Шнековий прес

Шнековий прес, який складається з корпусу, в якому знаходиться перфорований циліндр з вста новленим в ньому шнеком з одного боку та закріпленим запірним конусом зі штоком з іншого боку та розташованою між ними камерою стиску, який відрізняється тим, що на штоку запірного конуса встановлена гвинтова конічна пружина з постійною жорсткістю, яка з одного боку упирається в запірний конус, а з іншого - в гайку Корисна модель відноситься до переробної техніки, а саме до машин для відбору соку з мезги при переробці винограду Для приготування соку ягоди винограду спершу подрібнюють, а потім їх віджимають на шнековому пресі Відома конструкція шнекового пресу, який складається з корпуса, перфорованого циліндра, шнека, запірного конуса, виконаного у вигляді кришки зі штоком на якому кріпиться вантаж, камери тиску [Гернет М М и др Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств -М Пищепромиздат, 1960 -292с ] В шнековому пресі з запірним конусом, що виконаний у вигляді кришки зі штоком та закріпленим на ньому вантажем, осьовий тиск мезги, в камері тиску, збільшується по мірі віддалення Л від запірного конуса (кришки) та буде максимальним на останньому витку шнека Це обумовлюється тим, що при збільшенні осьового тиску в мезп збільшується і бічний (радіальний) тиск за рахунок чого збільшується сила тертя мезги об стінку перфорованого циліндру, що перешкоджає переміщенню сировини Коли момент від тиску мезги на запірний конус (кришку) буде більше ніж момент від вантажу, запірний конус (кришка) відкривається, при цьому вщжимка виходить з камери тиску у вигляді пробки новажує значно меншу силу тертя пробки об стінки кришки, воно в декілька разів менше зусилля, яке ущільнює цю пробку, тому вслід за пробкою рухається вщжимка, слабо ущільнена Внаслідок цього, як тільки пробка пройде під запірним конусом (кришкою), останній закривається та затримує в камері тиску наступну порцію мезги до ущільнення й в пробку Недоліком цієї установки є те, що процес пресування мезги періодичний, хоча сировина поступає неперервно, тому вона виходить зі змінною швидкістю та змінною якістю віджиму При кінцевому ущільненні, віджимаючи мезгу в пробку, сік містить найбільшу КІЛЬКІСТЬ дубильних речовин та неоднорідної ЩІЛЬНОСТІ Найбільшу ЩІЛЬНІСТЬ має той переріз пробки, який доторкається з останнім витком шнека в момент відкриття запірного конусу (кришки) Зусилля при виштовхуванні пробки урів перетертої клітчатки Так як ЩІЛЬНІСТЬ ПО ДОВЖИНІ пробки не однакова, то вона уходить з не повністю віджатим суслом, що призводить до недобору кінцевого продукту зі змінною якістю, тому необхідно менш щільну частину сусла ВІДДІЛИТИ та повторно пропустити через прес, а це призводить до зниження продуктивності, наявність на штоку вантажу, що створюють тиск в камері стиску, збільшує габарити та металоємність установки За прототип прийнято шнековий прес ВПНД-10 для віджиму винограду з мезги, який складається з корпуса, перфорованого циліндра, шнека, камери стиску, запірного конуса, штока, гідравлічного пристрою для регулювання проміжку між запірним конусом та торцем перфорованого циліндра [Аминов М С Технологическое оборудование консервных и овощесушильных заводов М «Колос» 1996] ю со ю CD о> 6535 Недоліком цього пресу є низька продуктивність, велика металоємність, низька якість кінцевого продукту. Це обумовлюється тим, що кільцевий зазор між запірним конусом та корпусом перфорованого циліндра постійний, тому менш ущільнені шари жмиху вільно проходять крізь нього, при цьому відбувається втрата соку, що надходить в зв'язаному вигляді в клітковині сусла, далі в наслідок наявності внутрішнього тертя жмиху та тертя його об стінки камери стиску та поверхню запірного конуса жмих ущільнюється, а так як кільцевий зазор по величині постійний, то відбувається переущільнення жмиху, що сприяє збільшенню осьового та радіального тиску в жмиху в 2...З і більше разів, тобто збільшенню сил опору переміщення його вздовж шнека, тобто збільшенню енерговитрат на переміщення та витиснення його назовні, при цьому виділяється більше дубильних речовин та перетертої клітковини, що впливає на якість кінцевого продукту, до того ж враховуючи що кільцевий зазор між запірним конусом та торцем перфорованого циліндра постійний, то переущільнений жмих не в змозі пройти крізь нього, тому необхідне періодичне зупинення та чищення установки, в негативному випадку відбувається поломка шнеку, що значно знижує продуктивність преса. В основу корисної моделі покладена задача вдосконалення шнекового преса, в якому на штоці запірного конуса встановлена гвинтова конічна пружина, що сприяє утворенню неперервного потоку виходу жмиху з постійною щільністю, тобто покращення якості кінцевої продукції та підвищенню продуктивності установки, а також зменшення металоємності. Покладена задача вирішується тим, що у шнекового преса, який складається з корпусу, в якому знаходиться перфорований циліндр з встановленим в ньому шнеком з одного боку та закріпленим запірним конусом зі штоком з іншого боку, та розташованою між ними камери стиску, відповідно до корисної моделі на штоку запірного конуса встановлена гвинтова конічна пружина з постійною жорсткістю, яка з одного боку упирається в запірний конус, а з іншого - в гайку. Встановлення гвинтової конічної пружини з постійною жорсткістю дозволить підвищити продуктивність установки та підвищити якість кінцевої продукції, зменшити металоємність та габарити установки. Технічна сутність та принцип роботи запропонованого шнекового преса пояснена кресленнями на яких зображено: Фіг. 1 - Схема шнекового преса. Запропонований шнековий прес складається з корпуса 1, в якому знаходяться перфорований циліндр 2 з розташованим в ньому з одного боку шнеком 3, а з іншого запірного конуса 4 зі штоком 5. Між шнеком 3 та запірним конусом 4 розташована камера стиску 6, до того ж на штоку 5 встановлена гвинтова конічна пружина 7, яка з одного боку упирається на запірний конус 4, а з іншого - в гайку 8. Шнековий прес працює наступним чином. Після включення приводу шнека 3 засипають в бункер мезгу, яка через вікно корпуса 1 потрапляє в перфорований циліндр 2 та завдяки шнеку 3 переміщується в камеру стиску 6. При подальшому обертанні шнека 3 мезга упирається в запірний конус 4, який притискається до торця перфорованого циліндра 2 з певним зусиллям, що встановлюється за допомогою гвинтової конічної пружини 7 і гайки регулювання 8, та ущільнюється в осьовому та радіальному напрямках. При цьому під дією осьового та радіального тиску, що утворюється в камері тиску 6 шнеком 3, мезга переміщується та ущільнюється виділяючи сік, дубильні речовини та перетерту клітковину, яка виходить крізь отвори перфорованого циліндра 2, та залишається жмих. Далі шнек 3 обертаючись переміщує жмих, котрий ущільнюється не рівномірно так як переміщенню його не сприяє сила тертя, що виникає між корпусом камери стиску 6 та сировиною, тому шари жмиху, що доторкаються до запірного конуса 4 будуть менш ущільнені, а на останньому витку шнека 3 максимально ущільнюватися. Після того, коли в камері стиску 6 утворюється максимально необхідний осьовий тиск, запірний конус 4 переміщується та в утворену колову щілину витискається менш ущільнені шари жмиху. По мірі того як будуть переміщуватися найбільш ущільнені шари жмиху до запірного конуса 4, знову утворені шари будуть такої ж щільності, так як протитиск запірного конуса 4 буде постійним. В тому випадку якщо ущільнений шар жмиху переміститься до кільцевої щілини і не зможе через неї протиснутися, то при незначному збільшенні осьового тиску, в межах 20...30% більше номінального, що є нормальним явищем для шнекового пресу, запірний конус 4 може переміститися на 15...20мм, при цьому ущільнений шар жмиху, виходячи з камери стиску 6 на таку величину руйнується під дією бічного (радіального) тиску і запірний конус 4 повертається в вихідне положення підтримуючи постійний осьовий тиск, а звідси і схід жмиху постійним потоком з постійною щільністю, що сприяє підвищенню продуктивності установки та підвищенню якості кінцевої продукції, при цьому зменшиться металоємність преса. ФІГ.1 Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601