КАМЕРА ОЧИСТКИ ПУХОПЕРОВОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к устройствам для очистки пухоперового материала и может быть использована в производстве и реставрации пухоперовых изделий.
Известно устройство для очистки пухоперового материала по патенту на изобретение №2244677 (публ. 20.01.2005 г.), содержащее камеру загрузки, камеру очистки, камеру сбора чистого материала, блок откачки воздуха и дезинфицирующее устройство. В этом устройстве камера очистки выполнена в виде вертикального лабиринта и оснащена крышкой, выполненной с возможностью открывания камеры очистки и ее герметичного закрытия. Такая конструкция камеры очистки позволяет очистить обрабатываемый материал только от мусора, находящегося на периферии потока обрабатываемого материала, т.к. движение обрабатываемого материала по вертикальному лабиринту является достаточно стабильным. Мусор и некачественное перо, находящиеся в центре потока обрабатываемого материала, пролетают через лабиринт вместе с обрабатываемым пухоперовым материалом и попадают в камеру сбора чистого материала.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является камера окончательной обработки, описанная в патенте на полезную модель №43865 (публ. 10.02.2005 г).
В этом устройстве в качестве камеры очистки пухоперового материала выступает камера окончательной обработки, выполненная с перегородками, расположенными на боковых ее стенках в шахматном расположении с возможностью z-образного прохода между ними пухоперового материала и снабженная входным и выходным отверстиями, подвижным дном для удаления мусора в емкость для сбора отходов.
Недостатками такой камеры окончательной обработки являются:
- малое время нахождения обрабатываемого материала в камере окончательной обработки, т.к. ее длина не превышает длины стенки камеры
сбора очищенного материала, которая в реальном изделии не превышает одного метра. При этом, обрабатываемый материал проходит через камеру окончательной обработки с высокой скоростью по относительно стабильной траектории и в виде достаточно плотного слоя, поэтому выделение мусора происходит только с периферийной части слоя. Находящаяся в центре слоя, пролетающего через камеру обрабатываемого материала, значительная часть разрушенного пера и мусора (песок, зерна, мелкие предметы и т.п.) попадает в выходное отверстие камеры вместе с потоком воздуха;
- на начальной стадии процесса за перегородками, расположенными на боковых стенках, т.е. в местах предназначенных для скопления мусора, быстро скапливается смесь, состоящая из преимущественно качественного материала и небольшой доли мусора. В результате этого, после того как полностью забьются места для скопления мусора, эффективность очистки резко снижается.
Задачей данного технического решения является создание камеры очистки пухоперового материала, обеспечивающей устранение вышеуказанных недостатков.
Задача решается за счет того, что:
к
З
к
- камера очистки содержит «n» установленных последовательно каналов, где «n» - не менее одного, при этом общая их длина (независимо от значения величины «n») не менее чем в 3 раза превышает длину камеры в прототипе и рассчитывается по формуле L=k•V/S, где
к
L - общая длина каналов;
k - коэффициент, определяющий длину каналов в зависимости от конструктивных особенностей всего устройства для очистки пухоперового материала. Для практической реализации величину коэффициента целесообразно выбирать в пределах от 0,15 до 0,5;
З
V - объем загрузочной камеры;
к
S - сечение канала.
Количество каналов зависит от конструктивного решения компоновки установки: чем длиннее каналы, тем меньшее количество их нужно;
- каналы камеры окончательной обработки содержат установленные в них турбулентные ловушки;
- турбулентные ловушки выполнены в виде изогнутого профиля и установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы между ними при движении очищаемого материала создавались турбулентные зоны, при этом под изгибом профиля создается разрежение. Это техническое решение позволяет отделить от обрабатываемого материала мусор (песок, крупную пыль, остатки разрушенного пера и прочее), т.к. при хаотичном вращении обрабатываемого материала в турбулентных зонах между ловушками нарушается стабильность траектории движения обрабатываемого материала и одновременно увеличивается длительность обработки. В результате мелкие частицы мусора (песок, крупная пыль, остатки разрушенного пера и прочее), не обладающие парусностью, остаются под изгибом турбулентной ловушки (чему способствует образующееся под ней разрежение). При этом обладающие парусностью пух и полноценное перо подхватываются потоком воздуха и передвигаются дальше по каналам в направлении к выходу из камеры окончательной обработки.
Увеличение пути и времени нахождения обрабатываемого материала в камере очистки, а также использование турбулентного вращения между турбулентными ловушками позволяет достичь лучшего распушения обрабатываемого материала, т.е. более тщательно отделить мелкий мусор и разрушенное перо, что в итоге повышает качество очистки обрабатываемого пухоперового материала.
Полезная модель представлена на фигуре, где схематично изображены фрагменты канала с различными вариантами выполнения турбулентных ловушек (приведенные примеры не являются исчерпывающими).
Камера очистки обрабатываемого материала содержит входное отверстие, соединенное с выходным отверстием камеры загрузки и
выходное отверстие, соединенное с входным отверстием камеры сбора чистого материала (на чертеже не показано). В камере очистки содержится «n» установленных последовательно каналов 1, где «n» - не менее одного, в каждом из которых расположены турбулентные ловушки 2, выполненные в виде изогнутого профиля. Причем турбулентные ловушки 2 установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы между ними при движении струи воздуха (на фигуре - прямая стрелка) создавались турбулентные зоны 3, а под изгибом профиля турбулентной ловушки 2 создавалось разрежение. Камера очистки снабжена крышкой (на фигуре не показана), которая в закрытом состоянии обеспечивает герметичность камеры, и установлена с возможностью открывания ее после окончания работы для удаления мусора, скопившегося под турбулентными ловушками 2.
Описание работы.
Обрабатываемый материал, предварительно частично распушенный и обработанный дезинфицирующим устройством в камере загрузки, вместе с потоком воздуха попадает через входное отверстие в камеру очистки. В камере очистки обрабатываемый материал пролетает через установленные последовательно каналы 1, в которых расположены турбулентные ловушки 2. При этом частицы обрабатываемого материала, попадая в турбулентные зоны 3, стремятся к совершению хаотичного вращательного движения. В результате, из-за того, что частицы мусора (песок, мелкий мусор, пыль, поврежденное перо) не обладают парусностью, их затягивает в зону разрежения под изгиб турбулентной ловушки 2, а пух и перо, обладающие парусностью, увлекаются проходящим воздушным потоком по направлению к выходному отверстию.
Камера очистки может содержать один канал либо два и более, соединенных между собой таким образом, чтобы обрабатываемый материал вместе с воздушным потоком на пути к выходному отверстию последовательно проходил каждый канал. Чем больше общая длина пути обрабатываемого материала и, следовательно, большее количество ловушек
к
З
к
установлено на его пути, чем больше длительность обработки, тем лучше распушивается обрабатываемый материал, тем лучше происходит выделение частиц мусора (в том числе пыли, песка, обломков пера и т.п.). Общая длина каналов рассчитывается по формуле: L=k•V/S, где
к
L - общая длина каналов;
k - коэффициент, определяющий длину каналов в зависимости от конструктивных особенностей всего устройства для очистки пухоперового материала. Для практической реализации величину коэффициента целесообразно выбирать в пределах от 0,15 до 0,5;
З
V - объем загрузочной камеры;
к
S - сечение канала.
З
3
2
Например, объем загрузочной камеры V=1 м, сечение канала - 0,02 м, в этом случае при k=0,2
к
общая длина каналов L=0,2•1/0,02=10 м.
Для сравнения, в прототипе с таким же объемом загрузочной камеры длина камеры очистки будет равна примерно 1 м.
Количество каналов зависит от конструктивного решения компоновки установки: чем длиннее каналы, тем меньшее количество их нужно. Через выходное отверстие камеры очистки обрабатываемый материал попадает в камеру сбора очищенного материала, где собирается в напернике, закрепленном на патрубке входного отверстия камеры сбора очищенного материала. Одна из стенок камеры очистки снабжена открывающейся крышкой, выполненной с возможностью обеспечения герметичности в закрытом состоянии и предназначенной для обеспечения доступа к каналам и турбулентным ловушкам для удаления скопившегося мусора.
Предлагаемое техническое решение позволяет за счет увеличения времени обработки, благодаря удлинению пути и наличию турбулентных ловушек, добиться лучшей очистки качественного пухоперового материала от мусора и обломков пера.