УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПУШИВАНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ИЗ СПРЕССОВАННЫХ КИП

Полезная модель относится к области механической обработки текстильных и подобных гибких материалов, а именно, для рыхления и размельчения волокон, предназначена для автоматического распушивания кип целлюлозы.
Уровень данной области техники характеризует устройство для регенерации текстильных отходов, описанное в патенте RU 2099449, D01G 11/00, 1997 г., которое содержит узел питания с вытяжным прибором, включающий два валка, обтянутых пильчатой гарнитурой, транспортер, подающие валики и узел рыхления.
Недостатком этого устройства является то, что разволокнение отходов осуществляется с постоянной скоростью и силовым воздействием на массу материала, без учета его плотности, перерабатываемой массы материала и заполнения рабочей камеры.
В описанной установке интенсивность разрыхления нестабильная и не учитывает механических свойств волокон разных видов, что приводит к неоднородности разволокненного материала и его повреждениям.
Отмеченный недостаток устранен в устройстве для регенерации текстильных отходов по патенту RU 2362846 C1, D01G 11/04, 2007 г., которое по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенной установке для распушивания целлюлозы.
Известное устройство содержит узел питания с вытяжным прибором, включающим встречно вращающиеся две пары валиков, обтянутых пильчатой гарнитурой, узел рыхления в виде пустотелого па-ропроводящего вала с расположенными на нем по винтовой линии лопастями с регулируемым углом поворота и паровыми форсунками, узел внешней деформации, выполненный в форме реверсивно вращающейся секции, оснащенной гибкими внутренними зубчатыми пластинами (гребенками) и отводящий транспортер.
Паропроводящий вал смонтирован внутри коаксиальной рабочей камеры, установленной с возможностью регулирования угла наклона по горизонтали и снабженной системой автоматического регулирования температуры и влажности воздуха.
Расположение лопастного вала под углом к горизонту обеспечивает дифференцирование скорости продольного движения распушенных частиц в зависимости от их массы.
Водяной пар или специальные эмульгаторы улучшают качество разволокнения материала.
Парогенератор имеет регулировку подачи пара, очистку и возврат отработанного конденсата.
В устройстве предусмотрено автоматическое регулирование относительной скорости лопастного вала и зубчатых пластин.
Узел внешней деформации представляет собой автономно реверсивно вращающуюся секцию относительно рабочего кожуха, на которой радиально смонтированы гибкие гребенки, направленные внутрь для взаимодействия с лопастями центрального вала, связанного с приводом его вращения.
Пространственное положение гребенок регулируется в широких пределах поворота относительно несущей секции посредством специальных механизмов для переналадки на разные материалы.
Во время работы за счет деформации в гибких гребенках возникают волнообразные колебания, которые способствуют постепенному нарастанию механического воздействия на обрабатываемый материал и более эффективному его разволокнению. Интенсивность этих колебаний определяется величиной разводки между зубьями гребенок и лопастями центрального вала.
Техническим преимуществом известного устройства является повышенный выход мерного волокна, интенсификация разработки гибкого материала с учетом его плотности.
Однако, продолжением описанных достоинств известного устройства являются присущие недостатки узко специализированной машины, сложной в наладке и управлении режимами операций, в частности, выбора угла наклона полого вала, несущего винтовые лопасти, относительно радиально гибких поворотных гребенок, смонтированных в коаксиальной относительно кожуха реверсивной секции, регулировка парогенератора и системы регенерации отработанного конденсата.
Кроме того, устройство дополнительно комплектуется машиной для разрезания текстильного материала на мелкие фрагменты, которые роликовым транспортером подаются в вытяжной прибор для разволокнения, что требует дополнительной производственной площади и разрывает поток для ориентированной укладки нарезанных фрагментов на подающий транспортер.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является упрощение унифицированной конструкции автоматической установки для распушивания целлюлозы из спрессованных кип.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для распушивания целлюлозы из спрессованных кип, выполненное в виде кожуха с последовательно смонтированными внутри роликовым транспортером с механизмом подачи материала между встречно вращающимися зубчатыми роликами, радиально вращающимися гребенками и отводящим ленточным транспортером, по предложению авторов, зубья встречно вращающихся роликов выполнены в виде распределенных вдоль их образующих дискретных фрез, смонтированных на съемных рейках, а гребенки жестко закреплены на встречно вращающихся с разной скоростью барабанах так, что при совмещении их профиль сопрягается.
Отличительные признаки предложенного технического решения позволили конструктивно и технологически упростить устройство целевого назначения для распушивания кип целлюлозы, аппаратурно обеспечив заданную дисперсность насыпного материала.
Оснащение примыкающих к механизму подачи встречно вращающихся роликов дискретно распределенными вдоль их образующих фрезами направлено на разволокнение обрабатываемой кипы целлюлозы за счет двухстороннего срезания лент с ее торца.
Выполнение ряда фрез на съемных рейках, устанавливаемых в роликах, позволяет регулировать взаиморасположение фрез на соседних рейках для частичного перекрытия, чтобы исключить пропуски срезаемого слоя на торце кипы. При этом стала возможной автономная замена режущего инструмента.
Жесткое крепление на встречно вращающихся барабанах распределенных по периметру гребенок, профиль которых при совмещении сопряжен, обеспечивает диспергирование лент на заданные фрагменты материала, пригодного для дальнейшей обработки.
Вращение барабанов с гребенками со скоростью, отличающейся на 10-30%, предотвращает образование сводов и заклинивания инструмента за счет дополнительных растягивающих усилий в ленте, разрываемой на фрагменты заданной дисперсности.
Диапазон разницы скоростей вращения барабанов выбран из условия разности плотности материала в кипах.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщености, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы существенных признаков.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.
На чертеже изображено:
на фиг. 1 - схема устройства распушивания кипы целлюлозы;
на фиг. 2 - вид сбоку на ролики с фрезами;
на фиг. 3 - совмещенные гребенки.
Устройство распушивания кипы целлюлозы (установка для распушивания гибких, подобных текстильным, материалов) содержит смонтированный на станине 1 роликовый транспортер 2 подачи кипы габаритами 600×800×1200 мм спрессованной целлюлозы в рабочую зону: между зубчатыми роликами 3 и 4, последний из которых оснащен гидроцилиндром 5 поджатия.
В кожухе 6 за транспортером 2 установлена пара встречно вращающихся роликов 7, снабженных фрезами 8.
Фрезы 8 (фиг. 2) выполнены в форме дискретных режущих выступов на инструментальных рейках 9, распределено монтируемых на роликах 7.
Фрезы 8 последовательно распределены вдоль образующей роликов 7, с частичным взаимным перекрытием по шагу на соседних рейках 9.
В кожухе 6 (фиг. 1), примыкая к отбойнику 10, установлены встречно вращающиеся барабаны 11 и 12, вдоль образующих которых жестко закреплены гребенки 13, сопрягаемого между собой при совмещении в работе профиля (фиг. 3).
Особенностью устройства является то, что скорость вращения барабана 10 на треть превышает скорость вращения барабана 12.
Под барабанами 11-12 в кожухе 6 выполнено окно 14 выгрузки на отводящий ленточный транспортер 15.
В верхней части кожуха 6 выполнен патрубок 16, коммутирующийся с вентилятором отсоса (условно не показан).
Функционирует установка следующим образом.
Монолитная кипа целлюлозы роликовым транспортером 2 принудительно подается к зубчатым роликам 3, 4, которые вращаются со скоростью 200-315 об./мин., при этом кипа фиксируется и прижимается к транспортеру 2 гидроцилиндром 5.
Встречно вращающиеся зубчатые ролики 3 и 4 с торца кипы послойно срезают материал в форме дискретных лент шириной 4 мм и длиной 300 мм - разволокнение материала.
Нарезанные роликами 3, 4 с торца кипы ленты целлюлозы, отражаясь отбойником 10, направляются на ролики 11-12, скорость встречного вращения которых отличается на 10-30%.
Сопрягаемые при встречном движении гребенки 13, продольно закрепленные на роликах 11, 12, измельчают ленты материала на фрагменты длиной 4-6 мм, распушивая целлюлозу до заданной дисперсности, необходимой для дальнейшей обработки.
Приготовленный распушенный материал целлюлозы через окно 14 высыпается на ленту отводящего транспортера 15, который подает диспергированную целлюлозу на дальнейшую сушку и последующую химическую обработку.
Взвесь мелких частиц и пыли целлюлозы, неизбежно присутствующих при механическом резании спрессованной кипы, удаляется из кожуха 6 для исключения опасных концентраций, путем отсоса воздуха насосом через патрубок 16 и дальнейшей утилизации.
Испытания опытного образца предложенной установки показал надежность ее работы в широких пределах регулировки для распушивания кип целлюлозы растений (хлопчатника, льна, конопли) и древесной, имеющих разную плотность упаковки.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков полезной модели.
Предложенные отличия установки для распушивания целлюлозы не являются очевидными для специалиста по текстильному оборудованию, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов предложенной установки в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем машиностроительном производстве.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии полезной модели условиям патентоспособности.