ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК B65D88/64 

Изобретение относится к устройствам для перегрузки и дозирования сыпучих материалов, преимущественно мелкодисперсных высокотекучих компонентов, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен дозатор для сыпучего материала, содержащий вертикальную емкость, в днище которой установлен ротор с лопастями и разгрузочное отверстие, которое перекрывается регулируемой при помощи винтового механизма заслонкой [1]
Недостатком известного дозатора является его низкая надежность в работе, особенно с высокотекучими материалами, так как не гарантирована равномерность подачи материала, а также возможна сквозная просыпка через разгрузочное отверстие при загрузке.

Известен также питатель для сыпучих материалов, принятый в качестве прототипа, включающий вертикальную емкость, в днище которой предусмотрены разгрузочное отверстие и двухъярусный ротор [2] Такая конструкция применима для непрерывной подачи слабосыпучих комкообразных материалов в тех случаях, когда не обязательна точность дозирования компонентов. Сыпучий материал идет сплошным потоком через разгрузочное отверстие, при этом лопасти верхнего яруса, выполненные в виде ромбовидного ножа, дробят комковидный материал.

Недостатком известного питателя является неравномерность подачи (выгрузки) дисперсных компонентов, низкая надежность в работе из-за того, что конструкция не предусматривает запирание компонента в емкости, особенно при работе с высокотекучими мелкодисперсными сыпучими материалами. Неравномерность подачи отрицательно сказывается на точности дозирования сыпучих компонентов.

Целью изобретения является обеспечение равномерной подачи сыпучего материала и повышение надежности питателя в работе.

Для этого в питателе, включающем вертикальную емкость, в днище которой размещен двухъярусный ротор и выполнено выгрузочное отверстие, днище емкости выполнено из двух дисков с секторными вырезами, равномерно расположенными по окружности и смещенными один относительно другого, причем лопасти нижнего яруса ротора расположены между этими дисками, а число их вдвое больше числа секторных вырезов. При этом вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, размещенной непосредственно под днищем. Целесообразно при этом приемную насадку выполнить в виде перевернутого усеченного конуса, а число вырезов верхнего и нижнего дисков выполнить одинаковым.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый питатель отличается тем, что днище емкости выполнено из двух дисков с секторными вырезами, равномерно расположенными по окружности и смещенными один относительно другого, причем лопасти нижнего яруса ротора расположены между дисками, а число этих лопастей вдвое больше числа секторных вырезов нижнего диска. При этом вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, расположенной непосредственно под нижним диском.

Таким образом, предлагаемый питатель соответствует критерию изобретения "новизна".

Анализ известных технических решений в исследуемой и смежных областях позволяет утверждать, что ни отдельные отличительные признаки предлагаемого технического решения, ни их совокупность неизвестны, неочевидны и явным образом не вытекают из настоящего уровня техники, что позволяет признать предлагаемое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень".

Выполнение днища емкости из двух установленных один над другим дисков с равномерно расположенными секторными вырезами, которые смещены один относительно другого, позволяет перекрыть сечение емкости, препятствуя прямому проскоку сыпучего материала. Размещение между дисками лопастей, число которых больше секторных вырезов в нижнем диске, позволяет заключить определенный объем сыпучего продукта в подвижную камеру, ограниченную сверху и снизу неподвижными дисками. Боковыми же стенками этой камеры служат вращающиеся лопасти нижнего яруса ротора. В результате происходит надежное запирание сыпучего материала в определенном объеме, что исключает утечку материала в момент перемещения образованной камеры к соседнему вырезу нижнего диска. Это способствует равномерной подаче любого сыпучего материала, включая высокотекущие мелкодисперсные компоненты, что особенно важно при использовании питателей в весовых дозаторах с высокой точностью дозирования. Кроме того, благодаря тому, что количество лопастей нижнего яруса ротора вдвое больше количества секторных вырезов нижнего диска, повышается надежность питателя в работе. Это объясняется тем, что каждый такой вырез на нижнем диске изолирован от выреза на верхнем диске при помощи лопастей нижнего яруса ротора, которые устанавливаются вдоль радиальных сторон выреза. Такое условие необходимо особенно при загрузке питателя из бункера, когда под действием динамической нагрузки интенсивно течет сыпучий материал, особенно мелкодисперсный компонент, в результате чего неотдозированный материал просыпается в реактор. Наличие полого вала, снабженного приемной насадкой, выполненной в виде перевернутого конуса, позволяет осуществить отвод отдозированного объема сыпучего материала из питателя непосредственно в реактор, исключить его утечку по пути транспортировки, создать беспылевую надежную транспортировку дисперсных высокотекучих материалов и их загрузку. Сочетание параллельных дисков с вырезами и вращающегося ротора с полым валом под дисками обеспечивает осевую выгрузку сыпучих материалов. В прототипе же выгрузка смещена, что отрицательно сказывается на надежности работы при использовании питателя с бункером на тензодатчиках. Одинаковое число вырезов верхнего и нижнего дисков обеспечивает равномерность подачи материала.

На фиг. 1 изображен предлагаемый питатель, продольное сечение; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 (показан верхний диск и лопасти 1-го яруса ротора); на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1 (показан нижний диск и лопасти 2-го яруса ротора).

Питатель для сыпучих материалов содержит вертикальную емкость 1, в которой размещен двухъярусный ротор 2. Днище емкости выполнено из двух дисков, верхнего 3 и нижнего 4, расположенных один над другим. Каждый диск снабжен секторными вырезами 5, равномерно расположенными по окружности, причем вырезы нижнего диска 4 смещены на шаг относительно вырезов верхнего диска 3, а число вырезов у обоих дисков одинаково.

Верхний ярус ротора 2 выполнен в виде пары лопастей 6, расположенных над верхним диском 3. Нижний же ярус ротора 2 выполнен из равномерно расположенных лопастей 7, число которых вдвое больше числа секторных вырезов нижнего диска 4, в данном случае шесть лопастей. Лопасти 7 расположены между верхним 3 и нижним 4 дисками. Ротор 2 снабжен полым валом 8, установленным соосно с емкостью 1 на подшипниках 9. В верхней части, непосредственно под нижним диском, полый вал 8 имеет приемную насадку 10, выполненную в виде перевернутого усеченного конуса, типа конической воронки. Полый вал в месте образования воронки заключен в корпус 11. В случае подключения пневмосистемы корпус снабжается штуцерами 12. Полый вал 8 с ротором 2 имеет привод 13.

Предлагаемый питатель работает следующим образом.

В емкость 1 поступает мелкодисперсный высокотекучий материал, например терефталевая кислота. От привода 13 полый вал 8 вместе с приемной насадкой 10 и ротором 2 приводится во вращение. Вращаясь, лопасти 6, разбивая возможные комки, направляют материал в секторные вырезы 5 верхнего диска 3. Из-за того, что вырезы на дисках 3 и 4 смещены на шаг, материал ложится на нижний диск 4 и оказывается заключенным в определенном объеме (камере), ограниченном нижним диском и двумя соседними лопастями 7 нижнего яруса ротора 2. Отдозированный материал вращением лопастей 7 сбрасывается через секторный вырез нижнего диска 4 в приемную насадку 10 вращающегося полого вала 8. Производится осевая выгрузка сыпучего материала. Для исключения прямой просыпки материала, особенно во время его загрузки, при помощи конечных выключателей (не показаны) выставляются лопасти 7 относительно радиальных сторон секторных вырезов нижнего диска. В результате чего две соседние лопасти 7 должны всегда охватывать одно сегментное отверстие нижнего диска 4.

Таким образом, предлагаемая конструкция питателя позволяет:
равномерно подать сыпучий материал, в том числе и мелкодисперсный, при этом точно отдозировав его объем;
обеспечить надежность в работе в зоне загрузки за счет исключения прямой просыпки материала, что позволяет использовать их в весовых дозаторах с высокой точностью дозирования;
исключить застойные зоны и потерю продукта по пути транспортировки;
создать экологически чистое производство, повысить культуру производства.

По предлагаемому техническому решению разработана техническая документация на весовой дозатор с предлагаемым питателем. Аппарат изготовлен и испытан на Каменском ПО "Химволокно".

Использование: изобретение относится к технике дозирования и перегрузки сыпучих материалов. Сущность изобретения: питатель содержит вертикальную емкость 1, в днище которой размещен двухъярусный ротор 2. Днище выполнено в виде двух размещенных один над другим дисков 3 и 4 с секторными вырезами, причем вырезы каждого диска смещены один относительно другого на шаг. Лопасти 7 нижнего яруса ротора размещены между дисками 3 и 4, и их число вдвое больше числа секторных вырезов нижнего диска. Ротор 2 имеет полый вал 8, снабженный приемной насадкой в виде перевернутого усеченного конуса, расположенной непосредственно под нижним диском. Материал лопастями 6 направляется в вырезы 5 верхнего диска 3 и размещается на плоскости нижнего диска 4 между двумя соседними лопастями 7, которые, вращаясь, сбрасывают эту порцию через вырезы в этом диске в приемную насадку 10 полого вала 8. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальную емкость, в днище которой размещен двухъярусный лопастной ротор, отличающийся тем, что днище емкости выполнено из двух дисков с равномерно расположенными секторными вырезами, при этом вырезы одного диска смещены относительно вырезов другого, нижний ярус ротора расположен между дисками, число его лопастей вдвое больше числа секторных вырезов диска, а вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, расположенной непосредственно под нижним диском днища. 2. Питатель по п.1, отличающийся тем, что приемная насадка имеет форму перевернутого усеченного конуса. 3. Питатель по п.1, отличающийся тем, что число вырезов верхнего диска равно числу вырезов нижнего диска.