МОДУЛЬНЫЙ МНОГОЭТАЖНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕХ И СПОСОБЫ ЕГО ПОСТРОЕНИЯ
MODULAR MULTISTORIED PRODUCTION SHOP AND CONSTRUCTION METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Описанные в этом документе варианты осуществления относятся к производственным цехам и способам их построения. В особо предпочтительных вариантах осуществления, описанные в этом документе варианты осуществления относятся к производственному цеху, предназначенному для смешивания твердых и/или жидких компонентов (напр., витаминов и/или нутрицевтиков), которые могут быть упакованы в виде предварительно смешанного состава, а позднее использованы в качестве добавки к конечным продуктам, таким как корм для животных.
Уровень техники
В области кормления животных обычно необходимо добавлять в корм питательные микроэлементы в очень малых дозировках, например порядка нескольких граммов на тонну корма. Осуществить непосредственное добавление таких малых доз питательных микроэлементов в корм для животных трудно по нескольким причинам. Например, во-первых, требуемые малые дозы питательных микроэлементов трудно отвешивать. Даже если и можно получить корректную дозировку питательных микроэлементов, то практически невозможно получить равномерное распределение питательных микроэлементов по всему полученному корму для животных.
Для решения обозначенных выше задач в отрасли кормов для животных обычно составляют, так называемый ʺпремиксʺ, содержащий специальную смесь питательных веществ с пищевым разбавителем. Затем, пищевой премикс можно быстро добавить к пищевым компонентам в количестве нескольких килограммов на тонну корма. Поэтому, относительно небольшое, но необходимое, количество пищевых веществ в премиксе, таким образом, равномерно распределяют по всему приготовленному корму для животных.
Зачастую, в связи с требованиями рыночных условий и/или нарушениями производства, желательно, в относительно короткие сроки собрать цех для получения премикса корма для животных. Обычно новый цех должен быть сконструирован для каждого потенциального производителя корма, в определенном его местоположении. Понятно, что конструирование и возведение такого специального цеха может занять значительное количество времени, тем самым, увеличивая потенциальные издержки и задержки производства.
Особенно желательно, разработать такой цех, который можно относительно быстро сконструировать и собрать. Настоящее изобретение направлено на удовлетворение такой потребности.
Раскрытие изобретения
В целом, описанные в этом документе варианты осуществления относятся к модульному многоэтажному производственному цеху. В особо предпочтительных вариантах осуществления производственный цех выполняют из нескольких отдельных модулей, каждый из которых можно транспортировать в стандартном транспортировочном контейнере. Таким образом, модули можно быстрее доставлять к месту нахождения цеха и возводить, соединяя модули друг с другом на месте, получая, тем самым, многоэтажный производственный цех.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложен модульный производственный цех, содержащий вертикальный штабель производственных модулей для размещения производственного оборудования и вертикальный штабель модулей доступа рабочих, смежно соединенный с поставленными друг на друга производственными модулями, чтобы позволить рабочим получить доступ к производственным модулям. Таким образом, соединенные смежные вертикальные штабели производственных модулей и модулей доступа рабочих образуют несколько этажей модульного производственного цеха.
Модули доступа рабочих предпочтительно содержат лестничный колодец, чтобы рабочие могли попасть на каждый из нескольких этажей модульного производственного цеха и/или шахту подъемника, в которой может быть расположен подъемник. Такие средства доступа рабочих позволяют рабочим подниматься и опускаться с одного этажа производственного цеха на другой.
Особо предпочтительные варианты осуществления включают в себя производственные модули и модули доступа рабочих, которые имеют форму прямоугольного параллелепипеда. Такую форму прямоугольного параллелепипеда производственных модулей и модулей доступа рабочих предпочтительно получают посредством ряда жестко соединенных вертикальных и горизонтальных элементов каркаса. Особенно предпочтительно, чтобы форма прямоугольного параллелепипеда и производственных модулей, и модулей доступа рабочих имела такие размеры, чтобы помещаться в стандартном 20-футовом (6-метровом) транспортировочном контейнере.
Различные варианты осуществления модульного производственного цеха могут включать в себя консольную платформу, соединенную с самым верхним в вертикальном штабеле производственным модулем и выступающую от него наружу. Как вариант, по периметру каждого из нескольких этажей производственного цеха могут быть выполнены перила для обеспечения безопасности рабочих.
По меньшей мере, один дополнительный модуль в отдельных вариантах осуществления может быть присоединен к самому нижнему производственному модулю или модулю доступа рабочих в вертикальных штабелях. В некоторых вариантах осуществления такой дополнительный модуль присоединяют к самому нижнему производственному модулю и модулю доступа рабочих в вертикальных штабелях.
Настоящее изобретение также направлено на способ построения многоэтажного модульного производственного цеха. В соответствии с отдельными предпочтительными вариантами осуществления имеется ряд отдельных производственных модулей и ряд модулей доступа рабочих. Затем, производственные модули и модули доступа рабочих могут быть жестко соединены друг с другом так, чтобы получить вертикальный штабель производственных модулей, соединенный с вертикальным штабелем модулей доступа рабочих, и тем самым, получить несколько этажей модульного производственного цеха.
Эти, а также другие аспекты описанных в этом документе вариантов осуществления станут более понятными после рассмотрения сопровождающих чертежей и их последующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
Далее будут описаны сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым структурным элементам и которые отображают типовые неограничивающие иллюстративные варианты осуществления.
На фиг.1 показан вид в перспективе собранного модульного производственного цеха в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 - высотная структурная схема одного варианта осуществления цеха по производству премикса для корма для животных в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.3 - вид спереди модульного цеха в соответствии с настоящим изобретением, реализующий структурную схему, показанную на фиг.2;
на фиг.4 - вид сбоку модульного цеха, показанного на фиг.3;
на фиг.5 - взятый по линии 5-5 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих первый этаж цеха, показанного на фиг.3 и 4;
на фиг.6 - взятый по линии 6-6 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих второй этаж цеха, показанного на фиг.3 и 4;
на фиг.7 - взятый по линии 7-7 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих третий этаж цеха, показанного на фиг.3 и 4;
на фиг.8 - взятый по линии 8-8 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих четвертый этаж цеха, показанного на фиг.3 и 4;
на фиг.9 - взятый по линии 9-9 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих пятый этаж цеха, показанного на фиг.3 и 4;
на фиг.10 - высотная структурная схема другого варианта осуществления цеха по производству премикса для корма для животных в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.11 - вид спереди модульного цеха в соответствии с настоящим изобретением, реализующий структурную схему, показанную на фиг.10;
на фиг.12 - вид сбоку модульного цеха, показанного на фиг.11;
на фиг.13 - взятый по линии 13-13 на фиг.12 вид в плане сверху модулей, образующих первый этаж цеха, показанного на фиг.11 и 12;
на фиг.14 - взятый по линии 14-14 на фиг.12 вид в плане сверху модулей, образующих второй этаж цеха, показанного на фиг.11 и 12;
на фиг.15 - взятый по линии 15-15 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих третий этаж цеха, показанного на фиг.11 и 12; и
на фиг.16 - взятый по линии 16-16 на фиг.4 вид в плане сверху модулей, образующих цех, показанный на фиг.11 и 12.
Осуществление изобретения
Как было отмечено выше, особенно предпочтительные варианты настоящего изобретения направлены на модульные цеха по изготовлению премикса, которые используют для изготовления предварительно смешанных пищевых микроэлементов или премиксов, которые добавляют в питательные составы для животных. При этом питательные составы для животных или корма имеют относительно высокое содержание протеина, как, например, в кормах для птицы или свиней, описанных в документе WO 01/5 8275 (полное содержание которого включено в этот документ посредством ссылки).
Обычно частью так называемого премикса, предназначенного для добавления в корм, являются жир и растворимые в воде витамины, а также микроэлементы, лечебные ингредиенты и, как вариант, энзимы, органические кислоты и другие компоненты, в то время как крупные минералы добавляют в корм отдельно. На прилагаемой фиг.1 показан один возможный вариант осуществления модульного цеха 10 по изготовлению премикса для корма для животных в соответствии с настоящим изобретением, который может быть выполнен так, чтобы образовывать премикс для корма для животных.
Как показано, цех 10 составлен из вертикального штабеля 12 модулей 12-1-12-5 для производственного оборудования и смежного вертикального штабеля 14 модулей 14-1-14-5 доступа рабочих. Смежные модули 12-1-12-5 в вертикальном штабеле 12 соединены друг с другом и со смежными модулями 14-1-14-5 в штабеле 14. По существу, соединенные друг с другом модули 12-1-12-5 и 14-1-14-5 образуют соответствующие этажи или уровни 16-1-16-5 цеха 10.
Модули 18 и 20 могут быть присоединены соответственно к модулям 12-1 и 14-1 из штабелей 12 и 14. Модули 18 и 20, таким образом, могут служить в качестве места размещения станции управления, медицинского пункта, складского помещения и т.п. Более того, эти модули 18 и 20 (а также любые другие модули 12-1-12-5 и/или 14-1-14-5) могут быть покрыты подходящей кровлей и/или бортовой обшивкой (не показана) для защиты цеха от условий окружающей среды.
Модули 12-1-12-5 штабеля 12 производственных модулей предназначены для размещения в них производственного оборудования, такого как блок 22 подачи материала, смесительное оборудование 24, загрузочная воронка 26 и циклонный сепаратор 28. Упаковочное оборудование (не показано на фиг.1, но видимое, например, на фиг.3 и 4) на первом этаже 16-1 цеха 10 предназначено для получения смешанного премикса и предоставления возможности его упаковки в желаемых количествах.
Модули 14-1-14-5 доступа рабочих штабеля 14 предназначены для того, чтобы рабочие могли перемещаться с одного из этажей 16-1-16-5 на другой. Для этого модули 14-1-14-5 штабеля 14 модулей доступа рабочих предпочтительно оборудованы объединенным лестничным колодцем 30 и моторизованной лифтовой шахтой 40.
Каждый из модулей 12-2-12-5 и 14-2-14-5, образующих со второго по пятый этажи 16-2-16-5, по периметру оборудованы перилами 40-2-40-5, соответственно, для обеспечения безопасности рабочих. Сверху модули 12-5 и 14-5 предпочтительно оборудованы листовым перекрытием 50, которое обеспечивает опору для рабочих на верхнем этаже цеха 10. Может также иметься боковая консольная платформа 52. Для обеспечения безопасности рабочих верхний этаж по периметру окружают перила 50-1.
На фиг.2 схематично показан другой вариант осуществления цеха 100 по производству премикса для корма для животных в соответствии с настоящим изобретением. В этой связи, показано, что цех 100 имеет четыре модульных этажа 100-1-100-4 соответственно. Модульный этаж 100-4 обеспечивает пол для верхнего этажа 100-5.
Цех 100, показанный на фиг.2, включает в себя станцию 102 ручной подачи, где добавляют различные ингредиенты и компоненты питательных микроэлементов и/или пищевые разбавители (схематически показанные ссылочной позицией 102-1). Добавленные ингредиенты и компоненты проходят вертикально вниз через магнитную пластину 103, которая захватывает любые металлические частицы, которые могут в них присутствовать, а затем в загрузочную воронку 106. Содержимое загрузочной воронки 106 подают в смеситель 108, оборудованный внутренними смесительными лопастями 108-1. Затем, полученный в смесителе 108 состав премикса перемещают в упаковочную станцию 110, имеющую подающий винт 110-1, который направляет состав премикса в отмеряющий блок 110-2 для заполнения упаковок 110-3 на конвейере 110-4. Некоторые материалы направляют в циклонный сепаратор 112, который может захватить остатки в контейнер 112-1.
На сопровождающих фиг.3 и 4 показано структурное устройство модулей, образующих цех 100 по приготовлению премикса, схематично показанного на фиг.2. При этом цех 100 включает в себя вертикальный штабель 120 производственных модулей 120-1-120-4, которые разработаны и предназначены для размещения производственного оборудования. Вертикальный штабель 140 модулей 140-1-140-4 доступа рабочих соединен с вертикальным штабелем 120 производственных модулей 120-1-120-4 производственного штабеля 120. В этой связи, смежные модули 120-1-120-4 в вертикальном штабеле 120 соединены друг с другом и со смежными модулями 140-1-140-4 в штабеле 140. По существу, соединенные друг с другом модули 120-1-120-4 и 140-1-140-4 образуют соответствующие этажи или уровни 100-1-100-4 цеха 100.
На верхнем этаже 100-5 имеется боковая консольная платформа 152, выступающая наружу от модуля 120-4 и жестко с ним соединенная. Перила (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 154) выполнены на каждом из модулей 120-1-120-4 и 140-1-140-4 для обеспечения безопасности рабочих. Кроме того, на верхнем этаже 100-5 выполнены перила 156 для обеспечения безопасности рабочих при использовании станции 102 ручной подачи.
Модули 140-1-140-5 штабеля 140 модулей доступа рабочих предназначены для того, чтобы рабочие могли перемещаться с одного из этажей 100-1-100-5 на другой. Для этого модули 140-1-140-4 доступа рабочих штабеля 140 оборудованы объединенным лестничным колодцем 130, содержащим лестничные пролеты 130-1 и связанные с ними лестничные площадки 130-2.
Также в модулях 140-1-140-4 доступа рабочих штабеля 140 вертикально выполнена шахта 160 подъемника (лифта), чтобы кабина 162 подъемника могла подниматься/опускаться с одного из этажей 100-1-100-5 на другой. Опорная конструкция 164 подъемника жестко присоединена к модулю 100-4, чтобы удерживать двигатель (не показан) для функционирования подъемника 162.
Модули 180 и/или 190 могут быть присоединены соответственно к модулям 120-1 и 140-1 из штабелей 120 и 140. Модули 180 и 190, таким образом, могут служить в качестве места размещения станции управления, медицинского пункта, складского помещения и т.п.Более того, эти модули 180 и 190 (а также любые другие модули 120-1-120-4 и/или 140-1-140-4) могут быть покрыты подходящей кровлей и/или бортовой обшивкой (не показана) для защиты цеха от условий окружающей среды.
Как, возможно, лучше показано на фиг. 5-9, каждый из модулей 120-1-120-4 и 140 1-140-4 по существу имеет одинаковые размеры и конфигурацию. Более конкретно, видно, что каждый из модулей 120-1-120-4 и 140-1-140-4 образован несколькими вертикальными элементами каркаса (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 175), соединенными с несколькими горизонтальными элементами каркаса (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 185). Таким образом, вертикальные элементы 175 каркаса и горизонтальные элементы 185 каркаса жестко соединены друг с другом, так чтобы получить по существу форму прямоугольного параллелепипеда, имеющего такие размеры, чтобы он помещался в стандартный 20-футовый (6-метровый) транспортировочный контейнер, используемый обычно при перевозках.
Каждый отдельный производственный модуль 120-1-120-4, таким образом, может быть дополнительно изготовлен так, чтобы включать в себя специальные опорные конструкции, связанные со специальным производственным оборудованием (например, загрузочной воронкой 106, смесителем 108, упаковочной станцией 110, центрифугой 112 и т.п.), которое будет размещено в таком модуле. Аналогично, каждый отдельный модуль 140-1-140-4 доступа рабочих может быть изготовлен так, чтобы включать в себя лестницу 130-1 и соответствующую лестничную площадку 130-2, а также шахту 150 подъемника.
При использовании, модули 120-1-120-4 и 140-1-140-4 и связанное с ними оборудование могут быть предварительно собраны средствами изготовителя цеха для пусконаладочных работ. После этого, производственное оборудование и соответствующие компоненты цеха могут быть удалены из модулей 120-1-120-4 и 140-1-140-4 и транспортированы индивидуально вместе с каждым модулем к месту нахождения производственного цеха. Затем, по прибытии модули 120-1-120-4 и 140-1-140-4 могут быть заново собраны друг с другом вместе с соответствующим производственным оборудованием. Понятно, что выполнение всего производственного цеха 100 в виде отдельных модулей 120-1-120-4 и 140-1-140-4, которые можно транспортировать в стандартном 20-футовом (6-метровом) транспортировочном контейнере, значительно снижает необходимое для сборки время, тем самым, значительно уменьшая затраты.
На фиг.10 схематично показан другой вариант осуществления цеха 200 по производству премикса для корма для животных в соответствии с настоящим изобретением. В этой связи, показано, что цех 200 аналогичен цеху 100, но включает в себя три модульных этажа 200-1-200-3 соответственно. Модульный этаж 200-3 обеспечивает пол для верхнего этажа 200-4.
Цех 200, показанный на фиг.10, включает в себя станцию 202 ручной подачи, расположенную на этаже 200-2, где добавляют различные ингредиенты и компоненты питательных микроэлементов и/или пищевые разбавители (схематически показанные ссылочной позицией 202-1). Добавленные ингредиенты и компоненты проходят вертикально вниз через магнитную пластину 203, которая захватывает любые металлические частицы, которые могут в них присутствовать, а затем в промежуточную воронку 204. Система 205 сжатого воздуха предназначена для пневматического перемещения компонентов по линии 205-1 из промежуточной воронки 204 на вход загрузочной воронки 206, которые, затем, под действием гравитации попадают в смеситель 208, оборудованный внутренними смесительными лопастями 208-1. Затем, полученный в смесителе 208 состав премикса перемещают в упаковочную станцию 210, имеющую подающий винт 210-1, который направляет состав премикса в отмеряющий блок 210-2 для заполнения упаковок 210-3 на конвейере 210-4. Некоторые материалы направляют в циклонный сепаратор 212, который может захватить остатки в контейнер 212-1.
На сопровождающих фиг.11 и 12 показано структурное устройство модулей, образующих цех 200 по приготовлению премикса, схематично показанного на фиг.10. При этом цех 200 включает в себя вертикальный штабель 220 производственных модулей 220-1-220-3, которые разработаны и предназначены для размещения производственного оборудования. Вертикальный штабель 240 модулей 240-1-240-3 доступа рабочих соединен с вертикальным штабелем 220 производственных модулей 220 1-220-3 производственного штабеля 220. В этой связи, смежные модули 220 1-220-3 в вертикальном штабеле 220 соединены друг с другом и со смежными модулями 240-1-240-3 в штабеле 240. По существу, соединенные друг с другом модули 220-1-220-3 и 240-1-240-3 образуют соответствующие этажи или уровни 200-1-200-3 цеха 200.
Перила (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 254) выполнены на каждом из модулей 220-1-220-3 и 240-1-240-3 для обеспечения безопасности рабочих. Кроме того, на верхнем этаже 200-4 выполнены перила 256 для обеспечения безопасности рабочих при использовании загрузочной воронки 206.
Модули 240-1-240-3 штабеля 240 модулей доступа рабочих предназначены для того, чтобы рабочие могли перемещаться с одного из этажей 200-1-200-4 на другой. Для этого модули 240-1-240-3 штабеля 240 модулей доступа рабочих оборудованы объединенным лестничным колодцем 230, содержащим лестничные пролеты 230-1 и связанные с ними лестничные площадки 230-2, что, вероятно, лучше видно на фиг.13-16. Видно, что вариант осуществления производственного цеха 200 включает в себя станцию 202 ручной подачи в качестве составной части модуля 240-2, расположенного на этаже 200-2. По существу, лифт не предусмотрен таким вариантом осуществления. Тем не менее, для размещения дополнительного производственного оборудования и/или компонентов выполнен дополнительный модуль 290. Более того, посредством опорной бетонной плиты 295 может варьироваться уровень по высоте такого дополнительного модуля 290 относительно уровня по высоте модулей 220-1 и 240-1, так что верхний настил 290-1 (см. фиг.14) модуля 290 позволяет рабочему расположиться у станции 202 ручной подачи, связанной с модулем 240-2.
Как, возможно, лучше показано на фиг.13-16, наиболее предпочтительно, чтобы модули 220-1-220-3 и 240-1-240-3 имели по существу одинаковые размеры и конфигурацию. Более конкретно, видно, что каждый из модулей 220-1-220-3 и 240-1-240-3 образован несколькими вертикальными элементами каркаса (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 275), соединенными с несколькими горизонтальными элементами каркаса (некоторые из которых обозначены ссылочной позицией 285). Таким образом, вертикальные элементы 275 каркаса и горизонтальные элементы 285 каркаса жестко соединены друг с другом, так чтобы получить по существу форму прямоугольного параллелепипеда, имеющего такие размеры, чтобы он помещался в стандартный 20-футовый (6-метровый) транспортировочный контейнер, используемый обычно при перевозках.
Каждый отдельный производственный модуль 220-1-220-3, таким образом, может быть дополнительно изготовлен так, чтобы включать в себя специальные опорные конструкции, связанные со специальным производственным оборудованием (напр., станцией 202 ручной подачи, промежуточной воронкой 204, загрузочной воронкой 206, смесителем 208, упаковочной станцией 210, центрифугой 212 и т.п.), которое будет размещено в таком модуле. Аналогично, каждый отдельный модуль 240-1-240-3 доступа рабочих может быть изготовлен так, чтобы включать в себя лестницу 130-1 и соответствующую лестничную площадку 130-2.
При использовании модули 220-1-220-3 и 240-1-240-3 и связанное с ними оборудование могут быть предварительно собраны средствами изготовителя цеха для пусконаладочных работ. После этого, производственное оборудование и соответствующие компоненты цеха могут быть удалены из модулей 220-1-220-3 и 240-1-240-3 и транспортированы индивидуально вместе с каждым модулем к месту нахождения производственного цеха. Затем, по прибытии модули 220-1-220-3 и 240-1-240-3 могут быть заново собраны друг с другом вместе с соответствующим производственным оборудованием. Понятно, что выполнение всего производственного цеха 200 в виде отдельных модулей 220-1-220-3 и 240-1-240-3, которые можно транспортировать в стандартном 20-футовом (6-метровом) транспортировочном контейнере, значительно снижает необходимое для сборки время, тем самым, значительно уменьшая затраты.
Поэтому, хотя изобретение было описано применительно к варианту осуществления, который в настоящее время считается наиболее практичным и предпочтительным, понятно, что изобретение не ограничено описанным вариантом осуществления, а наоборот, охватывает различные модификации и эквивалентные устройства в пределах его сущности и объема.