1. Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.

2. Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанное с возможностью согласования движения со средством задания движения цепи, а прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что торцевые ограничители снабжены элементами взаимодействия с прессующими элементами, расположенными вдоль кромки торцевого ограничителя.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия с поверхностями торцевых ограничителей.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с рабочей поверхностью каждого смежного прессующего элемента.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между смежными прессующими элементами установлен дополнительный элемент уплотнения.

7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что каждая направляющая средства задания траектории движения цепи выполнена в виде множества связанных и образующих условно замкнутый контур участков одинаковой и/или различной кривизны.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере по два соответствующих смежных участка каждой направляющей средства задания траектории движения цепи связаны между собой шарнирно.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что каждая из цепей выполнена в виде по меньшей мере двух бесконечных участков, взаимодействующих со средством задания движения цепи и средством задания траектории движения цепи с возможностью изменения взаимного пространственного положения.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что прессующие элементы, установленные на одном бесконечном участке цепи смещены по отношению к прессующим элементам, установленным на смежном бесконечном участке цепи, причем величина смещения меньше шага установки прессующих элементов.

11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что торцевые ограничители расположены под углом к оси цилиндра, образуемого внутренней цилиндрической поверхностью.

12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что прессующие элементы снабжены осевыми выступами, а направляющие снабжены держателями, причем осевые выступы и держатели выполнены с возможностью взаимодействия.

 

(57) Реферат / Формула:
Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.

2. Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанное с возможностью согласования движения со средством задания движения цепи, а прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что торцевые ограничители снабжены элементами взаимодействия с прессующими элементами, расположенными вдоль кромки торцевого ограничителя.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия с поверхностями торцевых ограничителей.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с рабочей поверхностью каждого смежного прессующего элемента.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между смежными прессующими элементами установлен дополнительный элемент уплотнения.

7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что каждая направляющая средства задания траектории движения цепи выполнена в виде множества связанных и образующих условно замкнутый контур участков одинаковой и/или различной кривизны.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере по два соответствующих смежных участка каждой направляющей средства задания траектории движения цепи связаны между собой шарнирно.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что каждая из цепей выполнена в виде по меньшей мере двух бесконечных участков, взаимодействующих со средством задания движения цепи и средством задания траектории движения цепи с возможностью изменения взаимного пространственного положения.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что прессующие элементы, установленные на одном бесконечном участке цепи смещены по отношению к прессующим элементам, установленным на смежном бесконечном участке цепи, причем величина смещения меньше шага установки прессующих элементов.

11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что торцевые ограничители расположены под углом к оси цилиндра, образуемого внутренней цилиндрической поверхностью.

12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что прессующие элементы снабжены осевыми выступами, а направляющие снабжены держателями, причем осевые выступы и держатели выполнены с возможностью взаимодействия.

 

---

008301
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам для формирования цилиндрических кип путем намотки и прессования и может быть использовано в сеноуборочных машинах и комплексах, в устройствах для сбора и переработки различного сырья и отходов, включая мусор, и других устройствах, которые предназначены для прессования материалов произвольной структуры, в том числе материалов, характеризующихся высокими значением коэффициента трения скольжения (например, бумажные отходы и т.п.) в цилиндрические кипы с возможной последующей упаковкой и/или обвязкой.
Задача формирования цилиндрических кип с условно равномерной структурой повышенной плотности не зависимо 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 цилиндрических кип при заготовке грубых кормов (сено, солома) решена различными производителями. Однако существующие устройства рулонного прессования не могут быть с успехом использованы в случае более мелкого или разнородного сырья и материалов, например сочных кормов, отходов и т.п. Также нерешенной остается проблема рулонного прессования бытового мусора для его последующей транспортировки, складирования и переработки.
Предшествующий уровень техники
Известны различные конструкции устройства рулонного прессования скошенной растительной массы, в общем случае, содержащего средство загрузки сырья, средство ограничения объема, выполненное в виде цилиндрической прессовальной камеры, а также расположенный в прессовальной камере механизм прессования [1, 2]. Прессующий механизм представляет собой цепочно-планчатый транспортер, перемещаемый по направляющим системой звездочек специального исполнения. Такая конструкция прессующего механизма, а, следовательно, и устройства рулонного прессования скошенной растительной массы в целом, все же не обладает необходимым для данного типа устройств уровнем качества, надежности, и, кроме того, не может быть использована для рулонного прессования сочных кормов, и, тем более, не пригодна для рулонного прессования других видов сырья и материалов.
Наиболее близким по совокупности технических решений к заявляемым из известных является устройство формирования рулона из скошенной растительной массы, предложенное в евразийской заявке № 200300310 этого же заявителя [3]. Описанное в заявке устройство также предназначено для рулонного прессования и содержит средство загрузки сырья, средство ограничения объема, выполненное в виде цилиндрической прессовальной камеры, а также расположенный в прессовальной камере механизм прессования. Если в данном случае средство загрузки сырья и прессовальная камера выполнены с использованием традиционных для аналогичных устройств технических решений, то механизм прессования содержит ряд оригинальных технических решений, позволяющих использовать детали, в частности звездочки, только стандартного исполнения. Так, прессующий механизм выполнен в виде параллельных бесконечных цепей, взаимодействующих со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, и прессующих элементов, установленных между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи. Описанная конструкция устройства рулонного прессования показала очень высокие результаты по производительности, надежности, ремонтопригодности, а также по соответствию санитарным и эргономическим требованиям (снижен уровень шума, удобство эксплуатации и т.п.). Однако описанное устройство предназначено для высокоэффективного формирования рулона из скошенной растительной массы. При прессовании растительной массы, включающей мелкие частицы, или сырья и материала нерастительного происхождения, в том числе, например, с элементами твердой структуры, что характерно для отходов, эффективность устройства снижается.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание различных вариантов устройства рулонного прессования, которое обеспечивало бы более высокое значение усилия прессования, направленного на рулон как в радиальном, так и в осевом направлении, а следовательно, увеличение плотности прессования; снижение расхода энергии, а также возможность прессования сырья и материалов неоднородной структуры (наличие в обрабатываемом сырье элементов различных, в том числе мелких, фракций, различная, в том числе высокая, твердость элементов обрабатываемого сырья и т. д.), что обеспечивает возможность расширения сферы применения предлагаемого устройства рулонного прессования.
Поставленная задача решается предлагаемым устройством рулонного прессования, содержащим средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выпол
- 1 -
008301
ненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, за счет того, что прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.
Поставленная задача решается также предлагаемым устройством рулонного прессования, содержащим средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, за счет того, что устройство дополнительно содержит средство задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанное с возможностью согласования движения со средством задания движения цепи, а прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.
Такая особенность формирования средства ограничения постоянного объема обеспечивает взаимодействие прессуемого сырья только с подвижными элементами. Причем направление движения элементов, а также скорость движения элементов согласованы, как между собой, так и с направлением движения и скоростью движения обрабатываемого сырья. В идеальном случае прессующие элементы установлены на цепях таким образом, что формируют практически непрерывную внутреннюю цилиндрическую поверхность. Это не только позволяет избежать просыпания мелких фракций прессуемого сырья между прессующими элементами и/или контакта движущегося по радиальной траектории прессуемого сырья с неподвижной внутренней поверхностью прессовальной камеры, при ее наличии, но и повысить усилие прессования в радиальном направлении. При этом наличие цилиндробразующей стенки прессовальной камеры, как таковой, становится необязательным. Для сравнения, в существующих ранее конструкциях между цилиндробразующей стенкой прессовальной камеры и прессуемым сырьем в процессе движения по радиальной траектории, возникало трение скольжения, что "тормозило" движение сырья и проводило к увеличению энергозатрат и снижению эффективности прессования. Кроме того, на этих участках (между прессующими элементами) не удавалось получить высокую плотность и/или плотность, соответствующую плотности на участке, находящемся в непосредственном контакте с прессующим элементом.
Описанная конструкция позволяет получить указанные выше результаты, 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.
Очень важным с точки зрения достижения максимально возможных значений заявленных технических результатов является введение в конструкцию предлагаемого устройства средства задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанного с возможностью согласования движения со средством задания движения цепи. Это может быть реализовано, например, путем приведения во вращательное движение торцевых ограничителей непосредственно прессуемой массой, взаимодействующими с торцевыми ограничителями прессующими элементами, или посредством использования дополнительных зубчатых или цепных передач, связанных с торцевыми ограничителями и системой звездочек из состава средства задания движения цепи. Возможны и другие подходящие и известные специалистам в данной области техники реализации упомянутого признака.
В предпочтительной форме реализации этого варианта исполнения предлагаемого устройства рулонного прессования торцевые ограничители предпочтительно могут быть снабжены элементами взаимодействия с прессующими элементами, расположенными вдоль кромки торцевого ограничителя, что помимо возможности принудительного привода в движение торцевых ограничителей, обеспечивает уменьшение зазоров между сформированной прессующими элементами внутренней цилиндрической поверхностью и торцевыми ограничителями, а также повышает согласованность движения всех элементов средства ограничения объема в начальный момент прессования. Элементы взаимодействия могут быть выполнены, например, в виде зубьев или в любом другом подходящем виде. При этом каждый прессующий элемент предпочтительно установлен с возможностью взаимодействия с поверхностями обоих торцевых ограничителей.
Благодаря описанным выше особенностям взаимодействия между отдельными элементами системы между этими элементами и находящимся в движении прессуемым сырьем значительно снижается (для первого варианта) или совсем не возникает (для второго варианта) трение скольжения. Вместо этого имеет место трение качения, благодаря чему значительно снижается (до 10 раз) энергоемкость устройства либо при всех прочих равных условиях резко возрастает эффективность прессования и повышается плотность рулона.
В различных формах реализации заявляемых вариантов устройств рулонного прессования либо каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с ра
- 2 -
008301
бочей поверхностью каждого смежного прессующего элемента (непосредственного или через прессуемый материал), либо между смежными прессующими элементами установлен дополнительный элемент уплотнения. Форма реализации дополнительного элемента уплотнения может быть легко выбрана специалистом в данной области техники в зависимости от конкретной формы реализации устройства в целом, а также вида и характеристик прессуемого сырья и прочих условий.
Предпочтительными являются также формы реализации вариантов устройств, в которых направляющие средства задания траектории движения цепи выполнены в виде множества связанных и образующих условно замкнутый контур участков одинаковой и/или различной кривизны. Наиболее предпочтительно, когда по меньшей мере по два соответствующих смежных участка каждой направляющей средства задания траектории движения цепи связаны между собой шарнирно. Такая реализация конструкции направляющих средства задания траектории движения цепи позволяет наиболее эффективно без использования иных элементов конструкции по завершении процесса прессования открывать сформированную прессующими элементами и торцевыми ограничителями полость и извлекать готовый пресс-рулон.
При этом предпочтительным является выполнение каждой из цепей в виде по меньшей мере двух бесконечных участков, взаимодействующих со средством задания движения цепи и средством задания траектории движения цепи с возможностью изменения взаимного пространственного положения. Такое выполнение цепей повышает общее усилие прессования, а также в сочетании с наличием шарнирно связанных участков направляющей средства задания траектории движения цепи обеспечивает многовариантность возможных конструкций в части ориентирования выгрузки готового пресс-рулона, а также загрузки сырья.
Также предпочтительными являются формы реализации предлагаемых вариантов устройства рулонного прессования, в которых прессующие элементы, установленные на одном бесконечном участке цепи смещены по отношению к прессующим элементам, установленным на смежном бесконечном участке цепи, причем величина смещения меньше шага установки прессующих элементов. Предложенное взаимное размещение прессующих элементов на двух бесконечных участках цепи позволяет прессующим элементам каждого последующего участка цепи подпрессовывать участки поверхности обрабатываемого сырья или материала, которые при прохождении предыдущего бесконечного участка цепи располагались между двумя смежными прессующими элементами. Плотность на этих участках, естественно, несколько ниже, чем на участках поверхности обрабатываемого сырья или материала, находившихся в непосредственном контакте с прессующим элементом. Таким образом, при прохождении последующего бесконечного участка цепи, с учетом смещения прессующих элементов, участки поверхности обрабатываемого сырья или материала с более низкой плотностью уже находятся в непосредственном контакте с прессующими элементами этого участка цепи, т. е. достигается равномерная плотность рулона по всей площади цилиндрической поверхности.
Также предпочтительными являются формы реализации предлагаемых вариантов устройства рулонного прессования, в которых торцевые ограничители расположены под углом к оси цилиндра, образуемого внутренней цилиндрической поверхностью. При этом расположение вершины угла наклона осей торцевых ограничителей выбирается, исходя из взаимного расположения средства загрузки сырья и направления выгрузки готового пресс-рулона, таким образом, чтобы обеспечить повышенное усилие прессования в осевом направлении, равномерную плотность прессования по всему объему прессуемого сырья, а также для улучшения загрузки и облегчения процесса выгрузки готового пресс-рулона.
Прессующие элементы в предпочтительной форме реализации снабжены осевыми выступами, а направляющие - держателями, причем осевые выступы и держатели выполнены с возможностью взаимодействия. Такая форма реализации обеспечивает возможность регулирования необходимым образом положения отдельных участков цепи по отношению к соответствующему участку направляющей (участок цепи либо удерживается в направляющей на соответствующем участке, повторяя форму участка, либо натягивается между концами соответствующего участка направляющей, приобретая линейную форму) при изменении пространственного положения данного участка направляющей.
Таким образом, оригинальное и неочевидное для специалистов в данной области техники решение основных элементов предлагаемого устройства рулонного прессования в обоих вариантах исполнения, а также взаимосвязей между элементами устройства обеспечивает достижение во всех возможных формах реализации всех заявленных выше технических результатов.
Перечень фигур
Ниже достоинства и преимущества заявляемого устройства рулонного прессования в обоих вариантах исполнения 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 во втором варианте исполнения;
фиг. 2 - схематичное изображение общего вида другой предпочтительной формы реализации устройства рулонного прессования во втором варианте исполнения;
- 3 -
008301
фиг. 3 - фрагмент прессующего механизма в одной из предпочтительных форм реализации; фиг. 4а - разрез по линии А-А прессующего механизма по фиг. 3 (прессующий элемент круглого сечения);
фиг. 4б - разрез по линии А-А прессующего механизма по фиг. 3 (прессующий элемент прямоугольного сечения);
фиг. 5 - фрагмент прессующего механизма в другой предпочтительной форме реализации (с элементом уплотнения);
фиг. 6а - разрез по линии А-А прессующего механизма по фиг. 5 (прессующий элемент круглого сечения и возможные формы выполнения элемента уплотнения);
фиг. 6б - разрез по линии А-А прессующего механизма по фиг. 5 (прессующий элемент прямоугольного сечения и возможные формы выполнения элемента уплотнения);
фиг. 7а-в - примеры выполнения и установки на цепях прессующих элементов;
фиг. 8 - фрагмент устройства по фиг. 1 или 2 с изображением изменения пространственного положения основных элементов устройства в процессе работы;
фиг. 9 - разрез по линии А-А фрагмента устройства по фиг. 8;
фиг. 10 - разрез по линии Б-Б фрагмента устройства по фиг. 8;
фиг. 11 а-г - примеры вариантов выполнения участков цепей прессующего механизма и направляющих с изображением изменения их взаимного пространственного положения;
фиг. 12а, б - примеры выполнения средства задания вращательного движения торцевых ограничителей;
фиг. 13 - фрагмент вида по направлению А-А одной из форм реализации торцевого ограничителя по фиг. 12б, снабженного элементами взаимодействия с прессующими элементами;
фиг. 14 - схематичное изображение устройства рулонного прессования в первом варианте исполнения в одной из предпочтительных форм реализации;
фиг. 15 - разрез по линии А-А устройства по фиг. 14.
Описание устройства в статическом состоянии
На фиг. 1 и 2 в качестве примера схематично изображены общие виды двух предпочтительных форм реализации устройства рулонного прессования во втором варианте исполнения. Устройство в каждой из форм реализации содержит средство 1 загрузки сырья (для формы реализации по фиг. 1 сырьем может быть скошенная растительная масса, а для формы реализации по фиг. 2 - например, твердые отходы, которые перед поступлением в камеру прессования могут подвергаться измельчению) и средство 2 ограничения постоянного объема, которое, по сути, представляет собой камеру прессования. Средство 2 ограничения постоянного объема содержит множество элементов для формирования внутренней цилиндрической поверхности, в предлагаемом устройстве совмещенных с прессующими элементами 3, и торцевые ограничители 4. Устройства рулонного прессования по фиг. 1 и 2 содержат также прессующий механизм, который более подробно представлен на дальнейших чертежах (фиг. 3, 4а, 4б, 5, 6а, 6б, 7а-в, 8, Ha-г) и включает параллельные бесконечные цепи 5, взаимодействующие со средствами задания движения, содержащими систему звездочек 6, и со средствами задания траектории движения, снабженными направляющими 7 и катками 8. Между параллельными бесконечными цепями 5 посредством присоединительных устройств 9, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев 10 цепи 5, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи 5, взаимодействующей со звездочками 6, установлены прессующие элементы 3. Форма выполнения сечения прессующего элемента 3 может быть выбрана произвольно в соответствии с конкретным исполнением устройства в целом. На фиг. 4а, 6а и 4б, 6б представлены прессующие элементы 3 с круглым и прямоугольным поперечным сечением, соответственно. Прессующие элементы 3 могут быть установлены либо с зазором по отношению друг к другу (см. фиг. 7б, 7в, либо с возможностью близкого к непосредственному взаимодействия рабочих поверхностей 11 смежных прессующих элементов 3 (см. фиг. 3, 5, 7а), либо с размещением между рабочими поверхностями 11 смежных прессующих элементов 3 дополнительных элементов 12 уплотнения. Форма выполнения дополнительного элемента 12 уплотнения также может быть выбрана произвольно в зависимости, как от формы выполнения устройства в целом, так и от формы выполнения (от формы сечения) прессующего элемента 3. На фиг. 6а и 6б представлены только некоторые из возможных форм выполнения дополнительных элементов 12 уплотнения, в том числе, в зависимости от формы сечения прессующего элемента 3.
На фиг. 7а-в представлены примеры выполнения и установки на цепях 5 прессующих элементов 3. Так, в примере, представленном на фиг. 7а, изображен прессующий элемент 3, на торцах которого выполнены осевые выступы 13. Шаг установки прессующих элементов 3 на цепях 5 в соответствии с фиг. 7а-7в или иной может быть выбран специалистом в зависимости от конкретного выполнения устройства в целом, а также от размера частиц и вида прессуемого сырья и материалов.
На фиг. 8 представлен пример выполнения направляющей 7 в виде двух участков 7', 7". При этом каждый из участков 7', 7", в свою очередь, выполнен также из двух подучастков 14' и 15' (14" и 15", соответственно), связанных между собой посредством шарнирного соединения 16. Штрихпунктирной линией
- 4 -
008301
на данном чертеже обозначено возможное взаимное расположение различных участков направляющей 7, а следовательно участков цепи 5, при выгрузке готового пресс-рулона 17.
Существуют также другие многочисленные варианты выполнения направляющей 7 с различным количеством и расположением, в том числе взаимным, участков 7', 7", некоторые из которых представлены на фиг. 11а-г. При этом в примере, представленном на фиг. 11в, участок 7" направляющей 7 выполнен из трех подучастков 14", 15" и 18".
В связи с описанным выше выполнением направляющей 7 цепи 5 выполнены из, по меньшей мере, такого же количества участков 5', 5" а при наличии и 5''' (см. фиг. 11б)) и т.д. Все участки цепей 5 взаимодействуют с соответствующими звездочками 6, а установленные на них прессующие элементы 3 на концевых участках снабжены катками 8, взаимодействующими с соответствующими участками направляющей 7. Прессующие элементы 3 на смежных участках цепи 5 могут быть установлены, как без смещения, так и со смещением.
Так, в представленном на фиг. 8 примере реализации прессующие элементы 3, установленные на участке 5' цепи 5, смещены по отношению к прессующим элементам 3, установленным на участке 5" цепи 5, а в примерах, представленных на фиг. 11 а-г прессующие элементы на смежных участках 5', 5'' и 5' и 5''' (см. фиг. 11 б) цепи 5 установлены без смещения.
На фиг. 9 в разрезе по линии А-А на фиг. 8 более подробно представлена совокупность основных элементов прессующего механизма, средства ограничения постоянного объема, а также средства задания вращательного движения торцевых ограничителей 4 в соответствии со вторым вариантом выполнения устройства рулонного прессования, где торцевые ограничители 4 выполнены с возможностью вращения. Средство 19 задания вращательного движения торцевых ограничителей 4 связано с возможностью согласования движения с системой звездочек 6 из состава средства задания движения цепи 5. Один из возможных примеров реализации такой связи ниже будет более подробно рассмотрен со ссылкой на позиции фиг. 13, иллюстрирующей пример выполнения принудительной связи между средством 19 задания вращательного движения торцевых ограничителей 4 и звездочками 6 средства задания движения цепи через прессующие элементы 3, взаимодействующие с торцевыми ограничителями 4. Ввиду многовариантности и очевидности для специалистов в данной области технической реализации данного признака другие примеры реализации в рамках настоящего описания рассматриваться не будут. В представленном на фиг. 9 примере реализации средство 19 задания вращательного движения торцевых ограничителей 4 содержит центральную часть 20 и периферийную систему катков 21, примеры форм выполнения и способов установки которых представлены также на фиг. 12а, б. Торцевой ограничитель 4 и средство 19 задания вращательного движения торцевого ограничителя 4 установлены на опорной части 22, на которую передаются осевые нагрузки в процессе прессования.
В представленном на фиг. 9 примере реализации торцевые ограничители 4 установлены под углом к оси 23 цилиндра, образуемого внутренней цилиндрической поверхностью, сформированной установленными на цепи 5 прессующими элементами 3. В данном примере реализации угол наклона выбран таким образом, что его вершина расположена на вертикальной оси 24 средства 2 ограничения объема выше средства 2 ограничения объема. В общем случае, расположение вершины угла наклона выбирают для каждой конкретной формы реализации, исходя из взаимного расположения средства 1 загрузки сырья и направления выгрузки (показано стрелкой) пресс-рулона 17 и возможности достижения равномерной, максимально возможной плотности по всему объему прессуемого сырья и лучшей выгрузки рулона.
На фиг. 10 представлен местный вид по направлению Б-Б устройства по фиг. 8, который иллюстрирует один из возможных примеров реализации крепления подучастка 14' участка 7' направляющей 7, выполненного с возможностью изменения его пространственного положения относительно подучастка 15', а также механизма 25 привода. В данном примере реализации использован гидравлический механизм 25 привода замка 26. Направляющая 7 в изображенном примере реализации снабжена держателем 27, а прессующие элементы 3 - осевыми выступами 13. На фиг. 10 отделяемая (подвижная) часть направляющих 7 и цепей 5 заштрихована.
На фиг. 12а, б изображены некоторые примеры форм выполнения средства 19 задания вращательного движения торцевых ограничителей 4. В представленных примерах проиллюстрированы возможные формы выполнения и установки центральной части 20, катков 21, опорной части 22 из состава средства 19 задания вращательного движения торцевого ограничителя 4. Так, в представленных примерах катки 21 выполнены подвижными, в то время, как в примере, представленном на фиг. 9, каток 21 может быть закреплен на торцевом ограничителе либо на опорной части 22.
На фиг. 13 представлен фрагмент вида по направлению А-А на фиг. 12б, дающий представление о возможной форме реализации элемента 28 взаимодействия с прессующими элементами 3, которые расположены вдоль кромки 29 торцевого ограничителя 4 и через которые торцевые ограничители 4 приводятся в принудительное вращение.
На фиг. 14 схематично изображен один из примеров реализации заявляемого устройства рулонного прессования в первом варианте исполнения. В представленном примере устройство рулонного прессования кроме средства 2 ограничения объема, сформированного установленными на цепях 5 прессующими
- 5 -
008301
элементами 3 и торцевыми ограничителями 4 содержит также дополнительно сплошную неподвижную оболочку (камеру) 30.
Фиг. 15 в разрезе по линии А-А иллюстрирует форму реализации, в которой торцевые ограничители 4 являются неподвижными (жестко связаны с оболочкой 30) и установлены под углом к оси 23 цилиндра, образуемого прессующими элементами 3.
Как уже было упомянуто выше, количество и взаимное расположение участков направляющей 7, а также шаг и способ установки прессующих элементов 3 на смежных участках цепи 5 (со смещением или согласованно) могут быть выбраны специалистом в данной области, исходя из целей создания конкретного устройства рулонного прессования, характеристик прессуемого материала, пространственной ориентации средства 1 загрузки сырья и направления выгрузки готового пресс-рулона 17.
В некоторых вариантах выполнения (см, например, фиг. 8, а также 11 б, г) предусмотрена возможность натяжения цепи 5 при выгрузке готового пресс-рулона 17 для улучшения условий его выгрузки без приведения во взаимодействие упомянутых выше осевых выступов 13 на прессующих элементах 3 и держателей 27 на одной из направляющих 7.
На фиг. 1, 2, 8, 11 а, 14, 15 позицией 31 обозначены гидроцилиндры привода направляющих 7.
Предлагаемое устройство рулонного прессования работает следующим образом.
Через средство 1 загрузки сырья сырье подается в камеру прессования, объем которой определяется средством 2 ограничения объема, в частности, прессующими элементами 3, установленными на параллельных бесконечных цепях 5, и торцевыми ограничителями 4.
Траектория движения параллельных бесконечных цепей 5 задается посредством направляющих 7, по которым цепи 5 перемещаются с помощью катков 8, установленных на концевых участках прессующих элементов 3. Независимо от количество участков 7', 7" и т.д. направляющих 7, количества подучаст-ков 14, 15 и 18 для каждого из этих участков, а также количества бесконечных участков цепи 5, в рабочем положении все эти элементы обеспечивают формирование практически замкнутого объема с внутренней цилиндрической поверхностью. Согласование движения всех участков 5', 5" и т.д. цепи 5 осуществляется с помощью средства задания движения цепи, в частности, посредством системы звездочек 6. Звездочки 6, используемые в предлагаемом устройстве рулонного прессования благодаря оригинальной конструкции присоединительных устройств 9 имеют стандартное исполнение.
Присоединительные устройства 9 устанавливаются с возможностью охвата двух смежных звеньев 10 цепи 5 со стороны, противолежащей стороне цепи 5, взаимодействующей со звездочками 6.
В зависимости от вида прессуемого сырья, а также от конструкции устройства рулонного прессования в целом и его отдельных элементов, прессующие элементы 3 посредством присоединительных устройств 9 устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить необходимый и/или минимально возможный зазор между рабочими поверхностями 11 смежных прессующих элементов 3 или исключить возможность образования зазора между рабочими поверхностями 11 смежных прессующих элементов 3. Величина зазора или необходимость его устранения выбираются исходя из вида прессуемого материала. Зазор должен быть выбран таким, чтобы исключить возможность контакта, в том числе временного и/или случайного, прессуемого материала с неподвижным кожухом 30 устройства, в случае его наличия, или просыпания прессуемого материала в случае отсутствия кожуха. Так, в случае прессования сырья с очень маленьким размером частиц, т.е. когда необходимо устранить зазоры между рабочими поверхностями 11 смежных прессующих элементов 3, между смежными прессующими элементами устанавливают (зажимают) дополнительные элементы 12 уплотнения. Выше уже отмечалась возможность выбора дополнительных элементов 12 уплотнения из широкого ряда форм и размеров в каждом конкретном случае реализации устройства рулонного прессования. Их установка улучшает также динамические характеристики условий работы цепи 5, исключая ее колебания в поперечном направлении, что уменьшает износ и повышает срок службы цепи 5.
В процессе прессования прессуемое сырье многократно перемещается по круговой траектории, испытывая прессующее усилие со стороны прессующих элементов 3. При этом прессуемое сырье не контактирует с неподвижными элементами, т. к. все элементы, образующие внутреннюю цилиндрическую поверхность, определяющую траекторию перемещения прессуемого материала, представляют собой только подвижные элементы: прессующие элементы 3 и, при наличии, дополнительные элементы 12 уплотнения. Таким образом, трение скольжения заменяется трением качения, что значительно снижает потери энергии и повышает, тем самым, эффективность процесса прессования. Эта эффективность еще более возрастает во втором варианте исполнения предлагаемого устройства, в котором подвижными являются и торцевые ограничители 4.
Средство 19 задания вращательного движения торцевых ограничителей 4, включающее подвижную центральную часть 20 и периферийную систему катков 21, устанавливается на опорную часть 22. На опорную часть 22 посредством средства 19 задания вращательного движения устанавливается также торцевой ограничитель 4 таким образом, чтобы передать осевое усилие прессования на опорную часть 22. При этом в зависимости от формы выполнения катки 21 могут быть либо подвижными (см. фиг. 12а, б), либо закрепленными на опорной части 22 или непосредственно на торцевом ограничителе 4 (см. фиг. 9). Торцевой ограничитель 4 приводится во вращение либо пассивно через прессуемый рулон 17, либо
- 6 -
008301
принудительно путем взаимодействия прессующих элементов 3 с элементами 23 взаимодействия, расположенными у кромки 24 торцевых ограничителей 4 (см. фиг. 13), либо любым другим известным специалистам подходящим способом. Благодаря наличию упомянутой связи между средством задания движения цепи 5 и средством 19 задания вращательного движения торцевого ограничителя 4 движение цепи 5 и торцевых ограничителей 4 полностью согласуется по направлению и скорости и в начальный момент прессования. Благодаря вращению торцевых ограничителей 4 обеспечивается возможность получения более плотных торцов рулона 17, а выполнение у кромки 29 торцевого ограничителя элементов 28 взаимодействия с прессующими элементами 3 также повышает "герметичность" конструкции камеры прессования (средства 2 ограничения объема)
Как уже было упомянуто, вращательное движение торцевых ограничителей 4 полностью согласовано с движением прессующих элементов 3 по круговой траектории, а следовательно, и с прессуемым сырьем, перемещаемым по круговой траектории прессующим механизмом, в частности, прессующими элементами 3. Таким образом, создается камера прессования, в которой практически отсутствуют зазоры между ее элементами, и в которой каждая точка внутренней поверхности (и цилиндрической и торцевых) перемещается согласованно с перемещением прессуемого сырья. Наличие нескольких бесконечных участков 5', 5" и т.д. цепей 5 также значительно повышает усилие и плотность прессования сырья. При этом частота установки прессующих элементов 3 позволяет достигать более высокой и равномерной плотности прессования по всей поверхности рулона. Еще более равномерная плотность достигается при установке прессующих элементов 3 одного бесконечного участка 5' цепи 5 со смещением по отношению к прессующим элементам 3, установленным на смежном ему бесконечном участке 5'' цепи 5. При этом наибольшее усилие прессования при контакте рулона прессуемого сырья с прессующими элементами 3, установленными на бесконечном участке 5'' цепи 5, направлено на участки рулона, которые при контакте с прессующими элементами 3, установленными на участке 5' цепи 5, находились между прессующими элементами 3 (т. е. подвергались наименьшему сдавливанию).
Значительное повышение плотности прессования в осевом направлении, в особенности торцов рулона 17, достигается за счет установки торцевых ограничителей 4 под углом к оси 23 цилиндра, формируемого прессующими элементами 3. В различных примерах реализации вершина угла может быть расположена на любой диаметральной, в частности, на вертикальной оси 24 цилиндра выше или ниже камеры прессования. Такое расположение торцевых ограничителей позволяет подпрессовывать в осевом направлении прессуемый материал, улучшает условия входа материала в камеру прессования, что позволяет избежать нежелательной рыхлости рулона на торцевых участках и, особенно, на кромках.
Следует отметить также, что загрузочное отверстие из состава средств 1 загрузки сырья после завершения процесса прессования может быть закрыто посредством подучастка 18'' участка 7'' направляющей 7 (см. фиг. 11 в), шарнирно связанного с подучастком 15'' участка 7'' направляющей 7. В результате этого поступление сырья в камеру прессования прекращается и образуется полностью замкнутый цилиндрический объем. Находясь в полностью замкнутом цилиндрическом объеме камеры прессования, готовый пресс-рулон 17, продолжая вращаться, "выдерживается" под давлением. Это способствует "закреплению" формы готового пресс-рулона 17 и ее сохранению после выгрузки. Кроме того, на данной стадии, в случае необходимости, производят обвязку готового пресс-рулона 17 шпагатом или сеткой.
По завершению процесса прессования и при необходимости обвязки посредством шарнирного соединения 16 изменяется взаимное расположение подучастков 14' и 15', а также 14'' и 15'', камера прессования открывается и готовый пресс-рулон 17 под действием силы тяжести "вываливается" из камеры прессования в направлении выгрузки пресс-рулона 17 и выкатывается по наклонному участку 5'' цепи 5 (см. фиг. 8, 11 а-г). На остальных подвижных участках прессующего механизма каждый участок цепи 5 удерживается в соответствующем подучастке участка направляющей 7 следующим образом. Для изменения положения подучастка направляющей 7 включают механизм 25 привода, который осуществляет отпирание замка 26 с последующим приводом системы гидроцилиндров 31, которые и обеспечивают заданное изменение соответствующего положения подучастка участка направляющей 7. Прессующие элементы 3, установленные на участке 5' цепи 5 снабжены осевыми выступами 13, а подучасток 14' участка 7' направляющей 7 - держателями 27. При приведении в движение подучастка 14' участка 7' направляющей 7 осевые выступы 13 приходят в контакт с держателями 27 и удерживаются ими. Таким образом, участок 5" цепи 5 удерживается в направляющей 7 на подучастке 14' участка 7'.
После выгрузки пресс-рулона 17 подучастки 14' и 15', 14" и 15", и, при наличии, 18" участков 7' и 7", соответственно, направляющей 7 возвращаются в исходное положение, образуя практически замкнутый цилиндрический объем камеры прессования. Через средство 1 загрузки сырья в камеру прессования подается снова порция сырья и осуществляется следующий цикл процесса прессования по аналогии описанному выше.
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.
- 7 -
008301
Литература
1. А.В.Клочков, Н.В.Чайчиц, В.П.Буяшов, Сельскохозяйственные машины, Мн.: "Ураджай", 1997,
с. 290, 291
2. В.И.Особов, Г.К.Васильев, Сеноуборочные машины и комплексы, М.: "Машиностроение", 1983, с. 111, рис. 53.
3. Евразийская заявка № 200300310 от 31.01.2003 г.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.
2. Устройство рулонного прессования, содержащее средство загрузки сырья, средство ограничения постоянного объема, снабженное элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности и торцевыми ограничителями, и прессующий механизм, включающий прессующие элементы и параллельные бесконечные цепи, установленные с возможностью взаимодействия со средством задания движения цепи, снабженным системой звездочек, и со средством задания траектории движения цепи, снабженным системой направляющих и катков, причем прессующие элементы установлены между цепями посредством присоединительных устройств, выполненных с возможностью охвата двух смежных звеньев цепи, по меньшей мере, со стороны, противоположной стороне цепи, взаимодействующей со средством задания движения цепи, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство задания вращательного движения торцевых ограничителей, связанное с возможностью согласования движения со средством задания движения цепи, а прессующие элементы совмещены с элементами для формирования внутренней цилиндрической поверхности.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что торцевые ограничители снабжены элементами взаимодействия с прессующими элементами, расположенными вдоль кромки торцевого ограничителя.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия с поверхностями торцевых ограничителей.
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что каждый прессующий элемент установлен с возможностью взаимодействия его рабочей поверхности с рабочей поверхностью каждого смежного прессующего элемента.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между смежными прессующими элементами установлен дополнительный элемент уплотнения.
7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что каждая направляющая средства задания траектории движения цепи выполнена в виде множества связанных и образующих условно замкнутый контур участков одинаковой и/или различной кривизны.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере по два соответствующих смежных участка каждой направляющей средства задания траектории движения цепи связаны между собой шар-нирно.
9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что каждая из цепей выполнена в виде по меньшей мере двух бесконечных участков, взаимодействующих со средством задания движения цепи и средством задания траектории движения цепи с возможностью изменения взаимного пространственного положения.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что прессующие элементы, установленные на одном бесконечном участке цепи смещены по отношению к прессующим элементам, установленным на смежном бесконечном участке цепи, причем величина смещения меньше шага установки прессующих элементов.
11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что торцевые ограничители расположены под углом к оси цилиндра, образуемого внутренней цилиндрической поверхностью.
12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что прессующие элементы снабжены осевыми выступами, а направляющие снабжены держателями, причем осевые выступы и держатели выполнены с возможностью взаимодействия.
- 8 -
008301
008301
Фиг. 7б
- 10 -
008301
Фиг. 9
- 11 -
008301
Б - Б
Фиг. 11 в
- 12 -
008301
Фиг. 12б
- 13 -
008301
Фиг. 13
Фиг. 14
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
- 14 -