Результат интеллектуальной деятельности: Пресс

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к устройствам для получения формовано-прессованных материалов.

Известен шнековый пресс, включающий корпус и размещенный внутри него винтовой шнек, а также узел прессования, содержащий кожух с установленной в нем фильерой, имеющей сквозное отверстия (патент РФ №2118105 МПК A23N 17/00, аналог).

Недостатками данного пресса являются относительно высокие затраты энергии, обусловленные работой на преодоление сил трения, возникающих в процессе вращения фильеры, а также относительно низкая технологическая гибкость, обусловленная отсутствием возможности одновременного получения гранул различных размеров.

Известен также пресс, включающий корпус с размещенным в нем посредством вала шнек и разъемно связанный с корпусом узел прессования в виде цилиндрической фильеры со ступенчатым профилем и пакетным набором концентрично размещенных сквозных отверстий различного диаметра и длины, а также срезающе-обламывающее устройство (патент РФ №2740649, прототип).

Недостатками данного процесса являются относительно высокие затраты энергии, обусловленные затратами на привод срезающе-обламывающего устройства, а также сложность конструкции и относительно низкая надежность его работы, обусловленная наличием активного срезающе-обламывающего устройства.

Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является снижение затрат энергии, упрощение конструкции и повышение надежности ее работы.

Сущность изобретения состоит в том, что фильера выполнена в виде усеченного конуса, большим основанием обращенного в сторону вала, и имеющего пакетные наборы сквозных отверстий различной длины и диаметров, а функцию срезания гранул выполняют обламыватели, выполненные в виде жестко закрепленных на конусе колец, установленных концентрично между пакетными наборами отверстий конической фильеры.

На фиг. 1 представлен общий вид пресса (продольный разрез); на фиг. 2 - узел прессования в разрезе; на фиг. 3 - схема взаимодействия гранулы с кольцом обламывателя.

Пресс включает корпус 1 (фиг. 1), внутри которого размещен вал 2, выполненный заодно с винтовым шнеком 3. С корпусом 1 разъемно связан узел прессования, включающий фильеру 4, выполненную в виде усеченного конуса. Конус своим большим основанием обращен в сторону вала 2. Конус имеет пакетные наборы сквозных отверстий различной длины и диаметров, что обеспечивает именно коническая форма фильеры. При этом отверстия с наибольшей длиной и диаметром выполнены по центральной оси конуса-фильеры 4, а вблизи большого основания конуса расположены отверстия с наименьшим диаметром и длиной. Таким образом, пакетные наборы отверстий расположены в фильере-конусе концентрично. Данное расположение позволяет жестко установить в промежутке между смежными отверстиями так называемые обламыватели, которые представляют собой кольца 5, закрепленные на фильере-конусе 4 жестко и неподвижно. При этом их рабочая поверхность выполнена под углом α (фиг. 3).

Пресс работает следующим образом. Продукт, подлежащий прессованию и формованию, подается в корпус 1 пресса и посредство шнека 3 перемещается к узлу прессования 4. Здесь продукт продавливается через сквозные отверстия.

При этом при продавливании продукта через в сквозные отверстия меньшего диаметра создается большее давление, и требуемая плотность гранулы достигается на меньшей длине сквозного отверстия. Соответственно, продукт, попадающий в сквозные отверстия большего диаметра, достигает необходимой плотности на большей длине сквозного отверстия. Таким образом, независимо от длины и диаметра сквозных отверстий прессовано-формованный продукт имеет одинаковую плотность (кг/м³). На выходе из отверстий гранулы продукта диаметрами d₁ и d₂ скользят по поверхности колец 5 и обламываются под действием изгибающей силы R_y, представляющей собой проекцию реакции связи R, вызванной механическим взаимодействием края гранулы и поверхности кольца (фиг. 3). Отломанные гранулы попадают в соответствующую зону сбора и накопления гранул установленного диаметра (фиг. 2). При этом выходящие из центрального отверстия гранулы наибольшего диаметра d₃ обламываются на определенной длине под действием силы тяжести.

Технический результат достигается тем, что фильера выполнена в виде усеченного конуса большим диаметром обращенного в сторону вала, а срезающе-обламывающее устройство - в виде жестко закрепленных на конусе колец, установленных концентрично между пакетными наборами отверстий конической фильеры, что приводит к снижению затрат энергии, упрощению конструкции и повышение надежности ее работы.