УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗГРУЗКИ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО СТЕКЛОБОЯ С ЛЕНТЫ КОНВЕЙЕРА

Полезная модель относится к разгрузочным устройствам, предназначенным для быстрого сброса порций стеклобоя с ленточного конвейера при обнаружении в стеклобое недопустимых металлических примесей, и может быть использована в производстве стеклянной тары и листового стекла.
Любое массовое производство стеклянной тары и листового стекла связано с образованием на разных технологических стадиях собственного стеклобоя, который с помощью транспортного оборудования линий рециклинга возвращается в технологию варки стекла. Также в качестве вторичного сырья в технологии варки стекла используется и привозной стеклобой, в составе которого могут находиться недопустимые примеси цветных и черных металлов. Случайные металлические включения периодически наблюдаются и в собственном обратном стеклобое, непрерывно загружаемом в стекловаренную печь и транспортируемом к накопительным бункерам с участков инспекции и формования стеклотары, а также линий резки и раскроя листового стекла.
Обычно для удаления металлических включений из стеклобоя, транспортируемого с помощью ленточных конвейеров, используются подвесные магнитные плиты или ленточные магнитные сепараторы, предназначенные для извлечения из стекла черных металлов, и вихретоковые аппараты, применяемые для сепарации цветных металлов. Однако подобные аппараты преимущественно удаляют металлы с поверхности стеклобоя и не извлекают его из толщи (толщина стеклобоя на ленте может достигать 3-5 см), особенно, если транспортируются отходы листового стекла, отдельные фрагменты которого могут достигать 100-150 мм. Поэтому перед загрузкой стеклобоя в промежуточные бункера или бункера загрузчиков шихты в стекловаренную печь на конвейеры, транспортирующие стеклобой, устанавливаются металлодетекторы, фиксирующие неизвлеченный магнитными сепараторами металл. После металлодетекторов в таких случаях, как правило, на расстоянии трех-четырех метров по ходу движения стеклобоя устанавливаются плужковые сбрасыватели, которые постоянно не контактируют с лентой конвейера и приводятся в кратковременное рабочее состояние лишь для сброса с нее порции стеклобоя (или смеси шихты и стеклобоя), содержащей металлические включения. Возможно использование и других механизмов, например, переключателей рукавных, но в этом случае для аварийного сброса материала необходимо один транспортирующий конвейер заменять двумя и на месте пересыпки материала с одного механизма на другой устанавливать переключатель потока, а это не всегда реализуемо. При этом выполнение подобной операции очень важно, так как недопустимое попадание металла в стекловаренную печь может привести к длительному загрязнению стекломассы и образованию в ней так называемой мошки (мелкие пузыри воздуха), приводящей к браку выпускаемой продукции.
Следует однако заметить, что большинство существующих конструкций плужковых сбрасывателей, предназначенных для изменения маршрута транспортирования и сброса сыпучего материала на другой конвейер или в бункер, предусматривают установку сбрасывающих ножей (плужков) в рабочее положение на чистую ленту конвейера до того момента, когда начинается транспортирование сыпучего материала. Если же перевод сбрасывающего ножа плужкового сбрасывателя в рабочее положение, обеспечивающее контакт его нижней кромки с лентой конвейера, производится не заранее, а в экстренном порядке, как это требуется при сбросе порции шихты и стеклобоя, загрязненного металлом, то возможно возникновение нештатных ситуаций. В этих ситуациях при опускании ножа плужкового сбрасывателя на ленту или при подъеме ленты до нижней кромки неподвижного ножа возможно попадание и заклинивание стеклобоя (особенно листового) между лентой и нижней кромкой. Это, в свою очередь, приводит к образованию зазоров, через которые случайные металлические включения (гайки, шайбы, кусочки электродов) могут проскакивать и транспортироваться дальше (без сброса в бункер брака) к стекловаренной печи, что недопустимо.
Известен плужковый сбрасыватель [1], содержащий раму с кареткой, соединенной тягами с подъемной площадкой, на разноплечих рычагах которой закреплен нож. Нож при переводе плужкового сбрасывателя в рабочее положение опускается вместе с подъемной площадкой на ленту конвейера и при этом совершает одновременный поворот и продольное перемещение. В рабочем положении сбрасывающий нож плужка с рычагами и подъемной площадкой за счет своего шарнирного соединения с кареткой находится в постоянном контакте с транспортерной лентой. По мере износа нижней кромки ножа подъемная площадка опускается на каретку и тем самым предотвращает порез транспортерной ленты, что является основным преимуществом данной конструкции. Недостатком же такого устройства, который присущ всем плужковым сбрасывателям с опускающимися на ленту ножами, является заклинивание мелкокускового материала под плужком при опускании его на ленту с транспортируемым материалом и образование зазоров между рабочей поверхностью ленты конвейера и нижней кромкой ножа. В качестве другого недостатка можно отметить и то, что управление подъемом и опусканием каретки с ножом производится электромеханическим приводом и выполняется достаточно медленно через реечную передачу. Все это не позволяет быстро отсекать и экстренно сбрасывать некондиционную порцию материала (например, стеклобоя) с конвейера.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является плужковый сбрасыватель [2], содержащий закрепленный над лентой на рамных кронштейнах неподвижный плужковый сбрасыватель, снабженный виброизоляторами и электромагнитным вибратором, и установленную под лентой в зоне расположения плужкового сбрасывателя подвижную горизонтальную платформу, закреплённую на раме. Рама оснащена шарнирным механизмом и пневматическим приводом подъема, который в процессе разгрузки транспортируемого материала поднимает горизонтальную платформу и с помощью нее распрямляет и прижимает ленту конвейера к нижней кромке ножа неподвижного плужкового сбрасывателя. Транспортерная лента при этом лучше выпрямляется еще до контакта с плужком, а ее кромки не воздействуют на сбрасывающие ножи. Наличие в конструкции электромагнитного вибратора, установленного на сбрасывающем ноже, облегчает процесс сброса таких материалов как стеклобой или смесь шихты и стеклобоя. Однако и это устройство имеет общий недостаток, характерный для всех конструкций плужковых сбрасывателей, применяемых для сброса смеси шихты и стеклобоя с ленты конвейера. Этот недостаток связан со сложностью быстрого сброса стеклобоя с конвейера без заклинивания под сбрасывающим ножом, если в транспортируемом стеклобое при исходном нерабочем положении плужка обнаруживаются такие недопустимые примеси, как металл. Очевидно, что и эта конструкция работает эффективно, если перевод плужкового сбрасывателя в рабочее положение для изменения маршрута транспортируемого материала производится тогда, когда лента конвейера не загружена.
Решаемая задача - повышение эффективности и скорости сброса отдельной порции транспортируемого стеклобоя при обнаружении в ней металлических примесей.
Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для разгрузки транспортируемого стеклобоя с ленты конвейера, содержащем опорную раму и закрепленный на ней горизонтально расположенный сбрасывающий нож, выполненный в форме металлического плужка с эластичной накладкой, а также установленную под лентой в зоне расположения сбрасывающего ножа подвижную горизонтальную платформу, закрепленную на опорной раме и оснащенную шарнирным механизмом и пневматическим приводом подъема, который в процессе разгрузки транспортируемого стеклобоя поднимает подвижную горизонтальную платформу и с помощью нее выпрямляет желобчатую ленту конвейера на уровне нижней кромки горизонтального участка эластичной накладки, сбрасывающий нож, снабженный пневматическим приводом поворота в горизонтальной плоскости, шарнирно соединен с установленной на опорной раме вертикальной осью и в исходном состоянии расположен сбоку от параллельно движущейся ленты конвейера таким образом, что нижняя кромка его эластичной накладки не касается этой ленты, причем поворот сбрасывающего ножа и установка его в рабочее положение, при котором выполняется разгрузка транспортируемого стеклобоя, осуществляется с помощью пневматического привода поворота после окончания подъема подвижной горизонтальной платформы и выпрямления ленты конвейера, при этом передняя часть сбрасывающего ножа, находящаяся с противоположной стороны от его шарнирного соединения с опорной рамой, имеет радиусное закругление, которое снижает трение между эластичной накладкой и выпрямленной лентой конвейера в процессе поворота сбрасывающего ножа, и в рабочем положении находится за пределами ленты конвейера.
Отличием предложенного технического решения от известного уровня техники является наличие у данного устройства сбрасывающего ножа, который снабжен пневматическим приводом поворота в горизонтальной плоскости и шарнирно соединен с установленной на опорной раме вертикальной осью. В исходном состоянии сбрасывающий нож установлен сбоку от параллельно движущейся ленты конвейера таким образом, что нижняя кромка его эластичной накладки не касается этой ленты. При экстренном переводе в рабочее положение, когда в стеклобое обнаруживается металл, сначала быстро (в течение одной секунды) поднимается подвижная горизонтальная платформа, выпрямляющая желобчатую ленту конвейера, а потом с помощью пневматического привода поворота сбрасывающий нож также быстро (в течение одной - полутора секунд) поворачивается в горизонтальной плоскости и встает в рабочее положение. При этом нижняя кромка сбрасывающего ножа скользит по поверхности выпрямленной ленты без образования зазоров и перемещает порцию стеклобоя в зону его выгрузки.
Другой отличительной особенностью данного технического решения является то, что передняя часть сбрасывающего ножа, находящаяся с противоположной стороны от его шарнирного соединения с опорной рамой, имеет радиусное закругление, которое снижает трение эластичной накладки в процессе поворота и захода ножа на ленту. Это также исключает воздействие торцевой части ножа на кромки транспортерной ленты.
Принцип работы устройства для разгрузки транспортируемого материала с ленты конвейера поясняется чертежами, на Фиг. 1 которых изображен вид сверху на устройство в исходном положении; на Фиг. 2 - вид сбоку на устройство в исходном положении; на Фиг. 3 - вид сбоку на устройство в рабочем положении сброса стеклобоя с ленты конвейера; на Фиг. 4 - вид сверху на устройство в рабочем положении сброса стеклобоя с ленты конвейера; на Фиг. 5 - фрагмент конвейерной линии стеклобоя с участками магнитной сепарации и сброса порции стеклобоя с примесями металла.
Устройство 1 для разгрузки транспортируемого стеклобоя с ленты конвейера (Фиг. 1, Фиг. 2) содержит: опорную раму 2 с вертикальной осью 3, к которой шарнирно присоединен горизонтально расположенный сбрасывающий нож 4, снабженный эластичной накладкой 5 и радиусным закруглением 6 его передней части; пневматический привод 7 поворота сбрасывающего ножа в горизонтальной плоскости; подвижную горизонтальную платформу 8, закрепленную на опорной раме под лентой 9 и оснащенную шарнирным механизмом 10 и пневматическим приводом 11 подъема; Во время подъема подвижной горизонтальной платформы, который происходит при разгрузке стеклобоя с ленты конвейера, участок 12 желобчатой ленты (Фиг. 3) конвейера выпрямляется и становится плоским. По этому плоскому участку ленты сбрасывающий нож 4 поворачивается и встает в рабочее положение (Фиг. 4) для сброса порции стеклобоя 13, загрязненного примесями металла 14.
На Фиг. 5 изображен фрагмент линии, по которой исходный стеклобой транспортируется конвейером 15 из промежуточного бункера 16 и загружается в расходный бункер 17. В процессе транспортирования из стеклобоя с помощью подвесного магнитного сепаратора 18 извлекаются металлические примеси. Металлодетектор 19 (конструкция металлодетектора собой магнитную рамку, через которую проходит лента конвейера) фиксирует наличие оставшегося металла в стеклобое. В случае такой фиксации устройство 1 для разгрузки стеклобоя, находящееся на расстоянии 3-4 м от металлодетектора по ходу движения ленты, сбрасывает порцию стеклобоя, содержащего металл, в бункер 20 брака.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии (Фиг. 1, 2) пневматический привод 7 поворота выключен и сбрасывающий нож 4, шарнирно соединенный с вертикальной осью 3, установленной на опорной раме 2, расположен сбоку от параллельно двигающейся ленты 9, а его нижняя кромка эластичной накладки 5 не касается этой ленты. Также в исходном состоянии, когда не производится разгрузка стеклобоя с ленты конвейера, пневматический привод 11 подъема выключен, а подвижная горизонтальная платформа 8, закрепленная на опорной раме и оснащенная шарнирным механизмом 10, опущена вниз. Если в процессе транспортирования стеклобоя из промежуточного бункера 14 в расходный бункер 15 (Фиг. 5), которое осуществляется с помощью конвейера 13, магнитный сепаратор 16 извлекает не все металлические примеси, то металлодетектор 17 фиксирует наличие металла в стеклобое и генерирует сигнал в систему управления (не показана). Система управления при этом сразу же формирует команду на включение пневматического привода 11 подъема, соединенного с шарнирным механизмом 10 горизонтальной подвижной платформы 8. Эта платформа примерно через одну секунду после обнаружения металла в стеклобое поднимается и выпрямляет участок 12 ленты конвейера на уровне нижней кромки эластичной накладки 5 (Фиг. 3). После фиксации подъема горизонтальной подвижной платформы с помощью соответствующего датчика ее верхнего положения (не показан) система управления формирует команду на включение привода 7 поворота сбрасывающего ножа 4, который начинает поворачиваться над участком 12 выпрямленной ленты. Поворот и установка в рабочее положение сбрасывающего ножа происходит в следующие одну-полторы секунды после подъема неподвижной горизонтальной платформы. Поскольку при повороте на ленту сначала заходит участок сбрасывающего ножа с радиусным закруглением 6, нижняя кромка эластичной накладки испытывает меньшее сопротивление, чем, если бы сбрасывающий нож имел прямоугольную форму своей передней части. После установки в рабочее положение (Фиг. 4) радиусное закругление сбрасывающего ножа находится за пределами конвейерной ленты, а с лентой контактирует только горизонтальный участок нижней кромки.
Поскольку устройство для разгрузки транспортируемого стеклобоя с ленты конвейера срабатывает и переключается в рабочее положение примерно за две-две с половиной секунды, то этого времени хватает, так как устройство устанавливается на расстоянии трех-четырех метров от металлодетектора. При скорости конвейера один метр в секунду порция стеклобоя с металлическими примесями дойдет до устройства и сбросится с конвейера через три-четыре секунды. Причем в рабочем положении сбрасывающий нож будет находиться примерно столько времени (это время может регулироваться системой управления), сколько длился сигнал с металлодетектора плюс небольшой запас для уверенного сброса стеклобоя. После сброса порции стеклобоя 13 с металлическими примесями 14 в бункер 20 брака и отсутствия сигналов с металлодетектора сначала опускается горизонтальная подвижная платформа, а потом через одну-две секунды сбрасывающий нож поворачивается в обратном направлении и встает в исходное положение, которое также фиксируется соответствующим контрольным датчиком (не показан).
Таким образом, кратковременный перевод сбрасывающего ножа в рабочее положение, осуществляемое после подъема и выпрямления ленты конвейера, а также поворота сбрасывающего ножа в горизонтальной плоскости и скольжения его нижней кромки по верхней поверхности ленты, позволяет исключать заклинивание стеклобоя под сбрасывающим ножом и исключает недопустимое проскакивание металлических включений в расходный бункер.
Источники информации, на которые необходимо обратить внимание при экспертизе:
1. В.Г. Торохов, С.С. Бубнов, В.Е. Канторович. Плужковый сбрасыватель. А.с. СССР №829517, опубл. 15.03.81 Бюл. №18.
2. В.В. Ефременков. Устройство для разгрузки транспортируемого материала с ленты конвейера. Птент РФ на полезную модель №188780, опубл. 23.04.2019 Бюл. №12.