Звено цепи, опорная цепь и опорное устройство
CHAIN LINK, SUPPORT CHAIN AND SUPPORTING DEVICE

Настоящее изобретение касается звена цепи для опорной цепи для поддержания прижимной ленты в разделительном устройстве, предназначенном для разделения веществ с разной текучестью, причем звено цепи имеет опорную поверхность и противоположную ей внутреннюю поверхность.
Изобретение также касается опорной цепи для опорного устройства для поддержания прижимной ленты в разделительном устройстве, предназначенном для разделения веществ с разной текучестью, причем опорная цепь является шарнирной цепью, звенья которой шарнирно соединены пальцами, расположенными поперек направления F перемещения.
Кроме того, изобретение касается опорного устройства для поддержания прижимной ленты в разделительном устройстве, предназначенном для разделения веществ с разной текучестью, содержащего корпус с боковыми стенками, приводимый во вращение полый барабан с перфорированной наружной поверхностью, бесконечную прижимную ленту, прижимаемую снаружи к этой поверхности с обхватом части периферии полого барабана, клин для втягивания продукта и скребок для соскабливания прессуемого материала с полого барабана, причем бесконечная прижимная лента установлена на по меньшей мере двух валиках, один из которых выполнен с возможностью упруго прижиматься к полому барабану через прижимную ленту, а опорное устройство содержит опорную цепь.
Подобные звенья, опорные цепи и опорные устройства применяются в разделительных устройствах, именуемых также сепараторами. Разделительные устройства обычно состоят из полого барабана с перфорированной поверхностью, к которой бесконечной прижимной лентой из эластичного материала прижимается сепарируемый продукт. Ингредиенты сепарируемого продукта, текучесть которых больше, чем у остальных его ингредиентов, продавливаются через перфорацию поверхности во внутреннюю полость барабана, а ингредиенты с меньшей текучестью остаются на поверхности барабана и удаляются с него скребком. С помощью разделительного устройства можно отделять, например, мясо от кожи, сухожилий, костей или рыбу от костей.
В документе DE 202004014365, принадлежащем заявителю, описано такое опорное устройство с опорной цепью для поддержания прижимной ленты. Опорная цепь содержит множество звеньев с центральной выемкой, в которую входят зубья звездочки зубчатой цепи. Недостаток такой конструкции состоит в том, что центральные выемки ослабляют звенья цепи, что, в зависимости от нагрузки, в некоторых случаях может привести к снижению срока их службы. Кроме того, части прижимной ленты, особенно при большой силе прижима, могут попадать в промежутки между звеньями цепи, что может привести к повреждению ленты.
Поэтому задача изобретения состоит в создании звена для опорной цепи, которое имеет высокую прочность и при этом позволяет избежать повреждения прижимной ленты. Кроме того, задача изобретения состоит в создании соответствующей опорной цепи и соответствующего опорного устройства для разделительного устройства.
Указанная задача решается тем, что в звене цепи с указанными выше признаками по меньшей мере на одной его торцевой поверхности расположен выступающий опорный элемент с образованием поднутрения. Благодаря этому промежуток между двумя соседними звеньями со стороны, обращенной к прижимной ленте, сводится к минимуму, а со стороны внутренней поверхности цепи этот промежуток более широкий. Иначе говоря, расстояние между опорными элементами двух соседних звеньев минимально, а расстояние между торцевыми поверхностями этих звеньев со стороны внутренней поверхности, т.е. со стороны привода и опор, увеличено. Благодаря малому промежутку между опорными элементами образуется полностью сплошная поверхность, так что прижимная лента, по существу, полностью прилегает к опорным поверхностям звеньев цепи. С одной стороны, достигается равномерное распределение сил, а с другой - надежно предотвращается нежелательное попадание прижимной ленты между опорными элементами и ее возможное повреждение, чреватое последствиями. При этом благодаря расширению промежутка в направлении к внутренней поверхности создается необходимое пространство для перемещения цепи вокруг опорного или ведущего валика (или аналогичных элементов) без защемления.
Согласно целесообразному варианту осуществления изобретения, опорный элемент на опорной поверхности не образует выступа. Таким образом, опорная поверхность гладкая и ровная. Это обеспечивает равномерное прижатие прижимной ленты к опорной поверхности и снижает износ ленты или эффективно предотвращает ее повреждение.
Опорный элемент по меньшей мере на одном переходном участке между опорной поверхностью и торцевой поверхностью является выпуклым, иначе говоря, искривлен наружу. Выпуклая форма опорного элемента способствует указанной выше минимизации расстояния между концами опорных областей двух соседних звеньев цепи.
Второй переходной участок между первым переходным участком и внутренней поверхностью предпочтительно выполнен скругленным. Другими словами, второй переходной участок выполнен предпочтительно дугообразным. Скругленная внутренняя поверхность предотвращает трение между опорными поверхностями звеньев цепи при их прохождении вокруг звездочки цепи, поскольку благодаря скругленным внутренним поверхностям положение звеньев может изменяться при минимальном трении.
Также целесообразно, чтобы контур торцевой поверхности между первым и вторым переходными участками имел по меньшей мере одну точку перегиба. Благодаря точке перегиба контур торцевой поверхности имеет как минимум одну точку, где кривизна изменяется от изгиба вправо на изгиб влево или наоборот, в результате чего промежуток, ограниченный торцевыми поверхностями двух соседних звеньев, будет узким на одной стороне и расширяться к другой стороне.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, внутренняя поверхность имеет вогнутую контактную область. Вогнутая контактная область соответствует звездочке зубчатой цепи, так что звено цепи полностью прилегает к соответствующей зоне звездочки. Это обеспечивает равномерное распределение силы по всему звену цепи, что позволяет избежать возникающих в противном случае больших точечных нагрузок, которые могут привести к поломке звена цепи.
Также целесообразно, чтобы опорная поверхность была выпуклой. В этом случае опорные поверхности звеньев при обходе вокруг звездочки зубчатой цепи образуют как минимум, по существу, сплошную и выгнутую наружу поверхность. Таким образом, прижимная лента даже при прохождении звеньев цепи вокруг звездочки, по существу, полностью прилегает к опорным поверхностям звеньев.
Звено цепи предпочтительно выполнено как одно целое. Это сводит к минимуму затраты на изготовление звена и позволяет ему выдерживать большие механические нагрузки.
Задача изобретения решается также тем, что опорная цепь описанного выше типа имеет звенья, выполненные в соответствии с пп. 1-9 формулы изобретения. Достигаемые при этом преимущества аналогичны преимуществам, указанным выше при рассмотрении звена цепи согласно изобретению.
Кроме того, задача изобретения решается тем, что в опорном устройстве с указанными выше признаками опорная цепь выполнена в соответствии с п. 10 формулы изобретения. Достигаемые преимущества аналогичны преимуществам, указанным выше при рассмотрении звена цепи согласно изобретению.
Согласно предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере один из валиков опорного устройства выполнен в виде звездочки зубчатой цепи, при этом звездочка имеет множество приемных областей, соответствующих внутренним поверхностям звеньев цепи, для по меньшей мере, по существу, плоскостного размещения звеньев цепи. Таким путем достигается сплошное прилегание внутренних поверхностей звеньев цепи к приемным областям звездочки, что обеспечивает равномерную передачу усилия от звеньев цепи через приемные области на звездочку зубчатой цепи. В результате предотвращаются возникающие в противном случае большие точечные нагрузки на звенья и/или звездочку и тем самым практически исключается опасность разрушения звеньев. Иначе выражаясь, внутренние поверхности звеньев цепи соответствуют геометрии приемных областей или приемные области соответствуют геометрии внутренних поверхностей звеньев цепи. Приемные области звездочки и внутренние поверхности звеньев могут иметь любую геометрию, если они соответствуют друг другу и обеспечивается полностью плоскостное или почти плоскостное размещение звеньев цепи. Например, внутренние поверхности могут быть вогнутыми, а приемные области - соответственно выпуклыми, или наоборот. Приемные области и внутренние поверхности звеньев могут также иметь плоскую поверхность. В этом случае звездочка зубчатой передачи в поперечном сечении может представлять собой четырехугольник. Возможна и другая геометрия приемных областей звездочки и внутренних поверхностей звеньев цепи.
Согласно другому предпочтительному варианту, опорное устройство отличается тем, что между приемными областями расположен по меньшей мере один поводок, предназначенный для введения в промежуток между двумя соседними звеньями цепи, ограниченный торцевыми поверхностями и опорными элементами этих звеньев. Благодаря поводку через торцевые поверхности передаются силы в направлении F перемещения или в противоположенном направлении между звеньями и звездочкой цепи. Таким путем с помощью звездочки можно приводить в движение или тормозить звенья цепи.
Другие особенности и предпочтительные и/или целесообразные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения и в его описании.
Особенно предпочтительные варианты описаны более подробно со ссылками на чертежа, на которых:
Фиг. 1 схематично изображает сбоку разделительное устройство с опорной цепью как составной частью опорного устройства,
Фиг. 2 - звено цепи сверху,
Фиг. 3 - звено цепи в перспективе,
Фиг. 4 - вид сверху на звездочку зубчатой цепи с находящимся на ней отрезком опорной цепи,
Фиг. 5 - звездочка зубчатой цепи в перспективе,
Фиг. 6 - звездочка зубчатой цепи в перспективе с находящимся на ней отрезком опорной цепи.
Изображенная опорная цепь служит для поддержания прижимной ленты в разделительном устройстве для разделения веществ с разной текучестью. Разумеется, опорная цепь может применяться в других областях и для других целей.
На фиг. 1 показано разделительное устройство 10, в котором согласно изобретению используются опорная цепь, опорное устройство и звенья цепи, описанные подробно ниже.
Разделительное устройство 10 содержит приводимый во вращение полый барабан 11 с перфорированной наружной поверхностью. Установленный на станине (не показана) вращающийся полый барабан 11 частично охвачен по периферии бесконечной лентой 12 (далее именуемой также прижимной лентой) из эластичного материала (например, из резины, полиуретана или аналогичного материала), цельной или плетеной. Альтернативно прижимная лента может иметь любую другую структуру, например многослойную, т.е. состоящую из нескольких расположенных друг на друге слоев одного и того материала или разных материалов. Во избежание оседания продукта в области охвата лентой предусмотрено опорное устройство 13 для поддерживания прижимной ленты 12.
Прижимная лента 12 проходит по валикам 14, 15, из которых валик 15 является приводным прижимным валиком, с помощью которого прижимная лента 12 прижимается к полому барабану. Валик 14 представляет собой натяжной валик и расположен так, что прижимная лента 12 с полым барабаном 11 образуют клин 16 для втягивания продукта. Направляющий валик 17 служит в качестве отклоняющего валика и дистанцирующего элемента для отведения возвратных участков прижимной ленты 12 от опорного устройства 13. В верхней области периферии полого барабана 11 расположены скребки (не показаны), лезвия которых находятся в контакте с наружной поверхностью полого барабана 11.
Опорное устройство 13, или опорный элемент, выполнено здесь в виде опорной цепи 18, удерживаемой валиками 19 и 20, из которых валик 19 является приводным, а валик 20 натяжным и с помощью которых можно регулировать силу прижима, с которой опорная цепь 18 действует на прижимную ленту 12. При этом особенно выгодно, если валик 20 так функционально связан с валиком 19, что сила, с которой опорная цепь 18 прижимается к прижимной ленте 12, дополнительно регулируется перемещением валика 20, например, с помощью гидравлической системы или одной или нескольких пружин. Благодаря этому, когда прижимная лента 12 вследствие механического сопротивления прессуемого материала отжимается от полого барабана 11, валик 20 движется к полому барабану, в результате чего сила прижима опорной цепи к прижимной ленте 12 в целом остается постоянной. В этом варианте валик 15 служит приводным как для прижимной ленты 12, так и для опорной цепи 18 и поэтому идентичен валику 19. Синхронное движение прижимной ленты 12 и опорной цепи 18 в пределах области обхвата достигается тем, что прижимная лента 12 на валиках 15, 19 тесно прилегает к обращенной наружу стороне опорной цепи 18, благодаря чему прижимная лента 12 и опорная цепь 18 только за счет трения сцепления приводятся в движение с одинаковой окружной скоростью и поэтому движутся в области обхвата одинаково быстро.
На фиг. 2 и 3 показано сверху и в перспективе звено 21 опорной цепи 18 согласно изобретению, состоящей из множества звеньев 21. Звено 21 имеет опорную поверхность 22 и противоположную ей внутреннюю поверхность. Опорные поверхности 22 звеньев 21 опорной цепи 18 обращены к прижимной ленте 12 и образуют ту сторону цепи 18, которая прижимает прижимную ленту 12 к полому барабану 11. Внутренние поверхности 23 звеньев 21 ориентированы в сторону опоры или привода, т.е. расположены и выполнены таким образом, что входят в контакт непосредственно с соответствующими валиками 19, 20. По меньшей мере на одной торцевой поверхности 24 звена цепи расположен выступающий опорный элемент 25 с образованием поднутрения. Другими словами, опорная поверхность 22 выполнена удлиненной, а опорный элемент 25 выступает над торцевой поверхностью 24. Благодаря опорным элементам 25 промежуток 26 (см. фиг. 4 и 6) между каждыми двумя соседними звеньями цепи уменьшен до минимума со стороны опорных поверхностей 22 звеньев и расширяется в сторону к их внутренним поверхностям 23. Таким образом, опорные поверхности 22 образуют с опорными элементами 25 в значительной мере сплошную поверхность, которая, с одной стороны, обеспечивает равномерно распределенное по поверхности прижатие прижимной ленты 12 и тем самым поверхностный контакт прижимной ленты 12, а с другой стороны - предотвращает попадание участков прижимной ленты 12 в промежутки 26.
Опорный элемент 25 предпочтительно не выступает относительно опорной поверхности 22, так что опорная поверхность 22 и опорный элемент 25 определяют гладкую поверхность. Под «гладкой поверхностью» следует понимать не только плоскую, но и криволинейную поверхность.
Опорный элемент 25 на первом переходном участке предпочтительно выполнен выпуклым. Под переходным участком 27 понимается участок между опорной поверхностью 22 и торцевой поверхностью 24, включающий в себя соответствующие части опорной поверхности 22 и торцевой поверхности 24. Особенно предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть переходного участка 27 имела форму дуги окружности. Однако изобретение не ограничено таким выполнением переходных участков и они могут иметь другие выпуклые формы. Как альтернатива, первый переходной участок 27 может иметь несколько выпуклых областей.
Особенно предпочтительной является скругленная форма второго переходного участка 28 между первым переходным участком 27 и внутренней поверхностью 23. Например, переходной участок 28 может иметь форму дуги окружности, как показано на чертеже. Как альтернатива, второй переходной участок 28 может быть вогнутым, т.е. искривленным внутрь.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, контур торцевой поверхности 24 между первым переходным участком 27 и вторым переходным участком 28 имеет точку 29 перегиба. Точкой 29 перегиба является такая точка контура торцевой поверхности 24, в которой кривизна изменяется с отрицательной на положительную или наоборот. В некоторых случаях этот контур может иметь несколько точек перегиба 29.
Внутренняя поверхность 23 предпочтительно имеет вогнутую контактную область. Особенно предпочтительно, если вогнутая контактная область имеет форму дуги окружности с радиусом, соответствующим радиусу звездочки 31 зубчатой цепи (см. фиг. 4-6). Таким путем достигается наибольшая поверхность прилегания контактной области 30 к соответствующей части звездочки 31 зубчатой цепи.
Опорная поверхность 22 предпочтительно выполнена выпуклой, наиболее предпочтительно, если она изогнута по дуге окружности с постоянным радиусом. Таким образом, опорные поверхности 22 звеньев 21 цепи при обходе вокруг валиков 14, 15, 19, 20 образуют практически цилиндрическую поверхность.
Особенно предпочтительным является выполнение звена 21 цепи как единого целого. Например, оно может быть изготовлено из одной заготовки путем фрезерования. Также предпочтительным является изготовление звена 21 цепи из упругой хромоникелевой стали.
Звено 21 цепи предпочтительно имеет по меньшей мере два отверстия 32 для установки пальцев (не показаны), шарнирно соединяющих звенья между собой. Особенно предпочтительно, если звенья 21 расположены с чередованием или со смещением относительно друг друга, как показано на фиг. 6, при этом они соединяются пальцами с соседними звеньями цепи.
Звено 21 цепи предпочтительно выполнено симметричным относительно оси (не показана) симметрии, проходящей посередине между отверстиями 32, как показано на фиг. 2 и 3. Как альтернатива, звено 21 может быть несимметричным, например, оно может иметь только один опорный элемент 25 на одной стороне опорной поверхности 22.
На фиг. 4 и 6 сверху и в перспективе показана звездочка зубчатой цепи с размещенным на ней отрезком опорной цепи 18. Опорная цепь 18 выполнена как шарнирная цепь. Некоторые из описанных ранее звеньев 21 цепи соединены друг с другом шарнирно с помощью пальцев (не показаны), расположенных поперек направления F перемещения.
Описанное в связи с фиг. 1 опорное устройство отличается также тем, что оно содержит опорную цепь 18, выполненную согласно изобретению.
По меньшей мере один из валиков 15, 19, 20 выполнен предпочтительно в виде звездочки 31 зубчатой цепи. Звездочка 31 имеет множество приемных областей 33, соответствующих внутренним поверхностям 23 звеньев 21, причем на фиг. 5 обозначены только две приемные области. Приемные области 33 служат для плоскостного размещения звеньев 21 цепи их внутренними поверхностями 23. Иначе говоря, звенья 21 цепи входят в приемные области 33, по существу, с геометрическим замыканием.
Между приемными областями 33 предпочтительно расположены поводки 34, из которых на фиг. 4 и 5 обозначены тоже только два. Поводки 34 предназначены для введения в промежутки 26 между каждыми двумя соседними звеньями 21 цепи. Особенно предпочтительно, если звенья 21 и поводки 34 соответствуют друг другу так: введение происходит с геометрическим замыканием или с как можно более продолжительным геометрическим замыканием. Для этого поводки 34 выполнены в соответствии с торцевыми поверхностями 24, образующими промежутки 26.