скребковый конвейер для перемещения мелких изделий и элементной стружки

Формула изобретения

Скребковый конвейер для перемещения мелких, в том числе плоских изделий и элементной стружки, содержащий неподвижное основание, установленный на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения рабочий орган в виде подвижного желоба, шарнирно закрепленные в верхней части неподвижного основания и размещенные внутри подвижного желоба с возможностью качательного движения скребки с упорами для ограничения их качательного движения и привод возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, отличающийся тем, что он снабжен закрепленными на неподвижном основании направляющими для желоба и смонтированными в днище желоба по его ширине постоянными магнитами в виде прямоугольных пластин, установленных по длине желоба с шагом t₁ t, где t шаг скребков, равный шагу рабочего органа, причем t₁ > (1,5 - 2)B, где B максимальный габаритный размер перемещаемого изделия или элементной стружки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленному транспорту, а именно к скребковым конвейерам для транспортирования мелких изделий и элементной стружки и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения производительности транспортирования мелких изделий и элементной стружки, а также надежности работы конвейера.

Известна конструкция шагового конвейера для транспортирования изделий типа тел вращения из магнитных материалов (SU, авт.свид. N 1615084, кл. B 65 G 25/00, 13/00, БИ N 47, 1990. Ю.Д.Бердоносов, С.А.Евстигнеев, В.Б.Иконников). Шаговый конвейер для транспортирования изделий типа тел вращения из магнитных материалов, содержащий основание, последовательно установленное на основании на параллельных осях поворотные грузонесущие элементы, выполненные в виде роликов из немагнитного материала, приспособление для шагового перемещения изделий, выполненные в виде магнитов, при этом в каждом ролике по меньшей мере один магнит вдоль его продольной оси заподлицо с грузонесущей поверхностью ролика, а плоскости, проходящие через оси роликов и продольные оси магнитов, параллельны между собой.

К недостаткам описанного аналога можно отнести следующее. Во-первых, производительность транспортирования Q будет зависеть от диаметра и массы транспортируемых деталей. С увеличением массы и диаметра деталей произойдет проскальзывание деталей, в результате чего производительность Q снижается. Во-вторых, невозможно транспортирование некруглых (в особенности мелких, тонких, плоских изделий, высечки из-под штампов после штамповки изделий, сыпучей стружки. В-третьих, невозможность транспортирования изделий из немагнитных материалов. В-четвертых, сложность кинематики привода (в особенности при увеличении пути транспортирования) способствует снижению надежности работы конвейера. В-пятых, большие габариты конвейера, которые не позволяют встраивать его в станки или штампы.

Известен также конвейер (SU, авт. свид. N 1645216, кл. B 65 G 27/00, БИ N 16, 1991 В.В.Курилов. Вибрационный конвейер), содержащий неподвижное основание, гибкий орган из эластичного материала, установленный на неподвижном основании, электромагниты, смонтированные также на основании, герметизирующую прокладку, расположенную между краями рабочего органа и сердечников электромагнитов, причем пространство между рабочим органом и сердечниками заполнено магнитной жидкостью, в которой размещены соединенные между собой гибкой связью цилиндры из диамагнитного материала.

Недостатком этого аналога можно считать следующее. Во-первых, невозможность транспортирования изделий из немагнитных материалов. Во-вторых, производительность также снижается при увеличении габаритов и массы транспортируемых изделий. В-третьих, нужна тщательная герметизация конвейера для исключения утечек магнитной жидкости. В-четвертых, большие габариты конвейера, не позволяют встраивать его в станке или штампе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа установка для раздачи кормов животным (SU, авт. свид. N 227784, кл. A 01 K 5/00, B 65 G 25/02, 1968), содержащая перемещающуюся под кормушками кормораздаточную платформу (рабочий орган) и установленные в верхней части неподвижного основания шарнирно поворотные скребки с односторонними упорами и привод возвратно -поступательного перемещения рабочего органа.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Во-первых, наличие в обоих случаях неподвижного основания и установленного на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения рабочего органа в виде подвижного желоба, позволяющего перемещать но нему изделия и элементную стружку с определенной производительностью. Во-вторых, имеются шарнирно закрепленные в верхней части неподвижного основания и размещенные внутри подвижного желоба с возможностью качательного движения скребка с упорами для ограничения их качательного движения, служащие для осуществления забора изделий и элементной стружки. В-третьих, у прототипа и заявляемого изобретения имеется привод возвратно -поступательного перемещения рабочего органа, позволяющий механизировать процесс транспортирования изделий и элементной стружки.

Недостатком прототипа является невысокая производительность транспортирования материалов, большие габариты и сложность конструкции, а следовательно, невысокая его надежность (особенно при транспортировании металлических изделий и элементной стружки).

Указанные недостатки обусловлены следующим. Во-первых, при холостом ходе скребки формируют порции транспортируемого материала, а при рабочем частично разрушают эти порции скребками за счет их принудительного поворота вокруг оси шарниров, остальную же часть транспортируют, в итоге производительность перемещения (особенно сыпучего материала и плоских тонких изделий) снижается. Во-вторых, производительность снижается при повороте скребков, так как в это время рабочий орган и скребки не передвигаются и не транспортируют материал. В-третьих, конструкция прототипа достаточно громоздка, сложна, поэтому ненадежна. Требуется реверсивный электродвигатель. В-четвертых, из-за больших габаритов конвейер нельзя встроить, например, в штампе для перемещения высечки или готовых изделий (особенно плоской формы).

Целью изобретения является повышение производительности транспортирования и надежности работы конвейера за счет изменения его конструкции.

Для достижения поставленной цели заявляемое изобретение скребковый конвейер для перемещения мелких изделий и элементной стружки содержит следующие общие выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с целью изобретения задачи.

Конвейер содержит механизм привода рабочего органа, неподвижное основание, внутри которого размещен рабочий орган в виде желоба, имеющего возможность возвратно-поступательного движения относительно неподвижного основания, скребки с упорами, шарнирно закрепленные в верхней части неподвижного основания и размещенные внутри подвижного желоба с возможностью качательного движения. В днище желоба встроены постоянные магниты в виде прямоугольных пластин по ширине желоба с шагом t₁ t (где t шаг скребков, равный шагу рабочего органа), причем t₁> (1,5 2)B, где B - максимальный габаритный размер перемещаемого изделия или элементной стружки.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. Конвейер снабжен закрепленными на неподвижном основании направляющими для желоба. В днище желоба встроены постоянные магниты в виде прямоугольных пластин по ширине желоба с шагом t₁ t, где t - шаг скребков, равный шагу рабочего органа, причем t₁ > (1,5 2)B (где B максимальный габаритный размер перемещаемого изделия или элементной стружки).

Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Во-первых, скребки при холостом и рабочем ходах рабочего органа не разрушают порции материала (элементной стружки) или мелких изделий, так как принудительный поворот их отсутствует, в итоге производительность транспортирования не снижается. Во-вторых, время на принудительный поворот не затрачивается, что также не сказывается на производительности транспортирования. В-третьих, наличие постоянных магнитов, встроенных в днище желоба, удерживают порции материала, особенно мелких плоских изделий за счет магнитных полей при холостом ходе рабочего органа, т.е. в этом случае скребки не разрушают эти порции, поэтому производительность транспортирования будет максимальной. В-четвертых, конструкция транспортера достаточно проста, не имеет сложных механизмов, реверсивных двигателей, компактна, а следовательно, надежна и может быть встроена в станки и особенно в штампы для транспортирования (удаления) высечки, мелких плоских изделий после штамповки и тем более для транспортирования изделий и стружки вне оборудования.

Выбор граничных значений параметров обусловлен тем, что если не будут соблюдены соотношения шага транспортера t₁ t и t₁ > (1,5 - 2)B, где t шаг скребков; B максимальный габаритный размер перемещаемого изделия или элементной стружки; с шагами скребков магнитов, то не все изделия данной порции при различном их размещении могут разместиться в межскребковом пространстве, а следовательно перемещаться с помощью рабочего органа, что доказано экспериментально. Поэтому очевидно, что производительность транспортирования может снизиться.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выделяется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат новое свойство объекта совокупности признаков, которые отличаются от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в металлообрабатывающей промышленности с получением технологического результата, заключающегося в том, что скребки конвейера не разрушают порции транспортируемого материала и не затрачивается время на их поворот, магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами, встроенными в днище желоба, удерживает порции материала при холостом ходе рабочего органа, конструкция конвейера компактна, имеет небольшое количество узлов и деталей, в итоге обуславливается обеспечение достижения поставленной цели повышение производительности транспортирования мелких (в том числе плоских) изделий и элементной стружки и надежности работы конвейера, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленна применимость".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг. 1 общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Заявляемое изобретение скребковый конвейер для перемещения мелких изделий и элементной стружки содержит неподвижное основание 1 (фиг. 1, 2), в котором размещен желоб 2 (служащий рабочим органом), транспортирующий мелкие изделия и элементную стружку и имеющий возможность возвратно -поступательного движения относительно неподвижного основания 1 по направляющим 3, закрепленным на стенках неподвижного основания 1, шарнирно закрепленные в верхней части неподвижного основания 1 скребки 4 с возможностью качательного движения вокруг осей 5, а для ограничения их качательного движения служат упоры 6, прикрепленные к скребкам 4, крышку 7, закрепленную вверху к неподвижному основанию и имеющую на одном из концов окно 8, через которое внутрь конвейера сбрасываются мелкие изделия или элементная стружка. В днище рабочего органа (желоба) 2 вмонтированы постоянные магниты 9 в виде прямоугольных пластин по ширине желоба с шагом t₁ по длине последнего, служащие для удержания порций транспортируемых изделий и элементной стружки на днище желоба при его холостом ходе. Рабочий орган 2 конвейера приводится в движение с помощью тяги 10 и механизма привода 11 в виде пневмо-гидроцилиндра или кривошипно-шатунного и другого механизма. Транспортируемые изделия или элементная стружка с конвейера сбрасывается в тару 12.

Скребковый конвейер работает следующим образом. Мелкие изделия или элементная стружка сбрасывается (либо со станка по лотку, либо со штампа после штамповки) через окно 8 крышки 7 во внутреннюю полость в первую секцию рабочего органа (желоба) 2 и неподвижного основания 1, где эти изделия или стружка попадают на магнитные пластины 9, в результате формируется первая порция транспортируемого материала. По мере накопления этого материала подается команда на механизм привода 11 (например, с помощью реле времени), а если механизм привода выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, то последний работает непрерывно. Механизм привода 11 через тягу 10 перемещает рабочий орган (желоб) 2 совместно с транспортируемым материалом на один шаг t, равный шагу скребков вправо. Первый скребок 4 поворачивается относительно осей 5 против часовой стрелки за счет воздействия на него порции транспортируемого материала, причем последний при этом не разрушается, так как на него действуют магнитные силы. Таким образом осуществляется холостой ход. При обратном, рабочем, ходе рабочего органа первый скребок 4 занимает первоначальное положение за счет силы тяжести (либо за счет пружины, которая на чертеже не показана), а транспортируемый материал остается уже во второй секции межскребкового пространства, так как удерживается первым скребком за счет упора 6, опирающегося в крышку 7 при движении желоба влево. Аналогичным образом порции транспортируемого материала заполняют все остальные межскребковые пространства. По мере заполнения всего пространства рабочего органа 2 начинается сбрасывание транспортируемого материала последним скребком 4 при рабочем ходе рабочего органа 2 влево. Следует учесть, что сбрасываемый материал размещается в таре 12 равномерно, так как тара закрывается при холостом ходе днищем рабочего органа 2, а затем при рабочем ходе при сбросе материала начинает открываться.

Таким образом, при такой конструкции конвейера производительность транспортирования максимальна за счет того, что: скребки при холостом и рабочем ходах рабочего органа не разрушают порции транспортируемого материала, так как принудительный поворот их отсутствует, причем время на принудительный поворот не затрачивается; встроенные в днище желоба (рабочего органа) постоянные магниты удерживают порции материала при рабочем и холостом ходах рабочего органа. Кроме того, конструкция проста и компактна, а следовательно, надежна в работе.

В процессе сброса изделий в первую полость конвейера со станка или штампа они занимают каждый раз произвольное положение. Экспериментами установлено, что шаг между пластинами t₁ или скребками t должен быть поэтому не менее (1,5 2) B, где B максимальный габаритный размер транспортируемого изделия. При меньшем значении t скребки не будут захватывать часть материала (изделий), а при большем будут увеличиваться шаг рабочего органа, габариты конвейера (или при одних и тех же габаритах упадет производительность транспортирования, так как увеличивается время на большее количество холостых ходов из-за уменьшения числа скребков).

Как показали результаты опытной проверки (с применение лабораторной модели) при использовании заявляемого скребкового конвейера для перемещения мелких изделий (высечки, шайб, плоских изделий, элементной стружки и пр.) обеспечивается достижение следующих показателей увеличение производительности транспортирования и надежности работы конвейера.

Согласно данным проведенных экспериментов (опробованных на модельных лабораторных устройствах) заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами; производительность увеличивается; надежность конструкции выше.

Заявляемое устройство скребковый конвейер для перемещения мелких изделий и элементной стружки представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволяет повысить производительность транспортирования материалов не менее, чем на (30 40)% а следовательно, производительность труда за счет современного удаления отходов из зоны резания металлорежущих станков и зоны обработки давлением (из-под штампов).

Заявляемое изобретение не только не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды, но и улучшает естественную среду, окружающую человека, исключая его травмирование, не засоряя обслуживаемое рабочее пространство.