устройство для получения гранулята

Формула изобретения

1. Устройство для получения гранулята из текучих вязких масс, которые приводят в каплеобразное состояние и которые застывают или застудневают, содержащее направляющие барабаны, огибающую их бесконечную перфорированную ленту, на которой установлена загрузочная емкость со сливными отверстиями и с прилегающей к ленте наружной поверхностью, отличающееся тем, что сливные отверстия загрузочной емкости выполнены в виде нескольких расположенных поперек направления движения ленты рядов отверстий, которые смещены относительно друг друга так, что их закрываемая перфорационными отверстиями ленты площадь сечения независимо от положения траектории движения перфорационных отверстий всегда одинакова по величине.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все сливные отверстия одинаковы по величине, а их периферия имеет общую касательную с периферией смещенных отверстий в других рядах, проходящую параллельно направлению движения ленты.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расположенные друг за другом в направлении движения ленты сливные отверстия выполнены различными по величине.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одной заслонкой, расположенной в загрузочной емкости и служащей для регулирования общего свободного сечения сливных отверстий.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что загрузочная емкость выполнена с камерой для заслонки, которая расположена в камере перед сливными отверстиями.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость выполнена с выпуклой прилегающей к ленте наружной поверхностью, а ее направленная навстречу направлению движения ленты передняя кромка наружной поверхности загрузочной емкости выполнена профилированной для образования вместе с нижней ветвью ленты подобия входной воронки.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что наружная поверхность загрузочной емкости имеет в направлении движения ленты разный изгиб.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что загрузочная емкость установлена с возможностью поворота.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость установлена на нижней ветви бесконечной перфорированной ленты, а под верхней ветвью ленты расположены наклонные улавливающие стенки и центральный сборный желоб.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что на направляющем барабане, расположенном в направлении движения ленты за загрузочной емкостью, установлено улавливающее устройство для прилипшей снаружи к ленте и стекающей каплями массы, связанное со сборным желобом.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что на расположенном за загрузочной емкостью направляющем барабане установлен прилегающий к ленте в зоне огибания направляющий элемент, проходящий по всей зоне огибания.

12. Устройство по п.9, отличающееся тем, что сборный желоб расположен в направлении движения ленты перед загрузочной емкостью и имеет направленные вниз выходные отверстия.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что обращенная к ленте наружная поверхность сборного желоба наклонена навстречу направлению движения ленты.

14. Устройство по пп.9 13, отличающееся тем, что над наружной стороной верхней ветви ленты установлен разравниватель.

15. Устройство по пп.9 14, отличающееся тем, что в зоне разравнивания и над улавливающей стенкой установлен скребок, прилегающий к внутренней стороне верхней ветви ленты.

16. Устройство по пп.9 15, отличающееся тем, что улавливающие стенки, сборный желоб, улавливающее устройство, направляющий элемент, а также разравниватель и скребок выполнены обогреваемыми.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба направляющих барабана выполнены с возможностью приведения их во вращение синхронно.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющий барабан для натяжения ленты установлен с возможностью смещения посредством поворотного кронштейна, поворотная опора которого лежит за пределами вытяжного колпака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для получения гранулята из текучих, вязких масс, которые приводят в каплеобразное состояние и которые застывают или застудневают, состоящему из загружаемой текучей массой емкости со сливными отверстиями, которые прерывисто открывают или закрывают посредством периодически движущейся мимо них перфорированной ленты.

Из [1] известно такое устройство, у которого в качестве сливных отверстий трубчатой емкости предусмотрена сплошная щель, к боковым ограничительным стенкам которой прилегает перфорированная лента. Проходящая поперек направления движения ленты щель должна иметь при этом определенную ширину, с тем чтобы проходящим мимо нее отверстиям ленты дать время заполниться приводимой в каплеобразное состояние массой и выдавать ее затем порциями на находящийся под ней ленточный охладитель. В том случае, в частности, когда в каплеобразное состояние приходится приводить относительно вязкие массы, которые под давлением скапливаются в пространстве щели, это приводит к тому, что создаваемое площадью и давлением усилие увеличивается настолько, что проходящая по боковым ограничительным стенкам щели лента отжимается наружу, в результате чего по прилегающей к емкости стороне ленты распределяется нежелательный дополнительный материал.

В основу изобретения положена задача обеспечения возможности максимально плотного прилегания ленты к наружной поверхности емкости без ухудшения функционирования.

Исходя из того факта, что уменьшение ширины щели, в частности при высоких производственных скоростях и поэтому высоких относительных скоростях между перфорированной лентой и емкостью, невозможно, поскольку иначе перфорационные отверстия ленты из-за имеющегося в их распоряжении короткого времени заполнения не смогут нужным образом заполняться материалом, изобретение состоит в том, что сливные отверстия образованы несколькими расположенными поперек направления движения ленты рядами отверстий, которые смещены относительно друг друга так, что их закрываемая перфорационными отверстиями ленты площадь сечения независимо от положения траектории движения перфорационных отверстий всегда одинакова по величине. Это исполнение имеет, во-первых, то преимущество, что сокращается общая площадь выходных отверстий емкости, а тем самым уменьшается и действующее на ленту усилие, а, во-вторых, благодаря расположению отверстия в емкости друг за другом, в распоряжении имеется достаточно времени, чтобы перфорационные отверстия ленты при их прохождении мимо различных рядов отверстий заполнить достаточным количеством материала с целью его стекания каплями.

Исполнение согласно изобретению, имеет однако, еще и то преимущество, что, несмотря на распоряжение рядов отверстий, отсутствует опасность того, что при боковом прохождении перфорированной ленты, которую при работе невозможно точно вести в направлении движения, в перфорационные отверстия ленты попадет одинаковое количество приводимой в каплеобразное состояние массы, как это всегда происходит у щели, проходящей поперек направления движения ленты. Благодаря расположению отверстий согласно изобретению, служащие в качестве сливных отверстий ряды отдельных отверстий действуют так же, как сплошная щель.

В усовершенствование изобретения все отверстия могут быть одинаковой величины, а их периферия может иметь общую касательную с отверстиями других рядов, проходящую параллельно ленте. Независимо от направления движения перфорационных отверстий это обеспечивает закрепление всегда одинаковой площади сечения, так что даже при боковом отклонении направления перфорированной ленты не возникает опасности попадания в перфорационные отверстия слишком малого количества материала. Конечно, абсолютную величину диаметра отверстий, которые, однако, между собой одинаковы, приводят каждый раз в соответствие со свойствами материала. Диаметр лежащих в направлении движения ленты отверстий может быть также различным и приведен в соответствие с заданным распределением по величине. За счет этого можно регулировать величину, форму и кристалличность пастилок.

В такой форме исполнения оказалось также очень выгодным, если общее свободное сечение отверстий можно регулировать посредством по меньшей мере одной расположенной в емкости заслонки, целесообразно прилегающей к внутренней стенке емкости. Это исполнение позволяет регулировать общее выходящее количество материала и привести его в соответствие со скоростью движения ленты, зависимой от производственной скорости.

Согласно усовершенствованию изобретения в устройстве вышеназванного вида, содержащего емкость с выпуклой, прилегающей к ленте наружной поверхностью, целесообразно предусмотрено выполнить направленную навстречу движению ленты переднюю кромку наружной поверхности наподобие входной воронки. В другом исполнении наружная поверхность может также иметь в направлении движения ленты различный изгиб, и вся емкость может быть расположена с возможностью поворота. За счет этих мер можно изменять ведение перфорированной ленты, так что становится возможным варьировать в определенной степени расстояние и положение перфорированной ленты относительно установленного под ней ленточного охладителя. Оказалось, что это имеет преимущество для каплеобразования и для своевременного отделения капель, в частности при высоких производственных скоростях. Выполнение передней кромки наподобие входной воронки обеспечивает вдавливание в перфорационные отверстия материала, еще прилипшего к внутренней поверхности ленты.

Во избежание с самого начала неконтролируемого смачивания материалом, стекающим каплями с внутренней стороны перфорированной ленты с верхней ветви, в устройстве вышеназванного вида с бесконечной перфорированной лентой, на нижней ветви которой установлена емкость, предусмотрено, что под верхней ветвью расположены проходящие к центральному сборному желобу улавливающие стенки. Расположенному в направлении движения ленты за емкостью направляющему барабану может дополнительно соответствовать улавливающее устройство для прилипшей снаружи к ленте массы, которое связано со сборным желобом. В другой форме исполнения можно также предусмотреть, чтобы этот направляющий барабан во всей своей внешней зоне огибания был плотно окружен направляющим элементом. За счет этого прилипший к наружной стороне ленты материал может направляться наподобие ячейкового колеса, ячейки которого образованы перфорационными отверстиями ленты, в зону верхней ветви ленты, откуда масса может затем стекать каплями на улавливающие стенки.

Предпочтительным у всех форм исполнения является то, что сборный желоб расположен в направлении движения ленты непосредственно перед емкостью и снабжен направленным вниз выходным отверстием. Материал, захватываемый улавливающими стенками, а при необходимости соответствующим направляющему барабану улавливающим устройством, может попадать таким образом почти перед емкостью на внутреннюю поверхность ленты, вдавливается наружной поверхностью емкости в перфорационные отверстия и после этого стекает вниз каплями вместе с материалом, выходящим из остальных отверстий емкости. Само собой разумеется, что улавливающие стенки, сборный желоб и улавливающее устройство или направляющий элемент соответственно обогреваются для сохранения текучести материала. Соответствующая ленте наружная поверхность сборного желоба может быть также наклонена против направления движения ленты и выполнена на подобие разравнивателя, так что уже в этом месте выходящий из сборного желоба материал вдавливается в перфорационные отверстия.

Также верхней ветви вращающейся ленты может соответствовать разравниватель, в зоне которого предусмотрен прилегающий к внутренней поверхности верхней ветви скребок, расположенный над одной из улавливающих стенок. Также эта мера позволяет избежать нежелательного склеивания ленты.

Наконец предпочтительно предусмотрено также синхронное приведение во вращение обоих направляющих барабанов. В известном устройстве во вращение приводился только один направляющий барабан, и исходили из того, что второй направляющий барабан, передний в направлении движения ленточного охладителя, установленного под бесконечной лентой, захватывается ею. Однако оказалось, что, несмотря на все дополнительные меры, невозможно избежать того, чтобы внутренняя поверхность вращающейся перфорированной ленты не имела слой приводимого в каплеобразное состояние материала. Это может вызвать проскальзывание ленты по второму направляющему барабану, если он не приводится во вращение.

На фиг. 1 показан схематичный вид сбоку ленточного каплеформователя согласно изобретению; на фиг. 2 увеличенное изображение загруженной приводимой в каплеобразное состояние массой емкости устройства (фиг. 1), частично в разрезе; на фиг. 3 частичный разрез выходной зоны емкости (фиг. 2) с соответствием проходящей мимо нее перфорационным отверстиям ленты (схематично); на фиг. 4 частичное изображение варианта левого направляющего барабана устройства (фиг. 1); на фиг. 5 увеличенное изображение зоны огибания направляющего барабана (фиг. 4) с направителем.

На фиг. 1 изображен так называемый ленточный каплеформирователь, содержащий бесконечно вращающуюся перфорированную ленту 1, проходящую по двум направляющим барабанам 2 и 3. Направляющий барабан 2 приводится во вращение посредством приводного ремня или приводной цепи 4 от приводного двигателя 5. Вращение происходит при этом по стрелке 6. Направляющие барабаны 2 и 3 привода установлены в схематично показанной несущей раме 7, размещенной, в свою очередь, на показанной также схематично станине 8, в которой установлены направляющие устройства для охлаждающего устройства, состоящего в примере исполнения из ленточного охладителя 9. Ленточный охладитель 9 представляет собой целесообразно стальную ленту, движущуюся со скоростью нижней ветви 10 перфорированной ленты 1.

В изображенной форме исполнения направляющий барабан 3 приводится во вращение синхронно с направляющим барабаном 2 посредством соединительной цепи или соединительного ремня 10 от прочно соединенной с направляющим барабаном 2 шестерни 11. Скорость вращения направляющего барабана 3 можно регистрировать посредством известных устройств и обрабатывать в устройстве управления 12, управляющем приводом перфорированной ленты 1. Ленту 1 натягивают за счет того, что направляющий барабан 3 установлен на нижнем конце поворотного кронштейна 50, ось поворота 51 которого расположена за пределами окружающего ленту 1 вытяжного колпака 40. Агрессивные пары удаляются таким образом от зоны оси поворота 51. Поворотный кронштейн нагружается действующим по стрелке 52 усилием натяжения ленты 1.

Внутри бесконечно вращающейся ленты 1 предусмотрены две наклонные улавливающие стенки 13 и 14, которые в примере исполнения снабжены каждая направленными вниз углублениями, образующими каналы 15, по которым нагревательную среду можно направлять для темперирования улавливающих стенок 13 и 14. Улавливающая стенка 13 проходит при этом по касательной к направляющему барабану 2 наискось вниз, а управляющая стенка 14 также вниз приблизительно по касательной к верхней стороне направляющего барабана 3. Улавливающие стенки 13 и 14 расположены, следовательно, V-образно и закачиваются в своем самом нижнем месте над сборным желобом 16, который проходит поперек нижней ветви 1b ленты 1 и в этом направлении снабжен одной выходной щелью 17 или несколькими расположенными в ряд выходными отверстиями. Нижняя сторона 16а сборного желоба 16 направлена при этом наискось вверх против направления движения нижней ветви 1b, так что наружная сторона 16а действует наподобие шпателя, посредством которого материал, выходящий через щель вниз по улавливающим стенкам 13 и 14, вдавливается в перфорационные отверстия ленты 1 (фиг. 5). Верхней ветви 1а ленты 1 соответствуют прилегающий снаружи над удавливающей стенкой 14 разравниватель 18 и прилегающий изнутри скребок 19, которые по возможности полностью удаляют лишний материал, находящийся еще на ленте 1, и направляют его к улавливающей стенке 14.

Нижняя ветвь 1b прилегает к проходящей поперек направления движения ленты 1 емкости 20, конструкция которой видна на фиг. 2 и 3. К этой емкости 20, выполненной, в принципе, трубчатой, подробно не показанным, поскольку он известен, образом с торца подают в нагретом текучем состоянии материал, который затем проходит на нижней стороне емкости 20 через предусмотренные там выходные отверстия 21 и через перфорационные отверстия 22 ленты 1, падая в виде капель на ленточный охладитель 9, где капли застывают или застудневают.

На фиг. 2 хорошо видно, что емкость 20 выполнена в виде полого профиля, образующего приточный канал 23, по которому приводимая в каплеобразное состояние масса попадает упомянутым выше образом после осевой подачи в другие, распределенные по длине профиля, отверстия 24 в распределительную камеру 25, из которой масса вдавливается вниз через несколько рядов отверстий 21, расположенных на равном расстоянии друг за другом в направлении движения нижней ветви 1b. Там процесс каплеобразования происходит за счет того, что отверстия 22 ленты 1 последовательно проходят мимо отверстий 21 различных рядов. Как показано на фиг. 2, в распределительной камере 25 сбоку предусмотрены заслонки 26, выполненные с возможностью смещения посредством ходовых винтов 27 из своего обозначенного сплошной линией положения внутрь камеры 25, так что за счет этого, как показано положением 26", может быть выборочно закрыт еще один или несколько рядов отверстий 21 для приведения в соответствие количества продукта к процессу каплеобразования и производственной скорости. Полый профиль 20 имеет на направленной навстречу движению нижней ветви 1b приточной стороне в зоне, прилегающей к нижней ветви 1b, наружной поверхности клювообразный выступ 28, который вместе с нижней ветвью 1b образует подобие входной воронки, обеспечивающей вдавливание выданного сборным желобом 16 материала при относительном движении между лентой 1 и емкостью 20 также в перфорационные отверстия 22 ленты 1.

Наружная поверхность 20а профиля 20 емкости выполнена выпуклой и может иметь различный изгиб от входного носика 28 до задней кромки. За счет этого могут быть изменены условия прижатия между лентой 1 и профилем 20. Той же цели служит и подвеска всего профиля 20 емкости с возможностью поворота. На фиг. 2 показано, что профиль 20 емкости установлен с возможностью поворота вокруг оси поворота 29 по стрелке 30. Это достигается тем, что ось поворота 29 закреплена на держателе 31, который прочно соединен посредством одного или нескольких крепежных болтов 32 с несущей рамой 7 для ленточного каплеформирователя. Держатель 31 имеет на обращенном от оси поворота 29 конце резьбу, в которую ввинчен резьбовой палец 33, установленный своим нижним концом с возможностью вращения в шарнирной опоре 34, которая прочно соединена с профилем 20. При вращении резьбового пальца 33 можно изменить расстояние между держателем 31 и профилем 20. Профиль 20 поворачивается по стрелке 30 вокруг оси 29. Также, благодаря этой мере, можно изменить условия прилегания между лентой 1 и наружной стороной 20а. В зависимости от вида материала и его консистенции или в зависимости от относительной скорости между лентой 1 и профилем 20 это исполнение позволяет установить оптимальные условия для каплеобразования.

На фиг. 3, изображающей фрагмент расположения отверстий 21 профиля 20 емкости, видно, что отдельные отверстия 21 расположены со смещением относительно друг друга лежащими друг за другом в направлении движения 6 ленты 1 рядами. В примере исполнения отверстия 21 второго и четвертого рядов смещены в направлении движения 6 относительно отверстий 21 первого и третьего рядов на полный диаметр отверстий 21. Проведенная к периферии отверстий 21 касательная 35, проходящая в направлении движения 6 ленты, образует поэтому также касательную к периферии отверстий 21, расположенных со смещением в последующих рядах. За счет этого расположения одно из отверстий 22 ленты 1, как это показано схематично, полностью перекрывает последовательно отверстия первого и третьего рядов и при необходимости другие ряды. Отверстие 22 может поэтому при перекрытии предусмотренных рядов отверстий 21 необходимым образом заполниться материалом и выдать его вниз.

На практике невозможно осуществить точную выверку отверстий 22 в направлении движения ленты относительно отверстий 21, однако, поддерживать на практике, поскольку точное ведение ленты 1 в направлении ее движения невозможно. Отверстия 22 поэтому частично могут отклоняться также в сторону из их предусмотренной в направлении движения 6 траектории и занять, например, положение 22". Отверстие 22" перекроет тогда, как это показано штриховой линией, часть сечения соседних поперек направления движения отверстий 21, а именно так, что перекрытая в целом площадь 36 сечения (заштрихована) снова будет соответствовать площади сечения, перекрытой отверстием 22 при прохождении обоих, лежащих друг за другом, отверстий 21.

Благодаря этому выполнению и расположению, в отверстия 22 попадает всегда одинаковое количество материала, а именно независимо от ориентирования в направлении движения 6 относительно отверстий 21. Это позволяет исходить из известного из уровня техники расположения сплошной щели в качестве сливного отверстия. Общее сечение отверстий 21 может проходить в достаточной степени в направлении движения ленты, так что хватает времени для заполнения отверстий 22 материалом. С другой стороны сама площадь сечения может быть значительно меньше, и путем перемещения заслонок 16 ее можно привести в соответствие с данным случаем применения. Возникающее между полым профилем 20 и лентой 1 усилие, складывающееся из давления материала в камере 25 и общей площади сечения отверстий 21, может быть поэтому изменено так, чтобы лента 1 проходила всегда достаточно плотно к наружной поверхности 20а.

В примере исполнения на фиг. 2 и 3 отверстия 21 одинаковы по величине между собой. Конечно, их диаметр определяется видом и вязкостью материала.

Возможно, однако, выполнение лежащих друг за другом в направлении движения 6 ленты отверстий 21 разной величины. В каждом лежащем перпендикулярно направлению движения 6 ленты ряду все отверстия одинаковы по величине, а в каждом лежащем за ними ряду они также одинаковы по величине, однако отличаются от отверстий предыдущего или последующего ряда.

Можно, например, чтобы отверстия, лежащие друг за другом в направлении движения 6 ленты, все больше увеличивались по диаметру. Стекающее каплями в направлении движения ленты количество материала поэтому сначала мало. За счет обусловленного этим быстрого охлаждения до поступления следующей порции из последующих отверстий можно выгодным образом регулировать кристаллизацию. Посредством выбора величины отверстий так можно воздействовать на кристалличность продукта.

В примере исполнения на фиг. 1 в обращенной от внутреннего пространства ленты 1 зоне огибания расположено улавливающее устройство 37 для остатка материала, выходящего в зоне огибания из отверстий 22. Также это улавливающее устройство выполнено обогреваемым и связано подробно не показанным образом со сборным желобом 16 так, что улавливаемый улавливающим устройством 37 материал также попадает к сборному желобу 16.

Вариант такого улавливающего устройства изображен на фиг. 4 и 5. Здесь в зоне огибания направляющего барабана 3 установлен направляющий элемент 38 в форме получаши, который вместе с вращающейся лентой 1 препятствует стеканию материала каплями в месте огибания и наподобие ячейкового колеса (фиг. 5) заботится о том, чтобы находящийся еще в отверстиях 22 материал направлялся к верхней ветви ленты 1, где он затем может стекать каплями на улавливающие стенки 13 и 14.

В заключение на фиг. 1 показано, что все устройство (ленточный каплеформователь) окружено вытяжным колпаком 40, который может быть выполнен обогреваемым и обеспечивает поддержание достаточной температуры также в зоне верхней ветви 1а, с тем чтобы либо дать материалу стекать каплями, либо дать возможность направлять его посредством направителя 18 и/или скребка 19 на улавливающую стенку 14. Это важно, чтобы при повторном перекрытии отверстий 21 избежать засорений, которые могут быть вызваны, например, оставшимся еще в отверстиях 22, частично застывшим материалом. С помощью колпака можно отсасывать также пары.

Направляющий элемент 38 снабжен клювом 39 и выполненными известным образом в качестве каналов 41 нагревательными устройствами, обеспечивающими его темперирование.