УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ЗАГОТОВОК

Устройство для обезвоживания деревянных заготовок предназначено для искусственного обезвоживания древесины и может быть использовано в технологических линиях по получению пиломатериалов в промышленном масштабе на лесоперерабатывающих предприятиях.
Известна установка для ротационной сушки древесины, включающая силовой агрегат, связанный с ротором, выполненным в виде барабана с горизонтально ориентированной осью вращения, который снабжен средствами балансировки, выполненными в виде двух пружинных опор для вала ротора, обеспечивающих возможность изменения положения оси вала ротора, в любой плоскости, а средства для передачи вращения от силового агрегата к валу ротора выполнены в виде карданного механизма, при этом установка снабжена приспособлениями для загрузки барабана пакетами обрабатываемых изделий из древесины, а барабан снабжен приспособлениями для укрепления пакетов обрабатываемых изделий из древесины в его полости [1].
Данная установка имеет ряд недостатков. Ввиду того, что на наружной и внутренней поверхностях пакета будут действовать разные по величине центробежные силы, древесина будет высыхать неравномерно. Кроме того влага под воздействием центробежной силы проходит через весь пакет (от основания пакета до внутренней стенки барабана). Это приводит к значительному увеличению времени ротационной сушки, а, следовательно, к повышению энергозатрат и снижению ее производительности.
Известно устройство для обезвоживания пиломатериалов, содержащее установленный на основании вращающийся барабан с приводом, на внешней поверхности которого смонтированы перегородки для размещения между ними пиломатериалов и перфорированные отверстиями откидные крышки для удержания пиломатериалов на внешней поверхности барабана [2].
Недостатком данного устройства является то, что формирование пакета пиломатериалов на поверхности корпуса барабана необходимо производить вручную за счет укладки отдельных пиломатериалов в специальные пазы, что приводит к значительным затратам времени на эту операцию, и операцию разгрузки пиломатериалов после осуществления сушки. Кроме того ввиду необходимости ручной укладки пакета пиломатериалов на поверхность корпуса барабана данное устройство невозможно применить на автоматических линиях сушки пиломатериалов.
Следует также отметить, что в процессе формирования пакета пиломатериалов барабан простаивает, что в целом снижает производительность сушки пиломатериалов данным устройством.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое устройство для обезвоживания деревянных заготовок является существенное повышение производительности, обусловленное совмещением операций сушки деревянных заготовок на одной из съемных кассет и подготовкой очередной порции деревянных заготовок на другой съемной кассете, а также совмещение установки одной из съемных кассет внутри полого ротора с одновременным извлечением из него другой съемной кассеты.
Достигается технический результат за счет того, что полый ротор выполнен с открытыми торцами, а каждая из съемных кассет выполнена в виде двух жестко связанных между собой соосно-расположенных дисков, а их боковые поверхности снабжены пазами для крепления деревянных заготовок и откидными крышками с перфорированными отверстиями для удержания деревянных заготовок на внешней поверхности съемной кассеты, при этом съемные кассеты установлены на направляющей, проходящей через ось вращения полого ротора, с возможностью перемещения вдоль нее через открытые торцы полого ротора при помощи дополнительно смонтированных на корпусе механизмов подачи.
На фиг.1 показан общий вид устройства для обезвоживания деревянных заготовок с двумя съемными кассетами. Обе съемные кассеты находятся вне полости полого ротора.
На фиг.2 приведен вид сверху. На схеме не показан ряд элементов: подающие транспортеры, механизмы подачи съемных кассет, защитный кожух, приемные рольганги, принимающие транспортеры, приемные окна. Одна из съемных кассет размещена в полом роторе. На схеме одна четверть полого ротора вырезана.
Схема привода приводящих элементов приведена на фиг.3.
На фиг.4 изображена съемная кассета, причем на схеме не показаны подшипники и скользящие элементы, посредством которых она устанавливается на направляющую. Кроме того на откидных крышках с перфорированными отверстиями не показаны отверстия.
На фиг.5 показан механизм фиксации, предназначенный для закрепления съемной кассеты внутри полого ротора.
На фиг.6 приведена схема установки съемной кассеты на направляющую.
На фиг.7 отдельно изображен полый ротор.
Устройство для обезвоживания деревянных заготовок состоит из корпуса 1, на котором смонтирован привод, включающий приводящие элементы 2 и опорные ролики 3, полого ротора 4, направляющей 5, съемных кассет 6 и 7, приемных рольгангов 8 и 9, защитного кожуха 10, механизмов подачи съемных кассет 11 и 12, подающих транспортеров 13 и 14, принимающих транспортеров 15 и 16.
В нижней части корпус 1 снабжен устройством водоотвода 17 состоящей из сливной ванны 18, решетки 19 и сливной трубы 20.
Над устройством водоотвода 17 корпус 1 имеет приемные окна 21 и 22, через которые соответственно проходят приемные рольганги 8 и 9.
Над приемными рольгангами 8 и 9 к корпусу 1 жестко прикреплена направляющая 5.
Приводящие элементы 2 снабжены лысками 23 для фиксации полого ротора 4 и жестко установлены на вал 24, который через гидравлическую муфту 25 связан с приводом 26. Приводящие элементы 2 снабжены тормозом (не показан).
На противоположной стороне корпуса 1, напротив приводящих элементов 2 находятся опорные ролики 3.
На внешней поверхности полого ротора 4 установлены направляющие 27 входящие в лыски 23. Кроме того полый ротор 4 снабжен пазами 28 для закрепления съемных кассет 6 и 7.
Съемные кассеты 6 и 7 выполнены в виде двух жестко связанных между собой соосно-расположенных дисков 29, а их боковые поверхности снабжены пазами для крепления деревянных заготовок 30 и откидными крышками с перфорированными отверстиями 31 предназначенными для удержания деревянных заготовок на внешней поверхности съемной кассеты.
Откидные крышки с перфорированными отверстиями 31 снабжены замками для их удержания в закрытом положении (не показаны).
Соосно-расположенные диски 29 снабжены амортизирующими механизмами (не показаны) позволяющие смягчить соприкосновение съемных кассет 6 и 7 в процессе совмещения операций по установки съемной кассеты 6 в полый ротор 4 и выталкивании съемной кассеты 7, а также при обратной ситуации.
Число откидных крышек может быть различное (от двух и более) в зависимости от размеров барабана и способа загрузки деревянных заготовок в съемную кассету.
Съемные кассеты 6 и 7 посредством подшипников 32 и скользящих элементов 33 установлены на направляющей 5, проходящей через ось вращения полого ротора 4. Боковые поверхности съемных кассет 6 и 7 снабжены механизмами фиксации 34, расположенные на их боковых поверхностях.
Механизм фиксации представляет собой стопор 35, скользящий в неподвижных направляющих 36 под действием пружин 37. Число и расположение механизмов фиксации 34 может быть различное и обуславливается усилием необходимым для надежного удержания съемной кассеты 6 или 7 в полом роторе 4.
Защитный кожух 10 посредством осей (не показаны) крепится к корпусу 1 и снабжен приводом (не показан) для его поднятия и опускания.
Механизм подачи съемной кассеты 12 включает кожух 38, ползун 39, скользящий по направляющей 5 и снабженный механизмом зацепления (не показан), шатун 40, кривошип 41, основание 42 и привод 43.
Механизм зацепления может быть выполнен, например, в виде электромагнита.
Устройство механизмов подачи съемных кассет 6 и 7 идентичны.
Процесс использования устройства осуществляется следующим образом. Удаление влаги из деревянных заготовок основано на действии центробежных сил, возникающих при вращении полого ротора 4 с размещенной внутри него съемной кассетой 6 (или 7) на внешней поверхности которой закреплены деревянные заготовки.
Обезвоживание деревянных заготовок начинают с их подачи и загрузки подающим транспортером 13 в съемную кассету 6, при этом защитный кожух 10 находится в открытом состоянии. Загрузка может осуществляться в ручную или без применения ручного труда.
При ручной загрузке первоначально открывают откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 и поступаемые по подающему транспортеру 13 деревянные заготовки укладывают в пазы 30. После заполнения всех доступных пазов 30 откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 закрывают. Затем съемную кассету 6 проворачивают и открывают другую откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 и заполняют все доступные пазы 30. Аналогичным образом загружается вся съемная кассета 6.
Загрузка деревянных заготовок в съемную кассету 6 без использования ручного труда осуществляется следующим образом. Открывают откидную крышку с перфорированными отверстиями 31, при этом съемную кассету 6 ориентируют таким образом, чтобы деревянная заготовка, поступающая по подающему транспортеру 13, при выходе с него попадала в паз 30. После размещения деревянной заготовки в пазу 30 съемную кассету 6 проворачивают для укладки следующей деревянной заготовки.
После заполнения всех доступных пазов 30 откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 закрывают и фиксируют при помощи замков (не показаны). Затем съемную кассету 6 проворачивают и открывают другую откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 и аналогичным образом заполняют все доступные пазы 30.
После загрузки съемной кассеты 6 ее устанавливают в полый ротор 4 при помощи механизма подачи съемной кассеты 11. Для этого посредством привода 43 через шатун 40 и кривошип 41 ползун 39 подводят к съемной кассете 6, цепляют ее механизмом зацепления (не показан) и толкают в сторону полого ротора 4.
Съемная кассета 6 на скользящих элементах 33 сдвигается по направляющей 5 и при помощи нее выталкивают из полого ротора 4 съемную кассету 7. Затем окончательно устанавливают съемную кассету 6 в полом роторе 4.
Съемная кассета 6 закрепляется в полом роторе 4 при помощи механизмов фиксации 34. Фиксация осуществляется, когда стопор 35, скользящий в неподвижных направляющих 36, под действием пружин 37 попадает в паз 28, расположенный на полом роторе 4. После чего выводят из зацепления с диском 29 ползун 39 и, отводя его, опускают защитный кожух 10.
Далее приступают к обезвоживанию деревянных заготовок путем вращения полого ротора 4. Для этого при помощи привода 26 через гидравлическую муфту 25, вал 24 и приводящие элементы 2 передают крутящий момент на полый ротор 4.
Установка гидравлической муфты 25 обусловлена ее способностью плавного увеличения передаваемого момента.
Под действием центробежных сил вода из деревянных заготовок через откидные крышки с перфорированными отверстиями 31 попадает на внутреннюю поверхность полого ротора 4, откуда через открытые торцы удаляется.
Далее вода через решетку 19, попадает в сливную ванну 18 и через сливную трубу 20 выводится из устройства.
Решетка 19 предназначена для предотвращения попадания мелких щепок и другого мусора возникающего в процессе загрузки, обезвоживания и разгрузки деревянных заготовок в сливную ванну 18, с целью недопущения образования засоров в сливной трубе 20 и других устройствах водоотвода при их наличии.
В процессе обезвоживания деревянных заготовок, находящихся на съемной кассете 6, съемную кассету 7 загружают очередной партией деревянных заготовок. Эту операцию осуществляют аналогичным образом как при загрузке съемной кассеты 6, за тем отличаем, что деревянные заготовки поступают по подающему транспортеру 14.
После окончания обезвоживания при помощи тормоза приводящих элементов (не показан) останавливают полый ротор 4. Затем устанавливают в полый ротор 4 съемную кассету 7 при помощи механизма подачи съемной кассеты 12. В процессе этого осуществляют выталкивание съемной кассеты 6. Далее окончательно устанавливают съемную кассету 7 в полом роторе 4 и приступают к обезвоживанию.
Одновременно с обезвоживанием деревянных заготовок, расположенных на съемной кассете 7 в полом роторе 4 приступают к разгрузке съемной кассеты 6. Для этого открывают откидную крышку с перфорированными отверстиями 31. Поворачивают съемную кассету 6 таким образом, чтобы обезвоженные деревянные заготовки из пазов 30 выпадали на откидную крышку с перфорированными отверстиями 31 и по ней уже скатывались на приемный рольганг 8. По приемному рольгангу 8 через приемное окно 21 обезвоженные деревянные заготовки попадают на приемный транспортер 15 и выводится из устройства.
Аналогичным образом разгружают обезвоженные деревянные заготовки, находящиеся под другими откидными крышками с перфорированными отверстиями 31.
Далее осуществляют загрузку съемной кассеты 6 очередной порцией деревянных заготовок.
Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет существенно повысить производительность при обезвоживании деревянных заготовок. Это обуславливается совмещением операций сушки деревянных заготовок на одной из съемных кассет и подготовкой очередной порции деревянных заготовок на другой съемной кассете, а также совмещение установки одной из съемных кассет внутри полого ротора с одновременным извлечением другой съемной кассеты.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Патент на изобретение RU 2279613 «Установка для ротационной сушки древесины», приоритет от 27.04.2006.
2. Патент на полезную модель RU 114360 «Устройство для обезвоживания пиломатериалов», приоритет от 20.03.2012.