočky sa rozvoľňujú.

V mnohých prípadoch sa pri špecificky zvolených geometrických pomeroch a pri optimálnej obvodovej rýchlosti rozmetávacieho kolesa dosahujú veľmi dobré pracovné výsledky. V poslednom čase sa všeobecne požaduje udržanie vysokej akosti produktu, prípadne ochrana pred skazou základných požívatín, bez použitia akéhokoľvek škodlivého tepelného spracovania alebo žiarenia, ktorého zdravotný dosah nebol doteraz s konečnou platnosťou objasnený. V tomto prípade ide teda o zámerný mechanický zásah, ktorým sa dosahuje výhradne mechanické oddeľovanie frakcií. V tomto zmysle bolo teda jednou z hlavných úloh vynálezu dosiahnuť zlepšenie mechanického riešenia tohto problému.

Hlavným nedostatkom dosiaľ známych riešení je, že pri zvyšovaní prietokového množstva produktu prechádzajúceho nárazovým drvičom, sa požadovaný účinok znižuje, čo je spojené s veľmi nepríjemným poznatkom, že v prípadoch, kedy dochádza k usmrteniu malých živočíchov znehodnocujúcich produkt, nedá sa táto skutočnosť okamžite zistiť. Tiež nie je možné ľahko zistiť, či pri nárazovom delení dochádza k optimálnemu oddeľovaniu endospermu a múčnych častíc. Tento poznatok viedol k tomu, že sa v odborných kruhoch rozšíril názor, že nárazové stroje prinášajú malý úžitok. To bolo v praxi v niektorých prípadoch tiež doložené. Vo väčšine prípadov sa však tiež zistilo, že jednotlivé nárazové zariadenia boli preťažované neprípustné vysokým množstvom produktu.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je zlepšenie výkonu nárazového drviča pri vyššej priechodnosti produktu, ale za zacho5 vania akosti, prípadne s takmer stopercentnou účinnosťou, či už ide o zneškodňovanie znehodnocujúceho hmyzu alebo oddeľovanie endospermu od šupy.

Podstatou riešenia podľa vynálezu je, že rozmetávacie koleso je vybavené aspoň dvoma axiálne presadený10 mi odstredivými kanálmi. Až uskutočnením vynálezu sa zistilo, že doteraz sa venovalo málo pozornosti prúdeniu produktu, prípadne prúdu produktu na jednej strane a situácii na mieste nárazu produktu na druhej strane. Príliš vysoká koncentrácia prúdu produktu má za následok, 15 že sa súčasne s časťou prúdu vytvára nad nárazovými plochami vankúš, ktorým sa nárazy ďalšieho privádzaného produktu utlmujú a nárazová sila, potrebná na roztrieštenie dutých zŕn, prípadne na rozbitie vajíčok hmyzu, už nevzniká. V inom prípade dochádza k tomu, že sa 20 prúd produktu nežiaducim spôsobom vychyľuje buď tým, že v určitých oblastiach prechádza príliš vysoké množstvo produktu alebo v iných oblastiach príliš nízke množstvo. Nárazový drvič je náročný stroj preto, že spracováva zmes. Pre tento stroj platia nielen zákony 25 prúdenia vzduchu ako pri ventilátore, ale aj fyzikálne zákony odstreďovania produktu. Zo zrejmých dôvodov sa dosiaľ zavrhovalo používanie odstredivky podľa vodného alebo vzduchového modelu vzhľadom na hustý prúd produktu, lebo v rozmetávačom kolese dochádza v 30 dôsledku obracania a urýchľovania prúdu tovaru k jeho extrémnemu rozmiešavaniu. Až použitím viac ako jedného odstredivého kanála v jednom zariadení bolo možné zvládnuť dokonalé vedenie produktu.

Pokusmi bolo overené, že týmto spôsobom je možné 35 dosiahnuť až dvojnásobnú priechodnosť produktu pri pomerne malých konštrukčných nákladoch a rovnakej účinnosti nárazov. Je prekvapujúce, že tento vynález umožňuje tiež vytvorenie celého radu zvlášť výhodných uskutočnení.

V tomto zmysle je zvlášť výhodné, ak je v rozmetávačom kolese usporiadané rozvádzacie ústrojenstvo, ktoré je napojené na prívodnú trubicu produktu a je rotačné pevne spojené s rozmetávacim kolesom. Pritom je rozvádzacie ústrojenstvo vybavené radom privádzacích ka45 nálov, zasahujúcich do odstredivých kanálov tvaru kotúčových prstencov.

Pri axiálnom presadení odstredivých kanálov musia nutne mať rôzny tvar aj privádzacie kanály. Tu tiež skúšky dokázali, že aj pri dvoch axiálne presadených od50 strcdivých kanáloch je nutný väčší počet privádzacích kanálov, pričom k odstredivému kanálu, ktorý sa nachádza vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice, má byť priradený dvojnásobný počet privádzacích kanálov, ako jc počet privádzacích kanálov priradených k odstredi55 vému kanálu, ktorý je bližší prívodnej trubici. Inak povedané je treba zachovať zodpovedajúci plošný pomer prívodu produktu. Tým sa dosahuje relatívne presné rozdeľovanie produktu na dve polovice dodávané do obidvoch odstredivých kanálov alebo, inak povedané, 60 obidva odstredivé kanály poskytujú tovaru rovnaké odstredivé podmienky.

Ďalej je vhodné, ak sú vnútorné privádzacie kanály, zaústené do vnútorného odstredivého kanálu, vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice, vybavené vložkou na 65 zúženie prierezu. Táto vložka má výhodne tvar kruhového odseku a vo svojom priereze je zúžená smerom na os otáčania.

Tiež privádzacie kanály sú usporiadané symetricky.

V každom veľmi výhodnom uskutočnení je ku každému odstredivému kanálu priradená vlastná nárazová plocha prstencového tvaru.

Optimálny účinok nárazov sa dosahuje tým, že je rozmetávacie koleso vytvorené ako zdvojené koleso a na nárazovom prstenci sú vytvorené dve oddelené, prstencovité a protiľahio smerované nárazové plochy. Výhodne je ku zdvojenému kolesu, prípadne k obidvom nárazovým plochám, priradený spoločný odvádzací kanál, ktorý je zaústení do tangenciálneho potrubia na odvádzanie produktu.

V tomto výhodnom uskutočnení sú nárazové plochy vzhľadom na zdvojené rozmetávacie koleso vytvorené ako dva do protismeru sa otvárajúce zrezané kužele. Tak na dosiahnutie samočistenia, ako aj na dosiahnutie vysokej účinnosti nárazov, je rozvádzacie ústrojenstvo vybavené plochými rozvádzacimi lopatkami.

Ďalej je podľa vynálezu tiež možné realizovať rozmetávacie koleso s tromi alebo štyrmi axiálne presadenými odstredivými kanálmi pričom - videné zo strany prívodu produktu - musí byť do odstredivého kanála zaústený o to väčší počet privádzacich kanálov, o čo je odstredivý kanál vzdialenejší, prípadne je treba príslušnú privádzaciu plochu prispôsobiť. Pritom je vhodné priradiť ku každému odstredivému kanálu samostatný nárazový prstenec.

Náklady na konštrukciu tohto zariadenia môžu byt veľmi nízke, ak sa upevní pohonný elektromotor priamo na prírubu telesa nárazového drviča. Rozmetávacie koleso bude mať rovnaký počet otáčok ako elektromotor, napríklad 3000 otáčok/min.

Odvádzací rozširujúci sa kanál môže pozostávať z dvoch približne tvarovo rovnakých polovíc, ktoré sú oddeliteľné vo zvislej rovine vzhľadom na os otáčania hriadeľa rozmetávacieho kolesa.

Je veľmi výhodné vytvoriť nárazový drvič ako ventilátor tak, že je vo všetkých smeroch voliteľný prívod a odvod produktu, a to tak vo zvislej, ako aj vo vodorovnej polohe. Tým je umožnené takmer úplné ľubovoľné vstavanie tohto ústrojenstva do akéhokoľvek prevádzkového zariadenia a je tiež uľahčené plánovanie konštrukcie príslušného zariadenia.

Prehľad obrázkov na výkrese

Príkladné uskutočnenie vynálezu je znázornené na výkresoch, kde obr. 1 predstavuje rez nárazovým drvičom v smere osi, obr. 2 rez II-II z obr. 1, obr. 3 rozvádzacie ústrojenstvo zdvojeného kolesa, obr. 4 pôdorysný pohľad na ústrojenstvo znázornené na obr. 3, obr. 5 až 8 rôzne možnosti vstavania nárazového drviča, obr. 9 ďalšie príkladné uskutočnenie s trojnásobným rozmetávacím kolesom, obr. 10 príkladné uskutočnenie, kde je rozmetávacie koleso vytvorené ako zdvojené a obr. 11 zdvojené riešenie podľa obr. 10 s vedením produktu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V zariadení znázornenom na obr. 1, horná časť vyobrazenia predstavuje nárazový drvič 1 v axiálnom reze. K pevnej časti 5 telesa nárazového drviča 1 je pomocou skrutiek 3 a spojovacej príruby 4 pripevnený elektromotor 2, ktorý má približne 3000 otáčok. Spojovacia príruba 4 je upravená tak, aby umožňovala utesnenie proti nárazovému drviču 1. Horná časť 6 telesa nárazového drviča 1 je so spodnou časťou 5 spojená tak, že medzi spodnú časť 5 a hornú časť 6 je pevne upnutý nárazový prstenec 7. Sústredne proti spodnej časti 5 a hornej časti 6 telesa nárazového drviča 1 je usporiadaná prívodná trubica 8, spojená s hornou častou 6 na prívod spracovávaného produktu. V častiach 5 a nárazového drviča 1 je usporiadané rozmetávacie koleso 9, ktoré je nasadené na hriadeli 11 elektromotora 2 a na ňom upevnené pomocou puzdra 10 a poistnej skrutky 12. Rozmetávacie koleso 9 pozostáva z vonkajšieho kotúča 13, vnútorného kotúča 14 a z deliaceho kotúča 15, usporiadaného medzi obidvoma kotúčmi 13 a 14 a všetky tri kotúče 13, 14, 15 sú navzájom spojené svorníkmi 16 tak, že vytvárajú zdvojené koleso 17. Týmto usporiadaním vzniká v blízkosti prívodnej trubice 8 vonkajší odstredivý kanál 18 a vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice 8 vnútorný odstredivý kanál 19. Nárazový prstenec 7 má dve protiľahio smerované nárazové plochy: vonkajšiu nárazovú plochu 20 a vnútornú nárazovú plochu 21. Tieto nárazové plochy 20, 21 vytvárajú dva protismerne sa otvárajúce zrezané kužele, pričom vonkajšia nárazová plocha 20 je priradená k vonkajšiemu odstredivému kanálu 18 a vnútorná nárazová plocha 21 k vnútornému odstredivému kanálu 19.

V obvodovom smere vzhľadom na rozmetávacie kolesu 9, prípadne k zdvojenému kolesu 17, je usporiadaný ventilátorový krúžok nasmerovaný na odvádzací kanál 22, znázornený tiež na obr. 2 a vytvorený ako rozširujúci sa kanál 23 alebo 24 na odvádzanie tovaru.

Na obr. 3 a 4 je znázornené rozvádzacie ústrojenstvo 30, ktoré je vybavené dvoma druhmi plochých vodiacich plechov. Krátke vodiace plechy 31, ktoré smerujú prúd vzduchu a produktu do vonkajšieho odstredivého kanála 18 bližšieho k prívodnej trubici 8 a dlhé vodiace plechy 32, ktoré smerujú prúd vzduchu a produktu do vnútorného odstredivého kanála 19, vzdialenejšieho od prívodnej trubice 8. Krátky vodiaci plech 31 je na obr. 3 znázornený ako zvislo šrafovaný a dlhý vodiaci plech 32 ako vodorovne šrafovaný.

Ako je zrejmé z obr. 3, môže byť rozvádzacie ústrojenstvo 30 vyrobené z jedného kusa, napríklad ako odliatok a odstredivé kanály 18 a 19 oceľového plechu a obidve časti môžu byť navzájom spojené tak, aby vytvárali ucelenú jednotku.

Vnútorný odstredivý kanál 19 je samočistiaci, keď je upravená vložka 33 v tvare kruhového odseku v privádzacom obvode vnútorného odstredivého kanála 19, kruhovito šrafovaného na obr. 4. Pri zdvojenom kolese 17 sa osvedčil pomer 24 vzhľadom na počet vonkajších privádzacich kanálov 34 proti počtu vnútorných privádzacích kanálov 35. Skúšky ukázali, že pri tomto pomere bol prúd produktu takmer rovnaký, čím sa tiež potvrdzuje pozitívny účinok tohto vynálezu. Zmes vzduchu a tovaru prechádza prívodnou trubicou 8 priamo do vonkajších privádzacich kanálov 34, prípadne do vnútorných privádzacich kanálov 35 rozvádzacieho ústrojenstva 30 a uvádza sa do rotačného pohybu. Vo vonkajších privádzacich kanáloch 34 a vnútorných privádzacich kanáloch 35 sa zmes urýchľuje a dochádza k prvým nárazom na svorníky 16. Usporiadaním dvoch kruhovo usporiadaných súprav svorníkov 16 sa tento rázový účinok dokonca zdvojnásobuje. Dôsledkom veľkého počtu svorníkov 16 je však tiež rovnomerné rozdelenie zmesi v obvodovom smere. Navyše sa tu prejavuje určitý lopatkový účinok. Zmes vzduchu a produktu je potom oddelene z obidvoch odstredivých kanálov 18 a 19 vrhaná na príslušnú vonkajšiu nárazovú plochu 20 a vnútornú nárazovú plochu 21. Je zrejmé, že obracaním obidvoch prúdov o 90° vody do protismeru dochádza k okamžitému oddeľovaniu zmesi; ťažký tovar naráža na príslušnú nárazovú plochu a vzduch odchádza. V dôsledku kruhového a v podstate symetrického usporiadania obidvoch rozširujúcich sa kanálov 23 a 24 na odvádzanie tovaru sa vytvára stabilný vzdušný prúd vedľa stabilného prúdu produktu aj po jeho náraze. Odvádzací kanál 22, podobný kanálu vodnej turbíny, rozširujúci sa v obvodovom smere, podporuje rovnomerné narážanie tovaru na nárazové plochy 20 a 21 a opätovné spojenie prúdu vzduchu a tovaru, ktoré môže byť pneumaticky ďalej prepravované odvádzacím kanálom 22.

Obr. 5 až 8 znázorňujú rôzne možnosti vstavania tohto zariadenia. Tieto príklady dokladujú, že pracovný účinok nárazového drviča 1 nie je závislý od spôsobu vstavania.

Podľa obr. 5 sa spracovávaný tovar privádza zdola v zvislom smere a odvádza sa vodorovne, podľa obr. 6 sa produkt privádza zhora. Naproti tomu podľa obr. 7 a 8 sa nespracovaný produkt privádza do nárazového drviča 1 vo vodorovnom smere. Výstup spracovaného produktu je podľa obr. 7 zvislo smerom dole, podľa obr. 8 zvislo smerom hore.

Na obr. 9 je schematicky znázornené ďalšie príkladné uskutočnenie s trojnásobným rozmetávacím kolesom 50, kde je každý odstredivý kanál 51, 52, 53 vybavený vlastnou nárazovou plochou 54, 55, 56. Od obidvoch nárazových plôch 55 a 56 je prúd produktu odvádzaný smerom dole, od nárazovej plochy 54 potom hore. Aj tu je však dôležité, aby rozvádzacie ústrojenstvo 30 bolo vytvorené podľa rovnakých pravidiel, ako bolo vysvetlené v opise k obr. 1 až 4 a zaisťovalo rovnomerné rozdeľovanie produktu do všetkých kanálov.

Na obr. 10 je znázornené rozmetávacie koleso 60 ako zdvojené, podobne ako rozmetávacie koleso 9 na obr. 1 až 4, je však vybavené dvoma nárazovými plochami 61, 62, ktoré smerujú prúd produktu dolu.

Schematicky znázornené rozmetávacie koleso 70 na obr. 11 je vytvorené ako zdvojené rozmetávacie koleso 60 na obr. 10, výstup produktu je však smerovaný do dvoch protiľahlých smerov. A rozmetávacie koleso 70 je vyhotovené ako štvornásobný rotor.

Claims (18)

1. Nárazový drvič zrnitého, krupicovitého alebo múčneho tovaru s rotačným rozmetávacím kolesom, obklopeným nárazovým prstencom, so sústredne usporiadanou prívodnou trubicou a s prstencovým odvádzacím kanálom, vyznačujúci, sa tým, že rozmetávacie koleso (9) je vybavené aspoň axiálne presadenými odstredivými kanálmi (18, 19).

2. Nárazový drvič podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m, že v rozmetávačom kolese (9) je usporiadané rozvádzacie ústrojenstvo (30), ktoré je napojené na prívodnú trubicu (8).

3. Nárazový drvič podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m, že rozvádzacie ústrojenstvo (30) je spojené s rotačným rozmetávacím kolesom (9).

4. Nárazový drvič podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že rozvádzacie ústrojenstvo (30) pozostáva z privádzacích kanálov (34, 35), zasahujúcich do odstredivých kanálov (18, 19) tvaru kotúčových prstencov.

5. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 1 až

4, vyznačujúci sa tým, že rozmetávacie koleso (9) je vybavené dvoma axiálne presadenými kanálmi (18, 19) s väčším počtom privádzacích kanálov (34, 35), pričom k vnútornému odstredivému kanálu (19) usporiadanému vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice (8) je priradený dvojnásobný počet privádzacích kanálov (34, 35), prípadne privádzacích plôch ako je počet privádzacích kanálov (34, 35) alebo privádzacích plôch, priradených k vonkajšiemu odstredivému kanálu (18), umiestnenému bližšie k prívodnej trubici (8).

6. Nárazový drvič podľa nároku 5, vyznačujúci sa t ý m, že vnútorné privádzacie kanály (35), zaústené do vnútorného odstredivého kanála (19) vo väčšej vzdialenosti od prívodnej trubice (8) sú na vonkajšom obvode vybavené vložkou (33) na zúženie prierezu.

7. Nárazový drvič podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m, že vložka (33), usporiadaná v prívodnej časti rozvádzacieho ústrojenstva (30), má tvar kruhového odseku a vo svojom priereze je zúžená v smere na os otáčania.

8. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 5 až

7, vyznačujúci sa tým, že rovnaké privádzacie kanály (34,35) sú usporiadané symetricky.

9. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 1 až

8, vyznačujúci sa tým, že ku každému z odstredivých kanálov (18, 19) je priradená vlastná nárazová plocha (20, 21) prstencového tvaru.

10. Nárazový drvič podľa nároku 9, vyznačujú c i sa t ý m, že rozmetávacie koleso (9) je vytvorené ako zdvojené koleso (17) a na nárazovom prstenci sú vytvorené dve protiľahlo smerované nárazové plochy (20, 21).

11. Nárazový drvič podľa nároku 10, vyznačujú c i sa t ý m, že ku zdvojenému kolesu (17), prípadne k obidvom nárazovým plochám (20, 21), je priradený odvádzací kanál (22) tovaru.

12. Nárazový drvič podľa nároku 10 alebo 11, v y značujúci sa tým, že odvádzací kanál (22) je zaústený do tangenciálneho potrubia na odvádzanie produktu.

13. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 10 až 12, vyznačujúci sa tým, že nárazové plochy (20, 21) sú vzhľadom na zdvojené koleso (17) vytvorené ako dva do protismeru otvorené zrezané kužele.

14. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 2 až 13, vyznačujúci sa tým, že rozvádzacie ústrojenstvo (30) obsahuje ploché rozvádzacie lopatky.

15. Nárazový drvič podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m, že rozmetávacie koleso (9) je vybavené tromi alebo štyrmi axiálne presadenými odstredivými kanálmi (51, 52, 53) tak, že čím je odstredivý kanál vzdialenejší od prívodnej trubice (8), tým väčší počet privádzacích kanálov (34, 35) je do nej zaústených, prípadne sú zaistené zodpovedajúce plošné pomery.

16. Nárazový drvič podľa nároku 15, v y z n a č u- j ú c i sa t ý m, že ku každému odstredivému kanálu (51, 52, 53) je priradený samostatný prstenec (7).

17. Nárazový drvič padla niektorého z nárokov 1 až

16, vyznačujúci sa tým, že s telesom nárazového drviča (1) je priamo spojený elektromotor (2).

18. Nárazový drvič podľa niektorého z nárokov 1 až

17, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že odvádzací rozširu- 5 júci sa kanál (23,24) pozostáva z dvoch tvarovo zhodných polovíc, ktoré sú oddeliteľné vo zvislej rovine vzhľadom na os otáčania hriadeľa (11) rozmetávacieho kolesa (9).