Устройство для уменьшения размера гранул сухого льда для устройств очистки сухим льдом
DRY ICE GRANULE SIZE REDUCTION DEVICE FOR DRY ICE CLEANING DEVICES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится к области устройств для очистки сухим льдом. Более конкретно, данное изобретение относится к устройствам для уменьшения размеров гранул сухого льда для устройств очистки сухим льдом.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Используемые в настоящее время устройства очистки сухим льдом имеют конструкцию, описанную, например, в NL 1015216 С2, WO 8600833, US 6346035, ЕР 1637282 A1, US 4974592, CN 2801303 или WO 2014/182253. Устройства очистки сухим льдом работают с гранулированным сухим льдом. Гранулированный сухой лед, то есть гранулы сухого льда, производят в предназначенных для этого отдельных устройствах, принцип работы которых основан на формовании и экструзии сухого льда через матрицу, размеры отверстий которой соответствуют требуемому размеру гранул.
[0003] Стандартный размер гранул составляет примерно от 3 до 3,5 мм. Такой гранулированный лед наиболее широко используется и поставляется производителями гранулированного сухого льда и используется в системах с одним шлангом или с двумя шлангами, которые работают при достаточно высоком давлении и потоке воздуха, чтобы обеспечить эффективность очистки сухим льдом, то есть достаточную кинетическую энергию частиц сухого льда, разгоняемых соплом устройства. Упомянутые устройства могут быть охарактеризованы как промышленные, что отражается на их покупательной цене и эксплуатационных затратах. Для пользователей меньшего масштаба, то есть не промышленных, а индивидуальных, так называемых любителей, небольших предприятий, таких как авторемонтные мастерские, небольшие клининговые службы, и им подобных, промышленные устройства являются дорогими и не экономичными, и поэтому вне промышленного использования такой способ очистки не очень распространен.
[0004] Для непромышленного использования производят устройства очистки сухим льдом, которые, однако, работают с меньшими выходными параметрами или расходами, обычно используя системы с двумя шлангами. Если в этих устройствах использовать гранулированный лед размером от 3 до 3,5 мм, то получаемых выходных параметров не будет достаточно для создания кинетической энергии, обеспечивающей эффективность очистки. Поэтому в таких случаях используют гранулированный лед меньшего размера, меньше 1,5 мм. Производители гранулированного льда также могут поставлять гранулированный лед меньшего размера, однако по причине небольших объемов, покупаемых у производителей, такой гранулированный лед значительно дороже гранулированного льда стандартного размера, что делает эксплуатацию устройств с меньшими выходными параметрами более дорогой.
[0005] Целью настоящего изобретения является создание устройства для уменьшения размера гранул сухого льда для устройств для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, что позволит, особенно устройствам с меньшими выходными параметрами, использовать стандартный гранулированный сухой лед размером от 3 до 3,5 мм без необходимости дополнительно подготавливать гранулированный лед меньшего размера, при этом регулировка размера и уменьшение размера гранулированного льда выполняется непосредственно в устройстве очистки сухим льдом во время его работы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Данная цель достигается с помощью устройства для уменьшения размера гранул сухого льда для устройств очистки сухим льдом, содержащих устройство подачи сухого льда в устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, причем устройство для уменьшения размера гранул сухого льда содержит матрицу с отверстиями для прохождения гранулированного льда и проталкивающий гранулированный лед элемент для проталкивания гранулированного льда в указанную матрицу. Устройство отличается тем, что матрица расположена в корпусе, имеющем по меньшей мере одну наклонную поверхность, наклоненную внутрь корпуса к матрице, причем корпус выполнен с возможностью соединения с устройством подачи сухого льда в устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, имеющемся в устройстве очистки сухим льдом. Указанный проталкивающий лед элемент установлен над матрицей с возможностью перемещения, причем указанный элемент имеет по меньшей мере одну поверхность, образующую острый угол с поверхностью матрицы. Отверстия матрицы со стороны проталкивающего элемента имеют углубление или изменение формы края отверстия, увеличивающее шероховатость поверхности матрицы по сравнению с шероховатостью поверхности проталкивающего элемента. Проталкивающий элемент расположен над поверхностью матрицы на расстоянии меньшем, чем размеры подаваемого гранулированного сухого льда, и наибольший поперечный размер отверстий матрицы меньше, чем наибольший размер подаваемого гранулированного сухого льда. Под матрицей имеется выпускное отверстие для передачи измельченного гранулированного льда к устройству для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды.
[0007] Предпочтительно, отверстие матрицы расширяется в направлении от углубления или изменения формы края отверстия.
[0008] Предпочтительно, проталкивающий элемент представляет собой инструмент, совершающий линейное возвратно-поступательное движение и содержащий рабочую часть, имеющую по меньшей мере одну поверхность, обращенную к матрице и образующую острый угол с поверхностью матрицы.
[0009] Предпочтительно, рабочая часть указанного инструмента на своем конце имеет наклонную поверхность. Эта наклонная поверхность предотвращает застревание гранулированного льда перед инструментом.
[0010] Предпочтительно, к выпускному отверстию присоединен сборник для измельченного гранулированного льда, имеющий накопительную камеру для сбора измельченного гранулированного льда. Накопительная камера служит для выпуска гранулированного льда в устройствах очистки сухим льдом с двумя шлангами.
[0011] Предпочтительно, проталкивающий элемент представляет собой вращающееся лопастное колесо, установленное с возможностью вращения в корпусе опорной плиты, причем лопасть лопастного колеса имеет поверхность, обращенную к матрице и образующую острый угол с поверхностью матрицы.
[0012] Предпочтительно, корпус лопастного колеса содержит направляющий элемент для подаваемого гранулированного льда.
[0013] Предпочтительно, матрица установлена на поворотной платформе, расположенной с возможностью поворота в опорной плите корпуса, причем поворотная платформа также имеет деактиватор матрицы в виде отверстия, лежащего на той же окружности, что и матрица, и/или по меньшей мере одну другую матрицу с другим размером отверстий
[0014] Предпочтительно, в корпусе установлен неподвижный штифт, который выступает из корпуса в пространство над лопастями, причем расстояние от штифта до самой высокой точки лопасти меньше, чем промежутки между лопастями на лопастном колесе.
[0015] Предпочтительно, устройство подачи сухого льда в устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, имеющееся в устройстве очистки сухим льдом, представляет собой контейнер для сухого льда для устройств очистки сухим льдом, и корпус предложенного устройства образует дно этого контейнера.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016] Изобретение рассмотрено более подробно в описании примеров вариантов выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
[0017] Фиг. 1 изображает покомпонентный вид в аксонометрии устройства согласно изобретению и его элементов с элементом для проталкивания гранулированного льда, совершающим линейное возвратно-поступательное движение,
[0018] Фиг. 2 изображает покомпонентный вид в разрезе в аксонометрии устройства, показанного на фиг.1, и его элементов,
[0019] Фиг. 3 изображает вид сбоку в разрезе устройства согласно изобретению с элементом для проталкивания гранулированного льда, совершающим линейное возвратно-поступательное движение,
[0020] Фиг. 4 изображает покомпонентный вид в аксонометрии устройства согласно изобретению и его элементов с элементом для проталкивания гранулированного льда, совершающим вращательное движение,
[0021] Фиг. 5 изображает вид сбоку в разрезе устройства согласно изобретению с элементом для проталкивания гранулированного льда, совершающим вращательное движение,
[0022] Фиг. 6 показывает увеличенный вид элемента устройства, показанного на фиг. 5, с матрицей.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0023] Устройство для уменьшения размера гранул сухого льда для устройств очистки сухим льдом согласно данному изобретению далее описано более подробно с помощью двух конкретных примеров выполнения, показанных на чертежах. На чертежах показано устройство согласно изобретению и его элементы. На чертежах не показано полностью устройство очистки сухим льдом, которое обычно содержит устройство подачи гранулированного сухого льда, выполненное обычно в виде контейнера, устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, выполненное с возможностью соединения с источником сжатого воздуха, и систему шлангов для подачи смеси воздуха и частиц сухого льда в рабочее сопло, из которого, при эксплуатации, смесь воздуха и частиц сухого льда выдувается на очищаемый объект. Такие устройства и их конструкция известны, и нет необходимости описывать или иллюстрировать их более подробно, так как положение этого устройства в устройстве очистки сухим льдом очевидно из описания устройства согласно изобретению.
[0024] Один из двух примеров вариантов выполнения устройства согласно изобретению, рассмотренных далее, представляет собой устройство с проталкивающим гранулированный лед элементом 3, совершающим линейное возвратно-поступательное движение, а другой представляет собой устройство с проталкивающим гранулированный лед элементом 3, совершающим вращательное движение.
[0025] Устройство согласно данному изобретению согласно одному примеру варианта выполнения, с линейным движением проталкивающего гранулированный лед элемента 3, показано на фиг. 1, 2 и 3. Устройство содержит корпус 1 с наклонными поверхностями 11, наклоненными внутрь корпуса 1. По существу, корпус 1 выполнен с возможностью соединения с устройством подачи гранулированного сухого льда в устройстве очистки сухим льдом. В данном примере варианта выполнения корпус 1 выполнен с возможностью соединения с контейнером для сухого льда, где указанный корпус будет образовывать дно указанного контейнера. Данный корпус 1 также может быть выполнен как единое целое с контейнером для сухого льда. Таким образом, в данном примере устройство подачи гранулированного льда выполнено в виде обычного контейнера для сухого льда, из которого гранулированный лед самотеком поступает в устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком воздуха.
[0026] В корпусе 1, ниже наклонных поверхностей 11, расположена матрица 2 с отверстиями 21. В данном примере матрица 2 выполнена как часть цилиндрической поверхности. Более конкретно, матрица 2 образована полым цилиндрическим элементом 22, который открыт в направлении наклонных поверхностей, тем самым формируя матрицу 2 в виде части цилиндрической поверхности. Концы 221 этого цилиндрического элемента 22 имеют форму, соответствующую целому полому цилиндру, и образуют средство размещения матрицы 2 в полости 12 корпуса 1. На одном конце 221 элемент 22 открыт для прохождения проталкивающего элемента 3, а на другом конце 221 элемент 22 закрыт, чтобы избежать выталкивания гранулированного льда из матрицы 2 проталкивающим элементом 3. Закрытый конец 221 предпочтительно выполнен со средством крепления матрицы 2 к корпусу 1, например, в виде стопорного винта 23, проходящего через корпус 1 в закрытый конец 221 цилиндрического элемента 22. Под отверстиями 21 матрицы 2 корпус имеет выпускное отверстие 13 для измельченного гранулированного льда.
[0027] Отверстие 21 матрицы 2, подробно изображенное на фиг. 6, со стороны подачи гранулированного льда, то есть со стороны проталкивающего элемента 3, имеет углубление 211 или другое изменение формы края отверстия 21 со стороны подачи гранулированного льда, направленное в матрицу 2. Такое изменение формы обеспечивает неровность и шероховатость матрицы 2, необходимые для эффективной работы устройства. От углубления 211 отверстие 21 затем либо проходит с тем же диаметром, либо предпочтительно расширяется, в данном примере оно расширяется конически в направлении от матрицы 2. Расширение отверстия 21 в направлении от матрицы 2 облегчает прохождение измельченного гранулированного льда через матрицу 2. Фиг. 6 относится ко второму примеру варианта выполнения, который описан далее, однако в этом примере он использован только для подробной иллюстрации варианта выполнения самого отверстия 21, которое, в данном случае, одинаково для обоих примеров.
[0028] Над матрицей 2 с возможностью перемещения установлен проталкивающий гранулированный лед элемент 3, выполненный с обеспечением проталкивания гранул через отверстия 21 матрицы 2. Проталкивающий элемент 3 в данном примере варианта выполнения выполнен в виде инструмента 31, совершающего линейное возвратно-поступательное движение, в данном примере имеющего цилиндрическую форму, соответствующую цилиндрической поверхности матрицы 2, и имеющего хвостовик 311 и рабочую часть 312. Хвостовик 311 расположен в подшипнике 4 в корпусе 1 и соединен с источником линейного возвратно-поступательного движения (не показан), который предпочтительно может представлять собой пневматическую систему устройства очистки сухим льдом. В данном примере, рабочая часть 312 имеет две смежные проталкивающие поверхности 313, обращенные к матрице 2, каждая из которых образует острый угол с поверхностью матрицы 2. Поверхности 313 рабочей части 312 соответствуют цилиндрической форме поверхности матрицы 2, и, следовательно, в данном случае образуют пару усеченных конусов, соединенных своими узкими частями, причем образование конусности 314 рабочей части 312 позволяет гранулированному льду из контейнера с сухим льдом заполнять пространство между поверхностями 313 рабочей части 312 и поверхностью матрицы 2. Рабочая часть 312 на конце предпочтительно имеет наклонную поверхность 315, образующую по существу клин от этого конца рабочей части 312. Цилиндрическая поверхность рабочей части 312 является гладкой с одной стороны, со стороны подачи гранулированного льда из контейнера, то есть корпус рабочей части 312 проталкивающего элемента 3 является гладким на его части, удаленной от матрицы 2, в показанном примере это его верхняя часть, для обеспечения лучшего входа в пространство между поверхностью 313 и поверхностью матрицы 2.
[0029] Расстояние от проталкивающего элемента 3 до матрицы 2, которое в данном примере является расстоянием от крайних окружных поверхностей рабочей части 312 до смежной поверхности матрицы 2, меньше самого большого размера подаваемых гранул сухого льда. Также, самый большой поперечный размер отверстий 21, в данном примере самый большой диаметр отверстий 21, меньше, чем самый большой размер подаваемых гранул.
[0030] Ниже матрицы 2, в данном примере варианта выполнения, к корпусу 1 предпочтительно присоединен сборник 5 измельченного гранулированного льда. Сборник 5, в этом примере варианта выполнения, показанном на чертежах, имеет накопительную камеру 51, из которой гранулированный лед затем передают по коллекторному каналу 52 к устройству для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды в устройстве очистки сухим льдом.
[0031] Устройство согласно примеру варианта выполнения, описанного выше, работает следующим образом.
[0032] Гранулированный лед из устройства подачи гранулированного сухого льда, то есть обычно из контейнера для сухого льда, самотеком и благодаря наклонной поверхности 11 перемещается к матрице 2. Над матрицей 2 проталкивающий элемент 3 совершает линейное возвратно-поступательное движение и представляет собой инструмент 31, совершающий линейное возвратно-поступательное движение. Гранулированный лед, с помощью конусности 314 в рабочей части 312 инструмента 31, образованной парой поверхностей 313, имеющих форму усеченного конуса, поступает в пространство между поверхностями 313 и поверхностями матрицы 2, которое имеют по существу клиновидную форму. Когда инструмент 31 проходит в одном направлении, гранулированный лед перемещается и прижимается к матрице 2 под действием одной поверхности 313. Благодаря углублениям 211 в отверстиях 21 матрицы 2 или изменению формы краев отверстий 21, поверхность матрицы 2 достаточно шероховатая и имеет шероховатость больше, чем поверхности 313, чтобы гранулированный лед цеплялся за поверхность матрицы 2 и проталкивался в отверстия 21 при движении инструмента 31, при этом гранулы дробятся, то есть их размер уменьшается и измельченный гранулированный лед выпадает из-под матрицы 2. Когда инструмент 31 перемещается во втором направлении возвратно-поступательного движения, гранулированный лед аналогично перемещается и прижимается к матрице 2 под действием второй поверхности 313. Это обеспечивает выполнение рабочего цикла устройства при возвратно-поступательном движении инструмента 31 в обоих направлениях. Конечно, инструмент 31 мог бы иметь одну цельную поверхность 313, но это очевидно уменьшило бы эффективность устройства, так как рабочее движение было бы только при перемещении инструмента 31 в одном направлении.
[0033] Размер отверстий 21 матрицы 2 ограничивает размер проходящих гранул. Чтобы устройство работало нормально, необходимо, чтобы матрица 2 в своем варианте выполнения имела бы значительно более неровную и шероховатую поверхность по сравнению с рабочими поверхностями проталкивающего элемента 3, в данном примере поверхностями 313 рабочей части 312 инструмента 31. Геометрия отверстий 21 матрицы 2 и действующие силы предотвращают формование гранулированного льда обратно в гранулы. Обработанный гранулированный лед характеризуется хрупкостью, и, если к нему приложить силу, он ломается на более мелкие частицы. Таким образом, получаемый в результате проталкивания продукт представляет собой частицы различного размера и формы, которые, однако, соответствуют ограничениям размера, определяемым матрицей 2.
[0034] Кроме того, когда рабочая часть 312 инструмента 31 имеет на конце наклонную поверхность 315, образующую по существу клин на этом конце рабочей части 312, такая конструкция предотвращает застревание гранулированного льда перед инструментом 31. Застревание гранулированного льда нежелательно для правильной работы устройства. Хотя в данном случае не исключено, что рабочая часть 312 инструмента 31 может оканчиваться, например, только плоской поверхностью. Такая конструкция также будет выполнять аналогичную функцию, но ценой увеличенного сопротивления при прохождении инструмента 31 через гранулированный лед или также нежелательного раздавливания гранулированного льда перед инструментом 31. Однако, скорее всего, также произойдет уменьшение рабочего хода проталкивающего элемента 3 по причине образования затора из-за застревания гранулированного льда.
[0035] Если установлен сборник 5 измельченного гранулированного льда, накопительная камера 51 служит в качестве резервуара для дробленого гранулированного льда при его извлечении. В случае, если обработанный гранулированный лед не извлекается, камера 51 наполняется до отверстий 21 матрицы 2 и гранулированный лед на выходе из отверстий 21 мешает дальнейшему дроблению гранул.
[0036] На выходе устройства получают измельченный гранулированный лед, который является практически неоднородной смесью частиц сухого льда разных размеров, однако имеет меньший размер, чем гранулированный лед, подаваемый в устройство. Например, при стандартном размере гранулированного льда от 3 до 3,5 мм и диаметре отверстий 21 матрицы, составляющем 2,5 мм, получаемый на выходе гранулированный лед имеет частицы, максимальный размер которых не более 1,5 мм. Как указано выше, такой размер частиц подходит для менее мощных устройств очистки сухим льдом, при этом обеспечивается наилучшая эффективность очистки. Следовательно, нет необходимости покупать у поставщика специальный гранулированный лед нестандартного размера по высокой цене, что увеличило бы эксплуатационные затраты устройства очистки сухим льдом, и достаточно использовать в имеющемся устройстве стандартный гранулированный лед по лучшей цене, а устройство согласно изобретению обеспечит безотказную эффективную работу и со стандартным гранулированным льдом, который в противном бы случае не обеспечил бы нужную эффективность очистки.
[0037] Устройство согласно данному изобретению согласно второму примеру варианта выполнения, с вращательным движением проталкивающего элемента 3, показано на фиг. 4, 5 и 6. Устройство содержит корпус 1 с наклонной поверхностью 11, наклоненной внутрь корпуса 1, более конкретно в виде конической поверхности. По существу, корпус 1 выполнен с возможностью соединения с устройством подачи гранулированного сухого льда в устройстве очистки сухим льдом. В данном примере варианта выполнения, корпус 1 выполнен с возможностью соединения с контейнером для сухого льда, где указанный корпус будет образовывать дно указанного контейнера. Данный корпус 1 также может быть выполнен как единое целое с контейнером для сухого льда. Таким образом, в данном примере, устройство подачи гранулированного льда выполнено в виде обычного контейнера для сухого льда, из которого гранулированный лед самотеком или, как вариант, с помощью воздуха, дополнительно нагнетаемого через контейнер, поступает в устройство для смешивания частиц сухого льда с потоком воздуха.
[0038] В корпусе 1, ниже наклонных поверхностей 11, расположена матрица 2 с отверстиями 21. В данном примере матрица 2 выполнена плоской. Согласно данному примеру варианта выполнения, матрица 2 предпочтительно расположена на поворотной платформе 24. Поворотная платформа 24 с возможностью поворота установлена в отсеке 141 в опорной плите 14 корпуса 1 с помощью штифта 241, перед выпускным отверстием 13 для измельченного гранулированного льда, расположенным в опорной плите 14 корпуса 1. Часть поворотной платформы 24 выступает из корпуса 1. Поворотная платформа 24 также предпочтительно содержит деактиватор 25 матрицы, выполненный в виде отверстия на платформе 24, которое лежит на той же окружности, что и матрица 2. Таким образом, деактиватор 25 матрицы обеспечивает свободное прохождение гранулированного льда из контейнера. Конечно, можно установить матрицу 2 на плите 14 также неподвижно, то есть как часть опорной плиты 14. Тогда, в таком варианте выполнения, поворотная платформа отсутствует. Платформа 24 также может иметь несколько матриц 2 с отверстиями 21 различных размеров, и тогда, путем поворота платформы 24, можно просто менять матрицы 2 в соответствии с желаемым размером измельченного гранулированного льда.
[0039] Аналогично первому примеру варианта выполнения, отверстие 21 матрицы 2, подробно изображенное на фиг.6, со стороны подачи гранулированного льда имеет углубление 211 или другое изменение формы края отверстия 21 со стороны подачи гранулированного льда, то есть со стороны проталкивающего элемента 3. Такое изменение формы обеспечивает неровность и шероховатость матрицы 2, необходимые для эффективной работы устройства. От углубления 211 отверстие 21 затем либо проходит с тем же диаметром, либо предпочтительно расширяется, в данном примере оно расширяется конически в направлении от матрицы 2. Расширение отверстия 21 в направлении от матрицы 2 облегчает прохождение измельченного гранулированного льда через матрицу 2. Фиг. 6 относится ко второму примеру варианта выполнения, который описан далее, однако в этом примере он использован только для подробной иллюстрации варианта выполнения самого отверстия 21, которое, в данном случае, одинаково для обоих примеров.
[0040] Над матрицей 2 с возможностью перемещения установлен проталкивающий элемент 3 для проталкивания гранул через отверстия 21 матрицы 2. Элемент 3 в данном примере варианта выполнения выполнен в виде вращающегося лопастного колеса 32. Вращающееся лопастное колесо установлено на приводном валу 33. Приводной вал проходит через опорную плиту 14 корпуса 1, где указанный вал помещен в подшипники 331 в гнезде 142 приводного вала 33 в опорной плите. Приводной вал может приводиться в движение приводом устройства для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, которое имеется в устройстве очистки сухим льдом, в котором расположено устройство согласно изобретению. Конечно, не исключено, что вал 33 соединен с отдельным приводом, независимым от привода устройства для смешивания.
[0041] Лопастное колесо 32 содержит лопасти 321. Лопасть 321 имеет поверхность 322, обращенную к матрице 2. Поверхность 322 образует острый угол с поверхностью матрицы 2. В показанном варианте выполнения, лопасти 321 выполнены в виде плоских лопастей, обращенных к матрице 2 под острым углом в направлении вращения лопастного колеса 32. Лопасти 321 равномерно распределены на колесе 32 с образованием между лопастями 321 зазоров, предназначенных для впуска гранулированного льда. Пространство, в котором двигаются лопасти 321, образует рабочее круговое кольцо 15 корпуса 1. Матрица 2 расположена в этом круговом кольце 15.
[0042] Размер отверстий 21 матрицы 2 ограничивает размер проходящих гранул. Чтобы устройство работало нормально, необходимо, чтобы матрица 2 в своем варианте выполнения имела бы значительно более неровную и шероховатую поверхность по сравнению с рабочими поверхностями проталкивающего элемента 3, в данном примере с поверхностями 322 лопастей 321 лопастного колеса 32. Геометрия отверстий 21 матрицы 2 и действующие силы предотвращают формование гранулированного льда обратно в гранулы. Обработанный гранулированный лед характеризуется хрупкостью и, если к нему приложить силу, он ломается на более мелкие частицы. Таким образом, получаемый в результате проталкивания продукт представляет собой частицы различного размера и формы, которые, однако, соответствуют ограничениям размера, определяемым матрицей 2.
[0043] Предпочтительно лопастное колесо 32 на стороне подачи гранулированного льда имеет направляющий элемент 34 для гранулированного льда. В данном примере варианта выполнения, направляющий элемент 34, имеющий полусферическую форму, соединен с корпусом 323 колеса 32. Таким образом образована наклонная вращающаяся поверхность, практически выполняющая ту же функцию, что поверхность 11, то есть направляет гранулированный лед к рабочему круговому кольцу 15, то есть к матрице 2.
[0044] Расстояние от проталкивающего элемента 3 до матрицы 2, которое в данном примере является расстоянием от кромки лопасти 321 до смежной поверхности матрицы 2, меньше самого большого размера подаваемых гранул сухого льда. Также, самый большой поперечный размер отверстий 21, в данном примере самый большой диаметр отверстий 21, меньше, чем самый большой размер подаваемых гранул.
[0045] Предпочтительно в корпусе 1 расположен неподвижный штифт 16, который в данном примере варианта выполнения выступает из корпуса 1 в пространство над лопастями 321 и расположен на определенном расстоянии от лопастей 321. Расстояние от штифта 16 до самой высокой точки лопасти 321 должно быть меньше, чем расстояние между лопастями 321, то есть промежутки между лопастями 321. Таким образом обеспечивается, что возможные скопления гранулированного льда не превышают размера подающих зазоров, то есть зазоров между лопастями 321, и могут свободно входить в рабочее пространство. Назначением штифта 16 является предотвращение скопления гранулированного льда во время работы устройства, как будет описано далее.
[0046] Устройство согласно примеру варианта выполнения, описанного выше, работает следующим образом.
[0047] Гранулированный лед из устройства подачи гранулированного льда сухого льда, то есть обычно из контейнера для сухого льда, перемещается самотеком, или как вариант с помощью нагнетаемого воздуха, благодаря наклонной поверхности 11 и наклонной поверхности направляющего элемента 34, в направлении к рабочему круговому кольцу 15, то есть к матрице 2. Гранулированный лед проходит через зазоры между лопастями 321 в пространство, образованное поверхностью 322 лопасти 321, обращенной к матрице 2, и поверхностью матрицы 2, и имеющее по существу клинообразную форму. При вращении лопастного колеса 32, под действием поверхности 322 лопасти 321, гранулированный лед перемещается и прижимается к матрице 2. Благодаря углублениям 211 в отверстиях 21 матрицы 2 или изменению формы краев отверстий 21, шероховатость матрицы 2 больше, чем шероховатость рабочих поверхностей лопастей 321. Таким образом, поверхность матрицы 2 имеет достаточную шероховатость, чтобы гранулированный лед цеплялся за поверхность матрицы 2 и проталкивался в отверстия 21 при движении колеса 32, при этом гранулы дробятся, то есть их размер уменьшается, и измельченный гранулированный лед выпадает из-под матрицы 2. Гранулированный лед выпадает через выпускное отверстие 13 для измельченного гранулированного льда, имеющееся в плите 14, расположенное под матрицей 2 и сообщающееся с устройством для смешивания частиц сухого льда с потоком газообразной среды, имеющимся в устройстве очистки сухим льдом
[0048] Когда в корпусе 1 установлен штифт 16, возможные скопления гранул переносятся лопастями 312 к неподвижному штифту 16, что обеспечивает их дробление, тем самым предотвращая возможную блокировку пространства между лопастями 312 и обеспечивая непрерывность заполнения пространства между поверхностью 322 лопасти 312 и поверхностью матрицы 2. Таким образом, вторичной функцией лопастного колеса 32 является предотвращение скопления гранулированного льда путем его перемещения. Таким образом, гранулированный лед на дне контейнера находится в постоянном движении и использованный гранулированный лед непрерывно самотеком заменяется новым гранулированным льдом, и в случае образования комков, то есть скоплений гранулированного льда, они захватываются и разбиваются между штифтом 16 и лопастями 312 благодаря движению лопастей 312 относительно штифта 16.
[0049] Когда матрица 2 установлена на поворотной платформе 24, как описано выше, и деактиватор 25 матрицы и/или другие матрицы 2 с различными размерами отверстий 21 также установлены на поворотной платформе 24, путем простого поворота платформы 24 можно легко заменить матрицу 2 на другую, имеющую отверстия 21 другого размера, а также можно уменьшить количество активных отверстий 21 в матрице 2 или полностью деактивировать матрицу 2, то есть «выключить» устройство для уменьшения размера гранулированного льда. Это может быть выполнено путем поворота платформы 24. Когда по существу все отверстия 21 матрицы 2 расположены над выпускным отверстием 13 в опорной плите 14, устройство работает в максимальном режиме производства измельченного гранулированного льда и потока гранулированного льда. Когда, благодаря повороту платформы 24, только часть отверстий 21 матрицы 2 находится над выпускным отверстием 13, а часть отверстий 21 закрыта плитой 14, устройство находится в режиме уменьшенного производства измельченного гранулированного льда и уменьшенного потока гранулированного льда. Когда, благодаря повороту платформы 24, деактиватор 25 матрицы помещен над выпускным отверстием 13, которое является практически единственным отверстием в платформе 24, выпускное отверстие 13 практически напрямую соединено с устройством подачи гранулированного льда сухого льда, то есть с содержимым контейнера для гранулированного сухого льда, и, следовательно, в отверстие 13 лопастями 312 подается необработанный гранулированный лед, который является тем же самым, что был изначально подан или расположен в контейнере для сухого льда, без каких-либо изменений его размера.
[0050] На выходе устройства получают измельченный гранулированный лед, который является практически неоднородной смесью частиц сухого льда разных размеров, однако имеет меньший размер, чем гранулированный лед, подаваемый в устройство. Например, при стандартном размере гранулированного льда от 3 до 3,5 мм и диаметре отверстий 21 матрицы, составляющем 2,5 мм, получаемый на выходе гранулированный лед имеет частицы, максимальный размер которых не более 1,5 мм. Как указано выше, такой размер частиц подходит для менее мощных устройств очистки сухим льдом, при этом обеспечивается наилучшая эффективность очистки. Следовательно, нет необходимости покупать у поставщика специальный гранулированный лед нестандартного размера по высокой цене, что увеличило бы эксплуатационные затраты устройства очистки сухим льдом, а достаточно использовать в имеющемся устройстве стандартный гранулированный лед по лучшей цене, и устройство согласно изобретению обеспечит безотказную эффективную работу и со стандартным гранулированным льдом, который в противном бы случае не обеспечил бы нужную эффективность очистки.
[0051] Приведенные выше примеры вариантов выполнения, показанные на чертежах, представляют собой конкретные варианты конструкции устройства согласно изобретению и приведены как иллюстративные примеры, тогда как очевидно, что возможны другие варианты конструкции в пределах идеи данного изобретения. Такие другие варианты могут относиться, например, к форме и количеству наклонных поверхностей 11, к форме и количеству поверхностей 313, 322, обращенных к матрице 2, к форме и количеству отверстий 21 матрицы 2, к форме изменения края или углубления 211 отверстия 21, к форме направляющего элемента 34, к подшипникам подвижных элементов устройства и тому подобное. Кроме того, указанное устройство согласно изобретению не ограничивается использованием специально упомянутого гранулированного льда размером от 3 до 3,5 мм, и очевидно, что данное устройство может использоваться для измельчения гранулированного льда с гранулами любого другого размера при соответствующей регулировке расстояния между проталкивающими элементом 3 и матрицей 2 и соответствующей регулировке размера отверстий 21 матрицы 2 в зависимости от размера гранул исходного гранулированного льда и требуемого максимального размера гранул измельченного гранулированного льда на выходе.
[0052] В описанных выше примерах варианта выполнения, подачу гранулированного льда обеспечивают с помощью контейнера с гранулированным сухим льдом для самой распространенной и наиболее предпочтительной подачи гранулированного сухого льда самотеком. Однако не исключено, что подачу также можно выполнять иным образом, например, с помощью подающей трубы с принудительным перемещением гранулированного льда в устройство.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[0053] Предложенное устройство может успешно использоваться в известных устройствах очистки сухим льдом как часть системы с двумя шлангами, где может использоваться конструкция с проталкивающим элементом 3, совершающим линейное возвратно-поступательное движение, а также как часть системы с одним шлангом, где может использоваться конструкция с проталкивающим элементом 3, совершающим вращательное движение.