Есть еще 9 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство рулонного прессования, содержащее, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, отличающееся тем, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен, таким образом, что его ось расположена под углом к продольной оси камеры.

2. Устройство рулонного прессования, содержащее, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения, двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, отличающееся тем, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен с возможностью независимого свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, расположенной под углом к продольной оси камеры.

3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей направлены в одну сторону.

4. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей направлены в противоположные стороны.

5. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей лежат в различных плоскостях.

6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что торцевой ограничитель выполнен составным в направлении продольной оси камеры и содержит цельный наружный диск, установленный неподвижно по отношению к камере, и связанное с ним со стороны камеры дискообразное средство сопряжения с рулоном, при этом средство сопряжения с рулоном включает по меньшей мере один элемент сопряжения с наружным диском, по меньшей мере один элемент сопряжения с рулоном, установленный с возможностью свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, и систему элементов взаимодействия между элементами сопряжения с наружным диском и элементами сопряжения с рулоном, выполненные предпочтительно в виде элементов качения и/или элементов скольжения.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере часть элемента сопряжения с рулоном выполнена в виде плоского упорного подшипника, наружный диаметр которого соответствует диаметру рулона.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что плоский упорный подшипник выполнен герметичным и состоит из трех дисков, установленных соосно с возможностью вращения друг относительно друга вокруг оси торцевого ограничителя, каждый из которых снабжен наружной и, при необходимости, внутренней кромками, на которых расположены элементы, формирующие контур уплотнения, причем центральный диск, при необходимости, выполнен в виде сепаратора, а между крайними, внешним и внутренним по отношению к наружному диску торцевого ограничителя дисками размещены элементы качения и/или скольжения.

9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый из элементов сопряжения с рулоном и каждый из элементов сопряжения с наружным диском торцевого ограничителя связан с наружным диском торцевого ограничителя посредством по меньшей мере одной опоры качения и/или скольжения.

10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что средство выгрузки готового рулона дополнительно снабжено толкателем, расположенным между прессующими устройствами или прессующими элементами с возможностью взаимодействия через них с готовым рулоном.

11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что система прессующих элементов выполнена в виде цепных транспортеров и/или в виде ленточных транспортеров, и/или в виде системы барабанов, и/или в виде системы матов.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

006666 Настоящее изобретение относится к устройствам для формирования кип, в основном, цилиндрической формы путем намотки и прессования исходного материала и может быть использовано в сеноуборочных машинах и комплексах и устройствах для сбора и упаковки различного сырья и отходов, включая мусор, и других устройствах, которые предназначены для прессования материалов произвольной структуры, в том числе, материалов, характеризующихся высоким значением коэффициента трения скольжения (например, бумажные отходы и т.п.), различных сминающихся материалов, в первую очередь волокнистых, таких как вата, шерсть, морские водоросли и т.д., в кипы, в основном, цилиндрической формы с возможной последующей упаковкой и/или обвязкой. При этом изобретение может быть использовано с достижением одинаково высоких результатов в устройствах рулонного прессования с прессующими механизмами различных типов: цепных, ременных, барабанных, на основе прессующих матов. Задача формирования кип, в основном, цилиндрической формы с условно равномерной структурой повышенной плотности независимо от структуры и размера частиц исходного сырья или материала требует решения в целом ряде отраслей производства и, прежде всего, в сельском хозяйстве. Отчасти задача формирования кип, в основном, цилиндрической формы решена различными производителями сельскохозяйственной техники для заготовки грубых кормов (сено, солома). Однако и эти современные устройства рулонного прессования не полностью удовлетворяют ряду требований, предъявляемых, в первую очередь, к форме и габариту спрессованной порции скошенной растительной массы, поскольку не удается получить кипы равномерной высокой плотности по всему объему. Что касается прессования других видов материалов с различной структурой, в том числе не волокнистой, с различным значением коэффициента трения скольжения и другими различными физическими свойствами, то результаты по решению этих задач еще более скромные. В рамках настоящей заявки кипы, в основном, цилиндрической формы будут упоминаться под термином рулон, под которым условно будет подразумеваться одна единица спрессованного и упакованного материала любого происхождения цилиндрической формы или, в основном, цилиндрической формы с выпукло конической формой оснований цилиндра. При этом в других информационных источниках такая единица может упоминаться как брикет, тюк, упаковка и т.п. Цилиндрическая форма рулона с выпукло конической формой оснований цилиндра в рамках настоящего описания будет упоминаться как цилиндро-коническая форма. Известны различные конструкции устройства рулонного прессования, в основном, скошенной растительной массы, в общем случае, содержащего средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения, двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона. При этом в известных устройствах использованы прессующие механизмы различных типов: цепной [1, 2], ременной [3, 4], барабанный [5], на базе прессующего мата [6]. Прессующий механизм любого типа представляет собой совокупность прессующих элементов, перемещаемых по определенной траектории посредством соответствующих средств(валов, валков, шкивов, звездочек и т.д.), и тем самым, накручивающих на рулон все новые пласты материала, поступающего в камеру. В таких конструкциях основную роль в формировании рулона, в основном, цилиндрической формы играют именно прессующие механизмы, в общем, и прессующие элементы,в частности. И если разработки последних десятилетий позволяют несколько улучшить структуру получаемых рулонов в радиальном направлении, то вертикальные торцевые стенки камеры, выполняющие только функцию ограничителя, ввиду своей статичности не могут оказывать какое-либо положительное влияние на значение плотностных и геометрических характеристик прессуемого рулона в осевом направлении. Более того, за счет возникновения трения скольжения при контакте торцевых стенок рулона с торцевыми стенками камеры влияние торцевых стенок камеры на процесс прессования и качество рулона в осевом направлении может быть даже отрицательным. За счет потерь энергии на преодоление этих сил трения, которые могут быть значительными для некоторых видов прессуемых материалов, значительно снижается энергетическая эффективность прессующих устройств. Различными производителями уже предпринимались попытки расширить функции торцевых ограничителей камер прессования и, тем самым, исключить их отрицательное влияние на качество готовых рулонов. Так, известна конструкция рулонного пресс-подборщика сеносоломистых материалов, который содержит раму на колесном ходу, на которой смонтирована камера прессования в виде передней части и шарнирно соединенной с ней задней части с подбирающее-прессующим транспортером в виде бесконечной ленты, охватывающей блоки зубчатых звездочек [7]. При этом торцевые стенки камеры прессования(боковины), выполненные в виде дисков со звездочками и установленные на задней части камеры прессования, свободно сидят на осях, прикрепленных к каркасам рамы, и взаимодействуют с транспортером,совершая согласованное с ним, а следовательно с рулоном, вращение. Авторами настоящего изобретения ранее также были предложены конструкции, позволяющие получить рулоны с улучшенными характеристиками качества в осевом направлении и добиться уплотнения рулона как в радиальном, так и в осевом направлении с формированием рулона с выпукло конической формой оснований. Так, авторами настоящего изобретения была предложена оригинальная конструкция-1 006666 устройства рулонного прессования, которое обеспечивает достаточно высокую степень уплотнения прессуемого материала, как в радиальном, так и в осевом направлении [8]. В одном из вариантов выполнения устройство рулонного прессования дополнительно содержит средство задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанное с возможностью согласования его движения с угловой скоростью рулона или движения цепи. Таким образом, данная конструкция была рассчитана только для прессующих механизмов, выполненных в виде цепного транспортера. Работы авторов в этом направлении получили развитие в конструкции устройства рулонного прессования из состава комплекса для предварительной обработки отходов производства и потребления и биомассы [9]. Однако, как и в упомянутой международной заявке, данная конструкция устройства рулонного прессования была рассчитана на прессующий механизм цепного типа. При этом дальнейшие работы показали высокую результативность предложенных в данной международной заявке некоторых принципов установки торцевых стенок в сочетании с другими типами прессующих механизмов. Наиболее близким по совокупности технических решений к заявляемым из известных является устройство формирования рулона из скошенной растительной массы, выполненное в виде прессподборщика рулонного ПР-Ф-750, производства Бобруйскагромаш [10]. Пресс-подборщик содержит следующие основные функциональные элементы: средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную кожухом, прессующим механизмом, в данном случае цепного типа, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения(система направляющих и катков), и двумя торцевыми ограничителями, а также средство выгрузки готового рулона. Торцевые стенки установлены вертикально стационарно и выполнены составными в вертикальном направлении, т.е. в виде двух полудисков, шарнирно связанных между собой. Такая конструкция торцевых ограничителей обусловлена необходимостью раскрывать камеру для выгрузки готового рулона по одному из диаметров камеры. Данной конструкции в полной мере присущи все описанные недостатки, характерные для современных устройств рулонного прессования, и прежде всего, невозможность получения равномерной высокой плотности по всему объему рулона и в различных направлениях(осевом и радиальном). Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание различных вариантов устройства рулонного прессования, которое обеспечивало бы, независимо от типа прессующего механизма, более высокое значение усилия прессования, направленного на рулон не только в радиальном, но и в осевом направлении, и увеличение за счет этого плотности прессования, а также снижение расхода энергии. Поставленная задача решается предлагаемым устройством рулонного прессования в первом варианте выполнения, содержащим, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения, двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, за счет того, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен таким образом, что его ось расположена под углом к продольной оси камеры. В данном случае все основные функциональные элементы могут быть выполнены с использованием любых традиционных для аналогичных устройств технических решений, наиболее подходящих в каждом конкретном случае. Эффективный результат достигается при работе устройства рулонного прессования большого диаметра традиционной конструкции, в котором даже одна стенка, установленная неподвижно,имеет наклон к продольной оси камеры. Это позволяет значительно повысить эффективность процесса прессования с получением более равномерной и высокой плотности по всему объему рулона как в радиальном, так и в осевом направлении. Следует отметить, что торцевые ограничители в этом случае могут быть выполнены разъемными в поперечном вертикальном направлении для обеспечения выгрузки готового рулона или могут быть выполнены в виде цельных дисков. Интересным представляется тот факт, что для различных видов прессуемых материалов (в зависимости от их структуры и физических свойств, например, значения коэффициента трения скольжения) и конструкций камеры прессования, предпочтительным может оказаться вариант устройства рулонного прессования с неподвижными торцевыми ограничителями, установленными под углом к продольной оси камеры, и даже та его форма реализации, когда под углом к продольной оси камеры установлен только один ограничитель. Поставленная задача решается также предлагаемым устройством рулонного прессования во втором варианте выполнения, содержащим, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования,сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения, двумя торцевыми ограничителями и,при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, за счет того, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен с возможностью независимого свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, расположенной под углом к продольной оси камеры. Для устройства рулонного прессования в этом варианте выполнения характерно, что энергия, затрачиваемая на преодоление сил трения, направляется на осуществление процесса прессования в про-2 006666 дольном направлении, что, естественно, приводит к более высоким результатам, аналогичным упомянутым выше в связи с первым вариантом выполнения устройства рулонного прессования. Поэтому в различных формах реализации устройства рулонного прессования в каждом конкретном случае (для каждого конкретного назначения и конструкции) необходимо тщательно выбирать принцип установки торцевых ограничителей, в том числе, направление и величину угла наклона каждого торцевого ограничителя. В связи с этим, в различных формах реализации устройства рулонного прессования, углы наклона торцевых ограничителей могут быть направлены в одну сторону, в противоположные стороны, или лежать в различных плоскостях. Примеры всех этих форм реализации ниже будут рассмотрены со ссылкой на позиции фигур чертежей. В общем случае, направление углов наклона осей торцевых ограничителей выбирается, исходя из взаимного расположения средства загрузки сырья и направления выгрузки готового рулона, таким образом, чтобы обеспечить повышенное усилие прессования в продольном направлении, равномерную плотность прессования по всему объему прессуемого сырья, а также для улучшения загрузки и облегчения процесса выгрузки готового рулона. Описанная выше особенность установки по меньшей мере одного торцевого ограничителя позволяет получить рулон цилиндро-конической формы, которая является удобной с точки зрения дальнейшей упаковки. обмотки, хранения и т.п. Более того, такая форма рулона, когда по меньшей мере одно основание рулона сформовано в виде выпуклого конуса, предоставляет возможность дополнительного уплотнения рулона в центральной области, которая, как правило, изначально имеет более низкую плотность. Один из возможных способов впрессовывания конуса в тело рулона был предложен авторами ранее [9]. Возможность свободного вращения торцевого ограничителя вокруг своей оси при контакте с рулоном, прессуемым в камере, может быть обеспечена различными конструкциями торцевых ограничителей. Среди наиболее предпочтительных можно назвать такую конструкцию торцевого ограничителя, где торцевой ограничитель выполнен составным в направлении продольной оси камеры и содержит цельный наружный диск, установленный неподвижно по отношению к камере, и связанное с ним со стороны камеры дискообразное средство сопряжения с рулоном, при этом средство сопряжения с рулоном включает по меньшей мере один элемент сопряжения с наружным диском, по меньшей мере один элемент сопряжения с рулоном, установленный с возможностью свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, и систему элементов взаимодействия между элементами сопряжения с наружным диском и элементами сопряжения с рулоном, выполненные, предпочтительно, в виде элементов качения и/или элементов скольжения. Такая конструкция торцевого ограничителя имеет малые габариты, обеспечивает удобство и надежность его крепления по отношению к камере, а также простую возможность свободного вращения элементов торцевого ограничителя совместно с прессуемым рулоном при контакте с ним. Эти условия могут быть обеспечены при использовании различных конструкций торцевых ограничителей и, в частности, средств сопряжения с рулоном. Предпочтительным может быть выполнение по меньшей мере части средства сопряжения с рулоном в виде плоского упорного подшипника, наружный диаметр которого соответствует диаметру рулона. Условие соответствия диаметров обеспечивает равномерность распределения усилия прессования в осевом направлении по всей площади торца прессуемого рулона, в том числе на периферийных его участках. Плоский упорный подшипник в предпочтительной форме реализации выполнен герметичным и состоит из трех дисков, установленных соосно с возможностью вращения друг относительно друга вокруг оси торцевого ограничителя, каждый из которых снабжен наружной и, при необходимости, внутренней кромками, на которых расположены элементы, формирующие контур уплотнения, причем центральный диск, при необходимости, выполнен в виде сепаратора, а между крайними, внешним и внутренним по отношению к наружному диску торцевого ограничителя дисками размещены элементы качения и/или скольжения. В такой форме реализации внешний диск (крайний диск, обращенный к камере прессования) выполняет функцию элемента сопряжения с рулоном, внутренний диск (крайний диск, обращенный к наружному диску торцевого ограничителя) выполняет функцию элемента сопряжения с наружным диском торцевого ограничителя, а элементы качения и/или скольжения выполняют функцию элементов взаимодействия между элементами сопряжения с наружным диском торцевого ограничителя и элементами сопряжения с рулоном. При использовании для изготовления внешнего и внутреннего дисков материала (металла) с соответствующими значениями упругости и твердости можно добиться высоких результатов по созданию требуемых условий взаимодействия с рулоном и, следовательно, усилий прессования в поперечном направлении. В предлагаемом торцевом ограничителе каждый из элементов сопряжения с рулоном и каждый из элементов сопряжения с наружным диском торцевого ограничителя связан с наружным диском торцевого ограничителя посредством по меньшей мере одной опоры качения и/или опоры скольжения. Следует отметить также, что, в случае необходимости, средство сопряжения с рулоном может содержать в одной конструкции несколько частей средства сопряжения различных типов.-3 006666 Благодаря описанным выше особенностям установки и конструкции торцевых ограничителей, при взаимодействии между торцевыми ограничителями (средствами сопряжения рулона из состава торцевого ограничителя) и находящимся в движении прессуемым материалом значительно снижается или совсем не возникает трение скольжения. Вместо этого имеет место трение качения, благодаря чему значительно снижается (до 30 раз) энергоемкость устройства по этому показателю либо при всех прочих равных условиях значительно возрастает эффективность прессования, что приводит к повышению плотности рулона. В любом случае, выбор конструкции торцевого ограничителя, в общем, и средства сопряжения с рулоном и его частей, а также элементов взаимодействия с элементами сопряжения, в частности, должен быть осуществлен специалистом в каждом конкретном случае, исходя из конкретных условий. С учетом высокой плотности готового рулона, высокой плотности размещения его в камере, в том числе за счет цельных неразъемных в поперечном направлении торцевых ограничителей, устройство рулонного прессования в некоторых формах реализации целесообразно снабжать толкателем, входящим в состав средства выгрузки готового рулона. При этом толкатель располагают между прессующими устройствами или прессующими элементами (например, для ленточных прессующих устройств) с возможностью взаимодействия с готовым рулоном. Все описанные выше и другие возможные в рамках существенных признаков независимых пунктов формулы изобретения формы реализации устройства рулонного прессования могут быть осуществлены с использованием прессующих устройств любого типа, т.е., когда система прессующих элементов выполнена в виде цепных транспортеров и/или в виде ленточных транспортеров, и/или в виде системы барабанов, и/или в виде матов. При этом возможным, с точки зрения достижения указанных выше технических результатов, является использование в конструкции заявляемого устройства рулонного прессования как прессующих механизмов только одного типа, так и прессующих механизмов различных типов, например, один участок контура прессования выполнен в виде цепного транспортера, а второй участок - в виде системы барабанов или ленточного транспортера. В общем случае, возможными являются любые подходящие сочетания различных типов прессующих механизмов. Следует отметить также, что в любой из упомянутых выше форм реализации в зависимости от конкретных условий использования устройства описанная конструкция позволяет получить указанные ранее результаты (в том числе более высокую плотность рулона, а также повышение качества торцевой поверхности рулона), как в случае, когда торцевые ограничители установлены неподвижно, что соответствует заявляемому устройству в первом варианте исполнения, так и в случае, когда торцевые ограничители установлены с возможностью выполнения вращательного движения, что соответствует заявляемому устройству во втором варианте. Таким образом, оригинальное, простое и неожиданное для специалистов в данной области техники решение, основанное на изменении, по меньшей мере, положения по меньшей мере одного торцевого ограничителя, т.е. только одного из множества основных элементов предлагаемого устройства рулонного прессования, обеспечивает в обоих вариантах исполнения устройства достижение во всех возможных формах его реализации всех заявленных выше технических результатов. Особенности и преимущества заявляемого устройства рулонного прессования в обоих вариантах исполнения ниже будут более подробно описаны и проиллюстрированы с помощью возможных предпочтительных, но не ограничивающих примеров реализации, как устройств в целом, так и основных их составных частей со ссылкой на позиции фигур чертежей, на которых представлены: фиг. 1 - схематичное изображение общего вида одной из предпочтительных форм реализации устройства рулонного прессования - пресс-подборщика с камерой прессования, сформированной системой цепных транспортеров - в первом варианте исполнения (в разрезе); фиг. 2 - разрез по линии А-А устройства рулонного прессования по фиг. 1; фиг. 3 - схематичное изображение общего вида другой предпочтительной формы реализации устройства рулонного прессования - стационарного устройства для прессования отходов с камерой прессования, сформированной системой цепных транспортеров - во втором варианте исполнения; фиг. 4 - разрез по линии А-А устройства рулонного прессования по фиг. 2; фиг. 5 а-в - разрез по линии А-А устройства рулонного прессования по фиг. 1 или 2 в различных формах реализации; фиг. 6 - разрез по линии Е-Е на фиг. 5 в; фиг. 7 - схематичное изображение камеры прессования, сформированной системой барабанов; фиг. 8 - разрез по линии А-А системы камеры прессования по фиг. 7; фиг. 9 - схематичное изображение камеры прессования, сформированной системой матов; фиг. 10 - разрез по линии А-А камеры прессования по фиг. 9; фиг. 11 - схематичное изображение камеры прессования, сформированной ленточным транспортером; фиг. 12 - разрез по линии А-А камеры прессования по фиг. 11; фиг. 13 - схематичное изображение общего вида одной из предпочтительных форм реализации устройства рулонного прессования - пресс-подборщика с камерой прессования, сформированной системой-4 006666 цепных транспортеров - во втором варианте исполнения (в разрезе); фиг. 14 - разрез по линии А-А устройства рулонного прессования по фиг. 13; фиг. 15 - местный вид В устройства рулонного прессования по фиг. 14; фиг. 16 - фрагмент средства сопряжения с рулоном в одной из предпочтительных форм реализации; фиг. 17 а-г - разрез по линии А-А средства сопряжения с рулоном по фиг. 16 в различных формах реализации; фиг. 18 - схематичное изображение общего вида устройства рулонного прессования по фиг. 1 по завершении формирования рулона (в разрезе); фиг. 19 - схематичное изображение общего вида устройства рулонного прессования по фиг. 1 на этапе выгрузки готового рулона (в разрезе). На фиг. 1 и 3 и, соответственно, фиг. 2 и 4 в качестве примера схематично изображены общие виды двух предпочтительных форм реализации устройства рулонного прессования в первом варианте исполнения. Устройство в каждой из форм реализации содержит средство 1 загрузки сырья (для формы реализации по фиг. 1 и 2 сырьем может быть скошенная растительная масса, а для формы реализации по фиг. 3 и 4 - например, твердые отходы, которые перед поступлением в камеру прессования могут подвергаться измельчению) и камера 2 прессования, которая сформирована прессующим механизмом 3, включающим прессующие элементы 4, образующие контур 5 прессования и связанных со средством 6 задания движения, двумя торцевыми ограничителями 7 и кожухом 8. Устройство рулонного прессования также содержит средство 9 выгрузки готового рулона. Каждый из торцевых ограничителей 7 имеет ось 10 и 11, соответственно. Камера 2 прессования имеет продольную ось 12. В представленных на фиг. 1-4 формах реализации прессующий механизм 3 представляет собой систему цепных транспортеров, в каждом из которых в качестве прессующих элементов 4 содержит цилиндрические стержни. В этом случае средство 6 задания движения выполнено в виде системы звездочек стандартного или специального (с выемками для прохода стержней) исполнения в зависимости от способа крепления стержней к цепи транспортера. В примерах других форм реализации, которые будут рассмотрены ниже со ссылкой на позиции фиг. 7-12 будут рассмотрены другие формы реализации прессующего механизма 3, прессующих элементов 4 и средства 6 задания движения. Торцевые стенки 7 устройства рулонного прессования стационарно установлены таким образом,что ось 10 и/или 11 соответствующего торцевого ограничителя 7 расположена под углом к продольной оси 12 камеры 2 прессования. На фиг. 5 а-5 в представлены различные возможные способы установки торцевых ограничителей 7. Так, на фиг. 5 б представлен вариант установки торцевых ограничителей 7, когда направление угла наклона обоих торцевых ограничителей 7 выбрано одинаковым; на фиг. 5 а представлен вариант установки торцевых ограничителей 7, когда направление угла наклона торцевых ограничителей 7 выбрано противоположным; и, наконец, на фиг. 5 в и 6 представлен вариант установки торцевых ограничителей 7, когда углы наклона торцевых ограничителей 7 лежат в различных плоскостях. Кроме того, в случае необходимости, под углом к продольной оси 12 камеры 2 прессования может быть установлен только один из двух торцевых ограничителей. При этом выбор способа установки торцевых ограничителей в каждом конкретном случае может быть осуществлен специалистом, исходя из ряда условий: прессуемый материал, требуемые размер и форма готового рулона и т.д. Следует отметить также, что оси 10 и 11 торцевых ограничителей 7 могут иметь разные углы наклона по отношению к продольной оси 12 камеры прессования 2. На фиг. 5 а-в, а также фиг. 6 изображен также готовый рулон 13. Упомянутые фигуры дают четкое представление о том, что, независимо от выбора рассмотренных выше вариантов установки торцевых ограничителей 7 под углом к продольной оси 12 камеры 2 прессования, готовый рулон 13 имеет цилиндроконическую форму. На фиг. 7 и 8 схематично изображена камера 2 прессования с прессующим механизм 3, который содержит в качестве прессующих элементов 4 барабаны. При этом принципы выбора варианта установки торцевых ограничителей 7 по отношению у продольной оси 12 камеры 2 прессования, а также форма готового рулона 13 остаются сходными с описанными выше для прессующего механизма 3 цепного типа. На фиг. 9 и 10 схематично изображена камера 2 прессования с прессующим механизмом 3, который содержит в качестве прессующих элементов 4 прессующие маты. В данной форме реализации средство 6 задания движения выполнено в виде системы валков. Принципы выбора варианта установки торцевых ограничителей 7 по отношению к продольной оси 12 камеры 2 прессования, а также форма готового рулона 13 также остаются сходными с описанными выше для прессующего механизма 3 цепного типа. И, наконец, на фиг. 11 и 12 схематично изображена камера 2 прессования с прессующим механизмом 3, который содержит в качестве прессующих элементов 4 систему ремней, а в качестве средства 6 задания движения - систему шкивов. Все сказанное выше для механизмов цепного типа остается справедливым и в этом случае. Во втором варианте выполнения устройства рулонного прессования, представленном, в частности,на фиг. 13, 14 и подетально на фиг. 15-17 г, торцевые ограничители 7 установлены с возможностью свободного вращения вокруг своих осей 10 и 11, соответственно. При этом оси 10 и/или 11 расположены-5 006666 под углом к продольной оси 12 камеры прессования 2. В данном варианте выполнения торцевые ограничители 7 выполнены составными в направлении продольной оси камеры и содержат цельный наружный диск 14, который установлен неподвижно по отношению к камере 2 прессования, и связанное с ним дискообразное средство 15 сопряжения с рулоном. Более детально конструкция торцевого ограничителя 7 и средства 15 сопряжения с рулоном в одной из предпочтительных форм реализации для второго варианта выполнения устройства рулонного прессования представлена на фиг. 15. На фиг. 16, 17 а-г представлены различные возможные формы реализации части средства 15 сопряжения с рулоном, выполненной в виде плоского упорного подшипника 16. В представленном на чертежах примере реализации часть средства 15 сопряжения с рулоном выполнена в виде плоского упорного подшипника 16. Упорный подшипник 16 выполнен герметичным и состоит из трех, соосно установленных дисков: обращенного в сторону камеры 2 прессования и взаимодействующего с рулоном внешнего диска 17, обращенного в сторону наружного диска 14 торцевого ограничителя и взаимодействующего с наружным диском 14 торцевого ограничителя внутреннего диска 18 и расположенного между ними центрального диска 19. Внешний 17, внутренний 18 и центральный 19 диски установлены с возможностью вращения относительно друг друга вокруг оси 10 (11). Центральный диск 19 может быть выполнен в виде сепаратора (фиг. 17 а, б). Внешний 17, внутренний 18 и центральный 19 диски снабжены внешними кромками 20 и внутренними кромками 21, на которых установлены элементы 22, формирующие лабиринтное уплотнение. Между внешним 17 и внутренним 18 дисками размешены элементы 23 качения и/или элементы 24 скольжения. При наличии элементов 23 качения и/или элементов 24 скольжения центральный диск 19 выполнен в виде сепаратора (фиг. 17 а, б). В представленной на фиг. 17 в форме реализации центральный диск 19 несет на своих боковых поверхностях плоские элементы скольжения, а в представленной на фиг. 17 г форме реализации центральный диск 19 выполняет функцию элемента скольжения. Средство 15 сопряжения с рулоном содержит также защитный несущий кожух 25, который опирается на плоскость упорного подшипника (внешний диск 17) и центральный дискообразный элемент 26,который также относится к элементу сопряжения с рулоном. Средство 15 сопряжения с рулоном во всех предпочтительных формах реализации имеет внешний диаметр D, соответствующий диаметру готового рулона 13. Каждый из элементов сопряжения с рулоном (в представленной на чертежах форме реализации внешний диск 17), а также каждый элемент сопряжения с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7 (в представленной на чертежах форме реализации внутренний диск 18) связаны с наружным диском 14 торцевого ограничителя посредством вращающихся опор, в частности опор качения и/или опор скольжения. Так, в частности, в соответствии с формой реализации, представленной на фиг. 15, внешний диск 17 упорного подшипника 16 через защитный кожух 25 неподвижно связан с центральным дискообразным элементом 26, а тот, в свою очередь, посредством подшипника 27 связан с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7. Кроме того, центральный диск 19 через систему подшипников 28 (в представленной на фиг. 16 форме реализации - шесть подшипников 28) также связан с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7. На фиг. 18 дано схематичное изображение в разрезе общего вида устройства рулонного прессования по завершении формирования рулона, а на фиг. 19 - схематичное изображение в разрезе общего вида устройства рулонного прессования на этапе выгрузки готового рулона. Данные фигуры могут быть отнесены в равной мере и к первому, и ко второму варианту выполнения устройства рулонного прессования и служат для иллюстрации особенностей конструкции средства 9 выгрузки готового рулона в одной из предпочтительных форм реализации. В данной форме реализации средство 9 выгрузки готового рулона 13 снабжено толкателем 29, который после раскрытия камеры 2 прессования, например через рычажношарнирное соединение 30, приводится в действие, например, гидроцилиндром (на чертежах не изображен). Система раскрытия камеры 2 прессования, включая принципы формирования сигнала на раскрытие, его передачи, а также включение механизма раскрытия и последующее включение средства 9 выгрузки готового рулона могут быть выполнены любым известным образом и в рамках настоящей заявки подробно рассматриваться не будут. Предлагаемое устройство рулонного прессования работает следующим образом. В обоих вариантах выполнения через средство 1 загрузки сырья сырье подается в камеру 2 прессования и взаимодействует с прессующими элементами 4 любого подходящего типа из состава прессующего механизма 3. Средство 6 задания движения, которое в различных формах реализации может содержать систему валов, валков, шкивов или звездочек стандартного или специального исполнения и, при необходимости, систему направляющих, в совокупности с прессующим механизмом 3 образуют контур прессования, обеспечивающий, в основном, цилиндрическую форму готового рулона 13. При этом прессующий механизм 3 может быть выполнен в виде одного условно замкнутого участка, образующего условно замкнутый контур 5 прессования (фиг. 7, 11), или в виде нескольких участков, образующих условно замкнутый контур 5 прессования (фиг. 1, 2, 9, 13, 19, 20). В рамках настоящего изобретения конструкция прессующего механизма 3 не является существенной и подробно рассматриваться не будет. Прессующий механизм 3 (независимо от количества участков и типа) формирует цилиндрическую-6 006666 поверхность рулона. Кожух 8 удерживает прессующий механизм 3 в заданных пределах и защищает его от проникновения посторонних предметов. Одновременно он выполняет роль силовой конструкции, а также локализует зону перемещения прессуемого материала, оказавшегося вне пределов камеры 2 прессования, для его последующего возврата в камеру 2 прессования. Торцевые поверхности рулона формируются торцевыми ограничителями 7. Для формирования готового рулона 13 с заданными характеристиками формы, размеров, плотности и т.д., исходя из конкретных характеристик определенного вида прессуемого материала, выбирают способ установки торцевых ограничителей 7 (неподвижно или с возможностью вращения вокруг своих осей одного или обоих торцевых ограничителей 7), а также значение угла и направление наклона для каждого торцевого ограничителя 7. В первом варианте выполнения устройства рулонного прессования торцевые ограничители 7 устанавливают неподвижно по отношению к камере прессования 2 таким образом, что их оси 10 и/или 11 расположены под углом к продольной оси 12 камеры прессования 12 (фиг. 2, 4, 5 а-в, 6). Как уже было отмечено выше, конкретная форма реализации в отношении определения величины угла наклона и его направления для каждого из торцевых ограничителей 7 должна быть выбрана специалистом в каждом конкретном случае, исходя из конкретных условий. В процессе формирования рулона в камере 2 прессования, каждый наружный пласт прессуемого материала взаимодействует с прессующим механизмом 3 и подвергается со стороны прессующих элементов 4 воздействию определенного усилия прессования в радиальном направлении. В тоже время,учитывая наклонное расположение по меньшей мере одного торцевого ограничителя 7 по отношению к продольной оси 12 камеры 2 прессования, рулон подвергается со стороны торцевого элемента 7, по меньшей мере, со стороны определенной его части, воздействию усилия прессования в осевом (поперечном) направлении. Таким образом, рулон, по существу, подвергается воздействию усилия прессования по всему объему и во всех направлениях. При этом установка торцевых ограничителей неподвижно по отношению к камере 2 прессования не препятствует созданию усилия прессования в осевом (поперечном) направлении, а в некоторых случаях (в зависимости от прессуемого материала) может быть единственным решением, обеспечивающим достижение эффективного результата. Во втором варианте выполнения устройства рулонного прессования по меньшей мере один из торцевых ограничителей 7 устанавливают с возможностью свободного вращения вокруг своей оси 10 и/или 11, причем оси 10 и/или 11 расположены под углом к продольной оси 12 камеры прессования 12 (фиг. 13,14). При этом, также как и для первого варианта выполнения устройства рулонного прессования, конкретная форма реализации в отношении определения величины угла наклона и его направления для каждого из торцевых ограничителей 7 должна быть выбрана специалистом в каждом конкретной случае,исходя из конкретных условий. Как и в первом варианте выполнения устройства рулонного прессования, в процессе формирования рулона в камере 2 прессования, каждый наружный пласт прессуемого материала взаимодействует с прессующим механизмом 3 и подвергается со стороны прессующих элементов 4 воздействию определенного усилия прессования в радиальном направлении. В то же время, учитывая наклонное расположение по меньшей мере одного торцевого ограничителя 7 по отношению к продольной оси 12 камеры 2 прессования, рулон подвергается со стороны торцевого элемента, по меньшей мере со стороны определенной его части, воздействию усилия прессования в осевом (продольном) направлении. Таким образом, рулон, по существу, подвергается усилию прессования по всему объему и во всех направлениях. При этом установка средства 15 сопряжения с рулоном торцевых ограничителей 7 с возможностью свободного вращения вокруг собственных осей 10 (11) обеспечивает их вращение, согласованное с вращением прессуемого рулона. Ниже, со ссылками на позиции фиг. 15-17 г чертежей, будет более подробно рассмотрена работа некоторых из возможных форм реализации торцевого ограничителя 7 и средства 15 сопряжения с рулоном. Цельный наружный диск 14 торцевого ограничителя 7 установлен неподвижно по отношению к камере 2 прессования. В отличие от подавляющего большинства существующих конструкций торцевых ограничителей из состава устройств рулонного прессования торцевой ограничитель 7 согласно изобретению выполнен неразъемным в поперечном вертикальном направлении. Со стороны камеры 2 прессования торцевой ограничитель 7 снабжен связанным с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7 (например, через подшипники 27, 28 и т.п. элементы сопряжения с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7) средством 15 сопряжения с рулоном В торцевом ограничителе 7 согласно изобретению могут быть использованы средства 15 сопряжения в различных формах реализации, состоящие из нескольких частей, имеющих конструкции различных типов, некоторые из которых были рассмотрены выше. Так, выше была рассмотрена конструкция упорного подшипника 16 в некоторых формах реализации. Внешний диск 17 из состава упорного подшипника 16 взаимодействует с защитным несущим кожухом 25 и неподвижно связанным с кожухом 25 центральным дискообразным элементом 26, образуя неразрывную поверхность взаимодействия с рулоном, при том, что средство 15 сопряжения с рулоном выполнено из двух частей: упорного подшипника 16 и центрального дискообразного элемента 26. При этом-7 006666 возможность свободного вращения этой поверхности вокруг оси 10 (11) торцевого ограничителя 7 обеспечивается следующим образом. Центральный дискообразный элемент 26 связан с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7 посредством подшипника 27. Упорный подшипник 16 связан с наружным диском 14 торцевого ограничителя 7 посредством подшипников 28. При такой установке упорного подшипника 16 его внутренний диск 18 неподвижно взаимодействует с наружным диском 14 торцевого ограничителя, а внешний диск 17, который неподвижно взаимодействует с защитным кожухом 25 и неподвижно соединенным с защитным кожухом 25 центральным дискообразным элементом 26, совместно с центральным дискообразным элементом 25 вращается со скоростью вращения рулона благодаря наличию элементов 23 качения и/или элементов 24 скольжения, размещенных в центральном диске 19, который в таком случае выполняется в виде сепаратора. Однако, в некоторых случаях, элементы 23 качения и/или элементы 24 скольжения могут отсутствовать и центральный диск 19 может быть выполнен в виде скользкого диска, установленного между внешним 17 и внутренним 18 дисками и выполняющего функцию элементов 23 качения и/или элементов 24 скольжения. На внешних 20 и внутренних 21 кромках внешнего 17, внутреннего 18 и центрального 19 дисков с зазором по отношению друг к другу установлены кольцевые элементы 22, которые в представленной на чертежах форме реализации формируют лабиринтное уплотнение. Форма профиля элементов 22 и тип уплотнения могут быть выбраны специалистом любыми подходящими для конкретной формы реализации упорного подшипника 16. С учетом описанной выше конструкции средства 15 сопряжения с рулоном, а также с учетом того,что внешний 17 и внутренний 18 диски, как правило, выполнены из тонколистового металла, который за счет своих упругих свойств может компенсировать и устранять все неровности торцевой поверхности торцевого ограничителя 7 и торцевой поверхности прессуемого рулона, можно создать требуемое усилие прессования в осевом (поперечном) направлении по торцевой поверхности рулона, подвергающейся сжатию в продольном направлении в каждый момент времени. Принимая во внимание выполнение внешнего 17, внутреннего 18 и центрального 19 дисков из тонколистового металла, а также незначительные размеры элементов 23 качения и/или элементов 24 скольжения в направлении оси 10 (11) торцевого ограничителя 7, можно говорить о практически плоском и гибком средстве 15 сопряжения с рулоном или части средства 15 сопряжения с рулоном, в частности, о плоском и гибком упорном подшипнике 16. Возможность прессования по всей торцевой поверхности прессуемого рулона обеспечивается за счет выбора внешнего диаметра D средства 15 сопряжения с рулоном и, соответственно, плоского подшипника 16 соответствующим (равным) диаметру готового рулона 13. В этом случае удается создавать усилия прессования, как в центральных, так и в периферийных областях торцевых поверхностей прессуемого рулона, причем прирост усилия прессования в периферийных областях способствует получению готового рулона 13 с торцевыми поверхностями повышенной плотности. Из приведенного выше подробного описания следует, что при правильном подборе типа и конкретной конструкции механизма 3 прессования в сочетании с предложенными в рамках настоящего изобретения особенностями выполнения торцевых ограничителей, можно достигнуть более высоких, чем это достигается в традиционных конструкциях, результатов по равномерности и значению показателя плотности готового рулона 13 по всему объему. В результате описанных выше процессов прессования, протекающих в камере 2 прессования, независимо от варианта выполнения устройства рулонного прессования и конкретных форм его реализации,в камере 2 прессования формируется готовый рулон 13 цилиндроконической формы. Сформированный описанным выше образом готовый рулон 13 далее выгружают из камеры 2 прессования. Для этого раскрывают камеру 2 прессования соответствующим ее конструкции и конструкции механизма 3 прессования образом. Подобные конструкции, например шарнирные, хорошо известны специалистам в данной области техники и в связи с несущественностью в рамках настоящего изобретения подробно описаны не будут. При поступлении сигнала о раскрытии камеры 2 прессования на средство 9 выгрузки готового рулона 13, которое приводится в движение, например, гидроцилиндром (на чертеже не изображен), которое, в свою очередь, приводит в движение (в направлении, указанном стрелкой) толкатель 29, например посредством рычажно-шарнирного соединения 30. Таким образом, при раскрытии камеры 2 прессования толкатель 29 подается в камеру 2 прессования через разрывы между отдельными ветвями механизма 3 прессования, как показано на фиг. 18, или между элементами прессования, например лентами, и выталкивает готовый рулон 13 из камеры 2 прессования(из положения, обозначенного штриховой линией). Описанная конструкция позволяет значительно упростить процесс выгрузки готового рулона, особенно, с учетом высокой плотности готового рулона 13 и его сжатия торцевыми ограничителями 7. В описанном выше примере реализации обоих вариантов исполнения заявляемого устройства рулонного прессования использованы только некоторые предпочтительные варианты комбинаций возможных значений существенных признаков, что не исключает возможности реализации вариантов устройства с другими возможными вариантами комбинаций значений существенных признаков. При этом все возможные комбинации обеспечивают достижение заявленных технических результатов.-8 006666 Литература: 1. А.В. Клочков, Н.В. Чайчиц, В.П. Буяшов, Сельскохозяйственные машины, Мн.: Ураджай, 1997,с. 290, 291. 2. Патент RU2106256, кл. А 01 F 15/07, В 30 В 9/00, опубл. 10.03.1998. 3. В.И. Особов, Г.К. Васильев, Сеноуборочные машины и комплексы, М.: Машиностроение, 1983,с. 111. 4. Патент RU942572 С 1, кл. А 01 F 15/02, опубл. 07.07.1982. 5. В.И. Особов, Г.К. Васильев, Сеноуборочные машины и комплексы, М.: Машиностроение, 1983,с. 107-109, рис. 51. 6. Патент RU2106256, кл. А 01 F 15/07, В 30 В 9/00, опубл. 10.03.1998. 7. Патент RU2033021, кл. А 01 F 15/07, опубл. 20.04.1995. 8. Международная заявка PCT/BY03/0015 от 17.11.2003. 9. Заявка ЕА 200400620 от 15.04.2004. 10. В.И. Особов, Г.К. Васильев, Сеноуборочные машины и комплексы, М.: Машиностроение,1983, с. 111, рис. 53. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство рулонного прессования, содержащее, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, отличающееся тем, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен таким образом, что его ось расположена под углом к продольной оси камеры. 2. Устройство рулонного прессования, содержащее, по меньшей мере, средство загрузки сырья, камеру прессования, сформированную прессующим механизмом, включающим систему прессующих элементов, образующих контур прессования и связанных со средством задания движения, двумя торцевыми ограничителями и, при необходимости, кожухом, и средство выгрузки готового рулона, отличающееся тем, что по меньшей мере один из торцевых ограничителей установлен с возможностью независимого свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, расположенной под углом к продольной оси камеры. 3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей направлены в одну сторону. 4. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей направлены в противоположные стороны. 5. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что углы наклона торцевых ограничителей лежат в различных плоскостях. 6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что торцевой ограничитель выполнен составным в направлении продольной оси камеры и содержит цельный наружный диск, установленный неподвижно по отношению к камере, и связанное с ним со стороны камеры дискообразное средство сопряжения с рулоном, при этом средство сопряжения с рулоном включает по меньшей мере один элемент сопряжения с наружным диском, по меньшей мере один элемент сопряжения с рулоном, установленный с возможностью свободного вращения вокруг оси торцевого ограничителя, и систему элементов взаимодействия между элементами сопряжения с наружным диском и элементами сопряжения с рулоном, выполненные предпочтительно в виде элементов качения и/или элементов скольжения. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере часть элемента сопряжения с рулоном выполнена в виде плоского упорного подшипника, наружный диаметр которого соответствует диаметру рулона. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что плоский упорный подшипник выполнен герметичным и состоит из трех дисков, установленных соосно с возможностью вращения друг относительно друга вокруг оси торцевого ограничителя, каждый из которых снабжен наружной и, при необходимости, внутренней кромками, на которых расположены элементы, формирующие контур уплотнения, причем центральный диск, при необходимости, выполнен в виде сепаратора, а между крайними, внешним и внутренним по отношению к наружному диску торцевого ограничителя дисками размещены элементы качения и/или скольжения. 9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый из элементов сопряжения с рулоном и каждый из элементов сопряжения с наружным диском торцевого ограничителя связан с наружным диском торцевого ограничителя посредством по меньшей мере одной опоры качения и/или скольжения. 10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что средство выгрузки готового рулона дополнительно снабжено толкателем, расположенным между прессующими устройствами или прессующими элементами с возможностью взаимодействия через них с готовым рулоном. 11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что система прессующих элементов вы-9 006666 полнена в виде цепных транспортеров и/или в виде ленточных транспортеров, и/или в виде системы барабанов, и/или в виде системы матов.

МПК / Метки

МПК: A01F 15/07

Метки: варианты, прессования, рулонного, устройство

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/17-6666-ustrojjstvo-rulonnogo-pressovaniya-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство рулонного прессования (варианты)</a>

Похожие патенты