УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ШНУРА
LOOSE MATERIAL GRINDER AND ELECTRIC CORD FASTENER

Комплексное изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов, например зерна, зернопродуктов, кормов, мела, гипса и т.д., преимущественно используемым в фермерских хозяйствах или в быту.
Известны устройства для измельчения сыпучих материалов, содержащие основание с входным отверстием для прохода измельчаемого материала, закрепленные на нем или относительно него бункер, выходное отверстие которого соответствует входному отверстию основания, рабочая камера, размещенная под основанием и включающая перфорированные обечайки и основание (сита), отражатели, а также защищенный кожухом электродвигатель, на конце рабочего вала которого в рабочей камере установлен измельчающий инструмент, выполненный в виде пластины - ножа, см. например, патенты РФ на полезные модели №№25286, 35245, 49673, 54533, 62036, 74312, 74580, 74828, 75162 и др.
В качестве прототипа для всех изобретений выбрано устройство по патенту РФ №2140325 на изобретение «Устройство для измельчения зерна», дата подачи заявки 30.04.1998, дата публикации 27.10.1999, МПК В02С 9/04, В02С 7/18, В02С 13/16.
Устройство-прототип также включает основание с входным окном для измельчаемого материала, закрепленный над входным окном основания бункер, размещенную под основанием рабочую камеру, образованную ситом и отражателем, а также вертикально закрепленный на основании высокооборотный электродвигатель, на рабочем валу которого, проходящем через отверстие в основании, в рабочей камере симметрично оси вала установлен измельчающий элемент, плоскость вращения периферийной ударной части которого проходит под входным отверстием.
Сито выполнено съемным. Электродвигатель снабжен электрическим шнуром, проходящим через отверстие в защитном кожухе (узел крепления шнура).
Измельчающий элемент выполнен в виде ножа.
Многолетний опыт производства и контроль за эксплуатацией указанных устройств показал их высокую эффективность и надежность, однако выявлены некоторые недостатки:
- наличие только бокового цилиндрического сита не обеспечивает качественное измельчение материала, часть материала уходит из рабочей зоны недостаточно измельченным;
- процесс установки при изготовлении или замены в процессе эксплуатации съемного сита трудоемок;
- не предусмотрена надежная фиксация электрического шнура относительно защитного кожуха электродвигателя, что не соответствует требованиям техники безопасности;
- из-за ограниченной площади ударных зон ножа не обеспечивается необходимое качество и производительность измельчения материала;
- масса ножа велика, что повышает требования к его балансировке.
Задачей настоящего комплексного изобретения является повышение эффективности дробления и надежности работы установки, снижение трудоемкости ее изготовления и обслуживания, за счет:
- упрощения процесса крепления съемных элементов рабочей камеры;
- изменения геометрии ножа (увеличение площади рабочих поверхностей и его облегчение);
- надежной фиксации электрического шнура в защитном кожухе электродвигателя.
Указанная задача решается за счет того, что в устройстве для дробления сыпучих материалов, включающем основание с закрепленным на нем электродвигателем, снабженным электрическим шнуром, связанным с защитным кожухом электродвигателя узлом крепления, рабочую камеру, размещенную под основанием и образованную концентрично расположенными отражателем и съемным ситом, связанным с основанием посредством резьбового соединения, а также измельчающий элемент, симметрично установленный на проходящем через основание рабочем валу электродвигателя и выполненный в виде ножа, плоскость вращения периферийной ударной части которого проходит под входным отверстием, согласно изобретению съемное сито выполнено из двух отдельных частей, при этом боковое сито установлено на нижней части сита, которая посредством кронштейнов зафиксирована в прорезях отражателя, а резьбовое соединение связывает с основанием нижнюю часть сита.
Нижняя часть сита снабжена отбортовкой для центрирования бокового сита.
Указанная задача решается за счет того, что узел крепления электрического шнура в отверстии защитного кожуха электродвигателя согласно изобретению снабжен пружинным фиксатором, при этом отверстие в кожухе выполнено прямоугольным, соответствующим проходящему через него хвостовику эластичной упругой втулки, жестко связанной со шнуром, а пружина выполнена в виде Г-образной скобы с прямоугольной прорезью на длинном плече, ширина которой соответствует размеру проточки на хвостовике, причем концевые части этого плеча отогнуты в сторону, противоположную короткому плечу.
На внутренней поверхности кожуха предусмотрен упор для нижней поверхности хвостовика.
Упор выполнен в виде закрепленной внутри кожуха симметрично и ниже отверстия в кожухе пластины, ширина которой меньше ширины прорези на пружине.
Указанная задача решается за счет того, что нож с центральным отверстием для установки на рабочем валу электродвигателя согласно изобретению снабжен дополнительными симметрично расположенными отверстиями.
Дополнительные отверстия приближены к периферийной ударной части ножа.
Заявляемая конструкция устройства для дробления предусматривает использование не только бокового сита, но и нижнего, при этом решена задача простого и надежного крепления элементов сита одним резьбовьм соединением. В процессе эксплуатации дробилки сита легко заменяются. При этом обеспечена точная центровка как бокового сита, так и нижнего сита относительно отражателя и соответственно относительно основания и ножа.
Заявляемая конструкция узла крепления электрического шнура в отверстии защитного кожуха электродвигателя является принципиально новой по сравнению с известными фиксаторами, втулками и другими элементами для защиты электрических шнуров от смещения и повреждения.
В технике известны различные формы упругих фиксаторов, например из нейлона, обеспечивающих прочное удержание шнура в отверстии и защищающих шнур от действия сил изгиба, кручения, натяжения и толкания. Фиксаторы часто объединяют с гибкой концевой частью (см. например, http://partnumber.ru/index.php/cPath/463_489, http://www.platan.ru/news/news430.html и др.). Такие фиксаторы состоят из двух частей - втулки, предназначенной для схватывания шнура, и распорного элемента, обеспечивающего плотность охвата. Кроме того, на фиксаторе обычно предусмотрена проточка для фиксирования втулки в отверстии. Сама фиксация обеспечивается за счет упругости втулки.
Однако такие фиксаторы не обеспечивают надежной работы в условиях вибрации, ударных нагрузок, запыленности и др. вредных воздействий, сопровождающих работу устройства для измельчения сыпучих материалов (дробилок).
В предлагаемом техническом решении упругая эластичная втулка выполнена цельной, форма ее несколько изменена, в частности наружная поверхность хвостовика выполнена прямоугольной в плане, соответствующую форму имеет отверстие в кожухе, а для надежной фиксации втулки предусмотрена специальная пружинная скоба (Г-образная пластина) и внутренний упор.
Заявляемый нож за счет наличия дополнительных отверстий на периферийной части имеет более развитую ударную рабочую поверхность, что обеспечивает повышение эффективности дробления. При этом одновременно решается проблема с балансировкой ножа, поскольку заявляемый нож легче цельного, то и требования к его центрированию на рабочем валу двигателя снижаются.
Проведенные патентные исследования позволяют сделать вывод о том, что заявляемое устройство для дробления сыпучего материала, узел крепления электрического шнура и нож соответствуют критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».
Сущность изобретений поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - общий вид устройства для дробления сыпучих материалов;
Фиг.2 - основание;
фиг.3 - отражатель;
фиг.4 - нижнее сито;
фиг.5 - фиксатор (втулка, закрепленная на электрическом шнуре, и пружина)
фиг.6 - схематичное изображение фиксатора в собранном виде, установленного на электрическом шнуре в отверстии кожуха электродвигателя.
фиг.7 - нож.
Заявляемое устройство для дробления сыпучих материалов включает основание 1 с входным отверстием (окном) 2, снабженным задвижкой 2а, предназначенным для измельчаемого материала. На основании 1 установлен электродвигатель 3, при этом выходной рабочий вал 4 электродвигателя 3 проходит через отверстие 5 в основании 1 и входит в размещенную под основанием рабочую камеру, образованную жестко связанным с основанием 1 цилиндрическим отражателем 6 и концентрично размещенным внутри него съемным ситом.
Съемное сито состоит из двух перфорированных элементов - бокового сита 7 в виде цилиндрической обечайки и нижнего сита 8. Нижнее сито 8 снабжено кольцевой периферийной отбортовкой, направленной в сторону основания, служащей для центрирования бокового сита 7, и двумя Г-образными кронштейнами 9. Кронштейны 9 закреплены с противоположных сторон на плоской части нижнего сита 8. С целью унификации кронштейны выполнены одинаковыми, однако в собранном виде кронштейны приварены к нижнему ситу таким образом, что отогнутые части кронштейнов 9 направлены в противоположные стороны. В кронштейнах 9 предусмотрены отверстия 10 под крепежный элемент.
Отражатель 6 выполнен в виде сварного кольца, приваренного к основанию 1; отражатель снабжен пазами для центрирования нижнего сита 8, причем пазы расположены напротив друг друга. Один паз выполнен в виде прямоугольного окна 11 для размещения конца кронштейна 9, отогнутого в сторону, противоположную основанию 1. Второй паз выполнен в виде прямоугольной прорези 12 с нижней стороны отражателя и предназначен для фиксирования второго кронштейна 9.
В процессе сборки после приваривания к нижней стороне основания 1 отражателя 6 нижнее сито 8 со свободно установленным на нем боковым ситом 7 вводится кронштейнами 9 в пазы (окно 11 и прорезь 12) отражателя 6. После этого нижнее сито фиксируется одним винтом к основанию 1 (резьбовое отверстие 13).
Электродвигатель 3 закрыт цилиндрическим защитным кожухом 14 с прорезями для вентиляции. В кожухе 14 предусмотрено квадратное отверстие для прохода электрического шнура 15 электродвигателя 3. Форма отверстия может быть и прямоугольной, но квадратная форма предпочтительнее.
Для надежной фиксации шнура 15 и его защиты от перегибов, поворотов, осевых смещений относительно кожуха 14 узел крепления снабжен пружинным фиксатором, состоящим из двух элементов - надетой на шнур 15 фигурной втулки из эластичного материала, например резины, и металлической пружины 16.
Фигурная втулка включает опорный элемент 17, хвостовик 18, имеющий в плане форму квадрата, с проточкой 19, повторяющей форму хвостовика 18. К опорному элементу примыкает гибкая концевая часть 20.
Пружина 16 выполнена в виде Г-образной скобы-пластины с прорезью на длинном плече, концы 21 длинного плеча пластины отогнуты в сторону, противоположную короткому плечу.
Отверстие под шнур 15 в защитном кожухе 14 соответствует по форме и размерам хвостовику 18, в данном варианте выполнения отверстие и хвостовик в плане выполнены квадратными (частный случай прямоугольной формы), что облегчает установку втулки в отверстии.
Под отверстием для шнура 15 внутри кожуха 14 размещен упор 22 для хвостовика 18 фиксатора. Упор 22 выполнен Г-образным, одно плечо приварено к кожуху 14, а второе, симметричное отверстию для шнура 15, служит опорой для хвостовика 18. Ширина выступающей части упора 22 меньше ширины прорези на пружине 16.
В собранном виде электрический шнур 15 с установленной на нем фигурной резиновой втулкой размещен в отверстии кожуха 14. Прямоугольный (квадратный) в плане хвостовик 18 вставлен в отверстие кожуха 14 до упора в опорный элемент 17, при этом проточка 19 находится внутри кожуха 13. Втулка зафиксирована относительно кожуха 14 установленной в проточке 19 пружиной 16 (скобой). При этом отогнутые части концов 21 пружинной скобы 16 примыкают к внутренней поверхности кожуха 14, отжимая от него хвостовик 18 втулки.
На кожухе 14 также закреплен выключатель (на чертеже не показан).
На кожухе 14 установлен бункер 23, выходной канал которого посредством размещенного внутри кожуха патрубка 24 связан с входным окном 2 для измельчаемого материала.
На выходном рабочем валу 4 электродвигателя 3 в зоне рабочей камеры симметрично закреплен нож 25.
Нож 25 помимо основного крепежного отверстия снабжен дополнительными отверстиями 26, приближенными к периферии ножа. Поверхность этих отверстий 26, частично или полностью расположенных в ударной зоне ножа, участвует в процессе дробления.
Форма отверстий 26 может быть различна (круглое, овальное, прямоугольное в плане и др.). Единственным условием является их симметрия относительно оси вращения ножа, предотвращающая дисбаланс ножа 25.
Нож 25 может быть плоским или может иметь выступающие элементы.
Работа заявляемых устройств осуществляется следующим образом. Собранное устройство для дробления сыпучего материала устанавливается на емкости для измельченного материала (не показана). Возможна фиксация устройства относительно этой емкости. Электрический шнур 15, зафиксированный относительно кожуха 14 пружинным фиксатором, включается в сеть напряжением 220 В.
В бункер 23, закрепленный на защитном кожухе 14, засыпается подлежащий измельчению (дроблению) сыпучий материал, например зерно.
Электродвигатель 3 включается. Нож 25 приводится во вращение. Зерно, поступающее из бункера 23 по патрубку 24 через входное окно 2 в рабочую камеру, сталкивается с вращающимся ножом 25, частично разбивается и отбрасывается на боковое сито 7. Раздробленный материал через отверстия в сите вылетает на отражатель и падает в емкость или сразу падает вниз в емкость через нижнее сито 8. Нераздробленное зерно отлетает от отражателя 6 обратно на вращающийся нож 25.
При необходимости замены сита откручивают один болт, связывающий нижнее сито 8 и основание 1, извлекают кронштейны 9 из окна 11 и прорези 12 отражателя 6. Одновременно освобождается боковое сито 7, до этого зафиксированное в радиальном направлении отбортовкой на нижнем сите 8 и поджатое этим ситом к основанию 1.
После замены элементов сита производят установку бокового сита 7 на нижнем сите 8, центрируют его положение путем размещения внутри отбортовки нижнего сита 8, вставляют один кронштейн 9 в окно 11, а второй кронштейн 9 в прорезь 12 на боковой поверхности отражателя 6. Собранную таким образом конструкцию прикручивают к основанию 1.
При быстрой и простой сборке обеспечивается надежное фиксирование всех составных частей относительно друг друга.
Таким образом, в заявляемой конструкции удалось устранить отмеченные недостатки, а именно:
- повысить надежность работы установки за счет применения специального фиксатора, исключающего повреждение электрического шнура в зоне его соединения с защитным кожухом;
- максимально упростить процесс монтажа и демонтажа съемного сита, обеспечив его крепление к основанию одним крепежным элементом;
- повысить эффективность дробления за счет использования нижнего сита и облегченного ножа с улучшенной балансировкой.