Патент на изобретение №2207957
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к гидравлическим прессам для брикетирования органических материалов растительного происхождения, в том числе из древесных отходов, и может быть использовано для изготовления неплоских полых брикетов, используемых в качестве топлива как для коммунальных, так и для производственных нужд. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в равномерном прессовании за счет последовательного воздействия на прессуемый материал во взаимно перпендикулярных вертикальном, боковом и осевом направлениях. Гидравлический пресс для брикетирования растительных материалов содержит камеру прессования, которая образована торцевой плитой 1, расположенной на раме 2 и жестко соединенной с задней плитой 12, верхней 3 и нижней 4 плитами, установленными в торцевой плите 1 и соединенными между собой, неподвижными элементами 7 с вогнутыми криволинейными поверхностями, размещенными между упомянутыми верхней 3 и нижней 4 плитами и закрепленными в торцевой плите 1, входной втулкой 8 и подвижными рабочими элементами 9 с криволинейными вогнутыми поверхностями. Подвижные рабочие элементы 9 связаны рычажными системами 10 с гидроцилиндрами 11, закрепленными на задней плите 12. В торцевой плите 1 установлена фильера для уплотнения брикета. На верхней плите 3 установлено загрузочное устройство 17. Фрагментом стенки канала загрузочного устройства 17 является подвижная заслонка 18, закрепленная на верхней плите 3. Подвижная заслонка 18 через тяги 19 соединена с гидроцилиндром 20 и является подпрессовывающим элементом. В задней плите 12 установлен гидроцилиндр 22 прессующего устройства, в качестве которого использован пуансон 23. В пуансоне 23 закреплен пустотообразователь. На гидравлическом прессе для брикетирования растительных материалов может быть установлен нагреватель 26. 12 з.п.ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к гидравлическим прессам для брикетирования органических материалов растительного происхождения, в том числе из древесных отходов, и может быть использовано для изготовления неплоских полых брикетов, используемых в качестве топлива как для коммунальных, так и для производственных нужд. Известно устройство для брикетирования сыпучих материалов, содержащее загрузочное устройство, корпус с прессующим устройством, являющееся средством того же назначения, что и заявляемое изобретение – повышение прочности брикета. В известном устройстве это обеспечивается за счет равномерного заполнения формообразующего объема (Описание изобретения к а. с. СССР 1810212, МПК5 В 30 В 11/02, В 21 J 7/28, 1991). Однако известное устройство производит прессование только в одном направлении. В связи с тем, что прессование производится ударом, подпрессовывание подвижным элементом является незначительным и проявляется только в перераспределении прессуемого материала. Кроме того, подвижному элементу свойственны эксплуатационная ненадежность быстрый износ. Наиболее близким средством того же назначения, что и заявляемое изобретение, является брикетировочный пресс, содержащий загрузочное устройство, подпрессовывающий элемент и камеру прессования, в которой расположено прессующее устройство (описание к а. с. СССР 435951, МПК В 30 В 11/04, В 30 В 7/04, В 29 G 2/02, 1972). К недостаткам известного средства относятся невысокая прочность получаемых брикетов вследствие их неравномерного прессования, так как прессование осуществляется только в одном направлении, и в связи с тем, что прессование производится одним ударом, действие подпрессовывающего элемента является незначительным. Кроме того, при наличии жесткого соединения через кулису подпрессовывающего устройства и образующего штемпеля подпрессовывающее устройство воздействует на брикетируемый материал в то время, как в рабочей камере частично еще находится брикетирующий штемпель, что приводит к неравномерному заполнению и дефектам внутри брикетов, что, в свою очередь, делает их непрочными. Недостатком известного устройства является и его эксплуатационная ненадежность, так как брикетируемый материал поступает непрерывно и во время обратного движения подпрессовывающего устройства материал за счет небольшого уплотнения может зависнуть в загрузочной камере. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение плотности и прочности брикета из растительных материалов, в том числе древесных отходов. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в равномерном прессовании за счет последовательного воздействия на прессуемый материал во взаимно перпендикулярных вертикальном, боковом и осевом направлениях. Сущность изобретения – гидравлического пресса для брикетирования растительных материалов, содержащего загрузочное устройство, подпрессовывающий элемент и камеру прессования, в которой расположено прессующее устройство, состоит в том, что камера прессования образована торцевой плитой, расположенной на раме и жестко соединенной с задней плитой, верхней и нижней плитами, установленными в торцевой плите и соединенными между собой, неподвижными элементами с вогнутыми криволинейными поверхностями, размещенными между упомянутыми верхней и нижней плитами и закрепленными в торцевой плите, и подвижными рабочими элементами с криволинейными вогнутыми поверхностями, соединенными с гидроцилиндрами, с возможностью бокового прессования материала, при этом задняя плита установлена на раме, а прессующее устройство и подпрессовывающий элемент соединены с гидроцилиндрами. Подпрессовывающий элемент выполнен в виде подвижной заслонки, являющейся элементом стенки канала загрузочного устройства. Прессующее устройство выполнено в виде пуансона. На пуансоне установлен пустотообразователь. В торцевой плите установлена фильера. Пресс снабжен нагревателем, который соединен с торцевой плитой. Подвижные рабочие элементы соединены с гидроцилиндрами через рычажные системы. Нагреватель снабжен термодатчиком для визуального контроля температуры. Между верхней и нижней плитами перед подвижными рабочими элементами расположена входная втулка. Гидроцилиндр прессующего устройства установлен в задней плите. Подвижная заслонка соединена с гидроцилиндром посредством тяг. Торцевая плита жестко соединена с задней плитой шпильками. Верхняя и нижняя плиты соединены между собой центрирующими планками. Как правило, известные гидравлические прессы для брикетирования действуют на прессуемый материал только в осевом направлении. В заявляемом устройстве последовательно воздействуют в трех взаимно перпендикулярных направлениях подпрессовывающий и прессующие элементы. Для специалиста явным образом следует из существенных отличительных признаков независимого пункта формулы изобретения: использование гидроцилиндров в качестве приводов прессующих элементов. Остальные существенные отличительные признаки независимого пункта формулы изобретения не следуют для специалиста явным образом из уровня техники, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности – изобретательский уровень. Из уровня техники не известно средство с заявляемой совокупностью существенных признаков независимого пункта формулы изобретения, что подтверждает соответствие изобретения условию патентоспособности – новизна. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен общий вид гидравлического пресса для брикетирования растительных материалов; на фиг.2 – то же, вид в плане; на фиг.3 – разрез по А-А фиг.2. Гидравлический пресс для брикетирования растительных материалов может быть осуществлен следующим образом. Камера прессования образована торцевой плитой 1, закрепленной на раме 2. В торцевую плиту 1 установлены верхняя плита 3 и нижняя плита 4, связанные центрирующими планками 5. Нижняя плита 4 установлена на опорах 6. Между верхней плитой 3 и нижней плитой 4 расположены неподвижные элементы 7 с криволинейными вогнутыми поверхностями. Неподвижные элементы 7 закреплены в торцевой плите 1. Между верхней плитой 3 и нижней плитой 4 расположена входная втулка 8. Между входной втулкой 8 и неподвижными элементами 7 расположены подвижные рабочие элементы 9 с криволинейными вогнутыми поверхностями, идентичными поверхностям неподвижных элементов 7. На внешних поверхностях подвижных рабочих элементов 9 закреплены рычажные системы 10, закрепленные в верхней плите 3 и нижней плите 4. Рычажные системы 10 связаны с гидроцилиндрами 11, закрепленными на задней плите 12. Для направления перемещения подвижных рабочих элементов 9 к входной втулке 8 приварены торцевые пластины 13. Камера прессования образована внутренними объемами неподвижных элементов 7, подвижных рабочих элементов 9, входной втулкой 8 и верхней плитой 3, нижней плитой 4 при исходном, раскрытом положении подвижных рабочих элементов 9. Торцевая плита 1 и задняя плита 12 жестко стянуты шпильками 14. В торцевой плите 1 установлена фильера 15 для уплотнения брикета. Фильера 15 жестко закреплена к торцевой плите 1 плитой-фланцем 16. На верхней плите 3 установлено загрузочное устройство 17. Фрагментом стенки канала загрузочного устройства 17 является подвижная заслонка 18, закрепленная на верхней плите 3. Подвижная заслонка 18 через тяги 19 соединена с гидроцилиндром 20 и является подпрессовывающим элементом. Гидроцилиндр 20 и тяги 19 шарнирно соединены со звеном 21, закрепленным на задней плите 12. В задней плите 12 установлен гидроцилиндр 22 прессующего устройства, в качестве которого использован пуансон 23. Гидроцилиндр 22 закреплен хомутом 24 к раме 2. В пуансоне 23 закреплен пустотообразователь 25. На гидравлическом прессе для брикетирования растительных материалов может быть установлен нагреватель 26. Нагреватель 26 крепится к плите-фланцу 16 накидным фланцем 27. Нагреватель 26 снабжен гильзой 28 с электронагревательными элементами 29, закрытыми теплоизоляцией 30. В нагревателе 26 установлен переходник 31, содержащий термодатчик 32. Гидравлический пресс для брикетирования растительных материалов может работать с реализацией указанного назначения следующим образом. Растительный материал через канал загрузочного устройства 17 поступает в камеру прессования. Подвижная заслонка 18 посредством гидроцилиндра 20 и тяг 19 перемещается в канале загрузочного устройства 17, подпрессовывая растительный материал в вертикальном направлении. Раскрытые на начальном этапе подвижные рабочие элементы 9, приводимые в движение гидроцилиндрами 11 через рычажные системы 10, охватывают и прессуют растительный материал в боковом направлении. Пуансон 23, приводимый в движение гидроцилиндром 22, прессует сформированный брикет в осевом направлении, одновременно воздействуя на него пустотообразователем 25, который постоянно находится в камере прессования. Когда прессуемый материал проходит через фильеру 15, брикет уплотняется по периметру. Полости, образованные пустотообразователем 25, обеспечивают более равномерное и быстрое сгорание брикетов. Равномерное последовательное воздействие на прессуемый материал во взаимно перпендикулярных направлениях позволяет получать брикеты высокой прочности. Полученные брикеты готовы к транспортировке, хранению и использованию. Для повторения цикла прессования подвижная заслонка 18 возвращается в исходное состояние, становясь фрагментом стенки канала загрузочного устройства 17, а подвижные рабочие элементы 9 расходятся в крайнее положение, пуансон 23 занимает исходное положение во входной втулке 8. Для использования брикетов в пиролизном производстве необходимы брикеты более высокой прочности, для этого используют нагреватель 26, проходя через который, брикеты подвергаются термообработке – частичному пиролизу, при котором происходит частичная полимеризация спрессованного материала и уменьшение его влажности, что обеспечивает эту цель. На этапе термообработки брикетов полость, образованная пустотообразователем 25, исключает образование макротрещин. Расположение всех гидроцилиндров над рамой и вдоль ее делает пресс компактным, малогабаритным и удобным при обслуживании в работе. Перечень позиций чертежей гидравлического пресса для брикетирования растительных материалов 1 – торцевая плита 2 – рама 3 – верхняя плита 4 – нижняя плита 5 – центрирующие планки 6 – опоры 7 – неподвижные элементы 8 – входная втулка 9 – подвижные рабочие элементы 10 – рычажные системы 11 – гидроцилиндры 12 – задняя плита 13 – торцевые пластины 14 – шпильки 15 – фильера 16 – плита-фланец 17 – загрузочное устройство 18 – подвижная заслонка 19 – тяги 20 – гидроцилиндр 21 – звено 22 – гидроцилиндр 23 – пуансон 24 – хомут 25 – пустотообразователь 26 – нагреватель 27 – накидной фланец 28 – гильза 29 – электронагревательные элементы 30 – теплоизоляция 31 – переходник 32 – термодатчика Формула изобретения 1. Гидравлический пресс для брикетирования растительных материалов, содержащий загрузочное устройство, подпрессовывающий элемент и камеру прессования, в которой расположено прессующее устройство, отличающийся тем, что камера прессования образована торцевой плитой, расположенной на раме и жестко соединенной с задней плитой, верхней и нижней плитами, установленными в торцевой плите и соединенными между собой, неподвижными элементами с вогнутыми криволинейными поверхностями, размещенными между упомянутыми верхней и нижней плитами и закрепленными в торцевой плите, и подвижными рабочими элементами с криволинейными вогнутыми поверхностями, соединенными с гидроцилиндрами с возможностью бокового прессования материала, при этом задняя плита установлена на раме, а прессующее устройство и подпрессовывающий элемент соединены с гидроцилиндрами. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что подпрессовывающий элемент выполнен в виде подвижной заслонки, являющейся элементом стенки канала загрузочного устройства. 3. Пресс по п.1, отличающийся тем, что прессующее устройство выполнено в виде пуансона. 4. Пресс по п.3, отличающийся тем, что на пуансоне установлен пустотообразователь. 5. Пресс по п.1, отличающийся тем, что в торцевой плите установлена фильера. 6. Пресс по п.1, отличающийся тем, что он снабжен нагревателем, который соединен с торцевой плитой. 7. Пресс по п.1, отличающийся тем, что подвижные рабочие элементы соединены с гидроцилиндрами через рычажные системы. 8. Пресс по п.1, отличающийся тем, что нагреватель снабжен термодатчиком для визуального контроля температуры. 9. Пресс по п.1, отличающийся тем, что между верхней и нижней плитами перед подвижными рабочими элементами расположена входная втулка. 10. Пресс по п.1, отличающийся тем, что гидроцилиндр прессующего устройства установлен в задней плите. 11. Пресс по п.2, отличающийся тем, что подвижная заслонка соединена с гидроцилиндром посредством тяг. 12. Пресс по п.1, отличающийся тем, что торцевая плита жестко соединена с задней плитой шпильками. 13. Пресс по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя плиты соединены между собой центрирующими планками. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
