Устройство для изготовления ваты из термопластичных материалов

Устройство для изготовления ваты из термопластичных материалов

Реферат

 

Изобретение предназначено для изготовления волокна из расплавленных материалов центробежным способом, например, для изготовления сахарной ваты. Устройство содержит установленный на основании с возможностью вращения свободно барабан центрифуги с выпускными отверстиями. Стенка барабана выполнена из электропроводящего материала. В зазоре между основанием и барабаном размещена m-фазная обмотка, подключенная к m-фазному источнику переменного тока. Устройство имеет более простую конструкцию за счет отсутствия двигателя и специального нагревательного элемента. 3 з.п. ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к области технологии изготовления волокна из расплавленных материалов центробежным способом и может быть использовано, например, для изготовления сахарной ваты в пищевой промышленности и в быту.

Известно устройство для изготовления волокна из расплавленного материала, содержащее полую центрифугу, в боковой стенке которой выполнены отверстия для выпуска под действием центробежной силы расплава материала, расположенный внутри центрифуги распределитель материала и устройство для направления газового потока вниз по периметру центрифуги [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному изобретению является устройство для получения ваты из термопластичных материалов, содержащее нагревательный элемент для расплавления загружаемого материала, барабан центрифуги с выпускными отверстиями для разделения расплавленного материала на волокна и двигатель, придающий вращение барабану [2].

Недостатком известных устройств является их сложность.

Заявляемое изобретение направлено на упрощение конструкции устройства для изготовления ваты из термопластичных материалов.

Предложенное устройство содержит неподвижное основание и установленный на нем свободно вращающийся барабан центрифуги, в зазоре между которыми размещена m-фазная обмотка, подключенная к m-фазному источнику переменного тока. Кроме того, стенка барабана центрифуги, обращенная к обмотке, выполнена из магнито- и электропроводящего материала, и ее поверхность выполнена зеркальной, а основание выполнено из магнитодиэлектрика.

Такая совокупность отличительных признаков позволяет существенно упростить конструкцию устройства, исключив из него двигатель и отдельный нагревательный элемент, так как m-фазная обмотка, подключенная к m-фазному источнику переменного тока, создает вращающееся магнитное поле, увлекающееся магнитное поле, увлекающее за собой барабан центрифуги, и за счет возникновения индукционных токов в стенке барабана выполняет функции нагревательного элемента для расплавления термопластичного материала, загружаемого вовнутрь барабана.

На фиг. 1 представлен пример реализации устройства для изготовления ваты из термопластичных материалов.

На фиг. 2 показан пример исполнения двухфазной печатной обмотки.

На фиг. 3 дана схема соединения обмотки с двухфазным источником переменного тока.

В предлагаемом примере реализации на основании 1 посредством подшипника 2 с зазором установлен барабан центрифуги 3 так, что он может свободно вращаться относительно основания. В зазоре между основанием и барабаном размещена двухфазная печатная обмотка 4, подключенная посредством выводов 5 к двухфазному источнику переменного тока 6. Барабан 3 имеет загрузочное отверстие 7 и выпускные отверстия 8.

Обмотка 4 выполнена в виде двухсторонней печатной платы. На одной стороне платы расположена первая фаза 9. Вторая фаза 10 размещена на другой стороне платы со сдвигом по окружности на угол 90/p градусов, где p - число пар полюсов обмотки.

Источник 6 выдает два выходных переменных напряжения, сдвинутых во времени на угол 90 электрических градусов. При поступлении этих напряжений на фазы 9 и 10 обмотки 4 последняя создает в зазоре между основанием 1 и барабаном 3 вращающееся магнитное поле. Под действием этого поля в электропроводящей нижней стенке барабана возникают вихревые индукционные токи. Взаимодействие вихревых токов с вращающимся магнитным полем обмотки приводит к возникновению электромагнитного момента, приложенного к барабану, что вызывает вращение последнего. (Процессы возникновения электромагнитного момента аналогичны процессам в асинхронных электродвигателях.) Одновременно вихревые тока нагревают нижнюю стенку барабана, что приводит к расплавлению материала, загружаемого в него через отверстие 7. Боковая поверхность барабана выполнена конической с тем, чтобы загружаемый материал под действием центробежных сил и их осевых составляющих, возникающих в результате реакции боковой поверхности, прижимался к нижней нагреваемой стенке барабана и к выпускным отверстиям 8. Расплавленный материал, вылетая через выпускные отверстия и остывая, превращается в волокна, которые, будучи собраны вместе, представляют собой вату.

Скорость вращения барабана и степень нагрева загружаемого материала зависят от частоты и амплитуды приложенного к обмотке напряжения, а также от используемых в конструкции материалов. С тем чтобы увеличить значение электромагнитного момента, целесообразно основание и нижнюю стенку барабана выполнять из магнитопроводящих материалов.

В то же время стенка барабана должна быть электропровдящей, так как только в этом случае в ней возникают вихревые токи, необходимые как для создания момента, так и для нагрева. Основание же целесообразно изготовить из магнитоэлектрика для того, чтобы исключить или, по крайней мере, снизить до минимума потери в нем, а следовательно, и его нагрев. Кроме того, желательно поверхность стенки барабана, обращенную к обмотке выполнить зеркальной, что несколько снижает уровень теплового потока от барабана к основанию.

Таким образом, предложенное устройство, осуществляя те же функции, имеет более простую конструкцию, чем известные устройства для изготовления ваты из термопластичных материалов.

Источники информации 1. Патент Японии N 62-20141, МКИ: C 03 B 37/04.

2. SU, N 1683639, A1, кл. A 23 G 3/10, 1991 (прототип).

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления ваты из термопластичных материалов, содержащее неподвижное основание и установленный на нем с возможностью свободного вращения барабан центрифуги c выпускными отверстиями, отличающееся тем, что в зазоре между основанием и барабаном размещена m-фазная обмотка, подключенная к m-фазному источнику переменного тока, а стенка барабана, обращенная к обмотке, выполнена из электропроводящего материала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенка барабана, обращенная к обмотке, выполнена из магнитопроводящего материала.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что основание выполнено из магнитодиэлектрика.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что поверхность стенки барабана, обращенная к обмотке, выполнена зеркальной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3