ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК G01F11/06 

Изобретение относится к объемным дозирующим устройствам для жидкости.

Известен дозатор жидкости, содержащий дозирующий цилиндр с плавающим поршнем, переключатели хода последнего, устройства управления потоками дозируемой жидкости и регулирования хода поршня [1]
Недостатки известного дозатора заключаются в наличии застойных зон в цилиндре (не вся жидкость вытесняется, если объем дозы меньше объема цилиндра), что при дозировании жидкостей с ограниченным временем живучести приводит к потере жидкостью своих технологических свойств. Известен дозатор жидкости, содержащий установленные на опорах цилиндр, снабженный пpиводом вращения, и распределитель потока, выполненный в виде кранов с поворотными пробками, размещенными на концах цилиндра, во внутренней полости которого смонтирован регулятор доз в виде раздвижного поршня [2]
Недостаток дозатора жидкости заключается в большой затрате энергии на перемещение поршня с двумя штоками вхолостую за счет сил трения, возникающих в местах уплотнения поршня и штоков, в результате чего жидкость в дозатор нужно подавать под давлением значительно большим, чем требуется для нагнетания ее потребителю.

Цель изобретения заполнение мерного объема цилиндра жидкостью самотеком из емкости и подача дозы жидкости под расчетным давлением потребителю без потери давления нагнетания в цилиндре.

Дозатор жидкости содержит установленный на опорах цилиндр, снабженный приводом вращения, и распределитель потока, выполненный в виде кранов с поворотными пробками, размещенными на концах цилиндра, во внутренней полости которого смонтирован регулятор доз, при этом цилиндр установлен вертикально и в него вложен плавающий шар, взаимодействующий с отверстиями, подключенными к кранам и выполненными в сферических гнездах, сопряженных с коническими поверхностями, причем верхнее отверстие выполнено в подвижной стенке, герметично установленной внутрь цилиндра и снабженной винтовым приводом для регулирования объема дозы, а нижнее в пробке крана.

Предлагаемый дозатор отличается от известного тем, что цилиндр установлен вертикально и в него вложен плавающий шар, взаимодействующий с отверстиями, подключенными к кранам и выполненными в сферических гнездах, сопряженных с коническими поверхностями, причем верхнее отверстие выполнено в подвижной стенке, герметично установленной внутрь цилиндра и снабженной винтовым приводом для регулирования объема дозы, а нижнее в пробке крана.

Доза жидкости из цилиндра вытесняется сжатым воздухом, а плавающий в жидкости шар является клапаном, препятствующим проникновению жидкости через подвижную стенку и сжатого воздуха в нагнетательный трубопровод, при этом коническими поверхностями плавающий шар направляется в сферические гнезда, при посадке в которые он перекрывает отверстия, через которые подводится жидкость снизу и сжатый воздух сверху цилиндра.

Поскольку плавающий шар свободно плавает в цилиндре, то он не оказывает сопротивления во время заполнения цилиндра жидкостью и вытеснения этой жидкости с цилиндра сжатым воздухом.

Перемещая с помощью винтовой пары подвижную стенку в цилиндре, меняют его рабочий объем, заполняемый жидкостью, по закону сообщающихся сосудов.

Верхний кран цилиндра распределяет поток сжатого воздуха, который является энергоносителем, а нижний поток жидкости, расчленяемый на дозы.

На фиг.1 изображен предлагаемый дозатор жидкости, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 вид по стрелке В на фиг.1.

Дозатор жидкости состоит из вертикально установленного цилиндра 1, распределителей потока, выполненных в виде кранов 2 и 3 с поворотными пробками 4 и 5, размещенными по концам цилиндра 1, внутри которого герметично установлена подвижная стенка 6 для регулирования объема дозы, плавающего шара 7, взаимодействующего с отверстиями 8 и 9, выполненными в сферических гнездах 10, сопряженных с коническими поверхностями 11, привода 12 вращения цилиндра 1 с двумя рейками 13 и 14, входящими в зацепление с зубчатым колесом 15, опоры 16 для цилиндра 1, винтового привода подвижной стенки 6 в виде резьбовой штанги 17 и гайки 18, зафиксированной фланцем 19, трубки 20 со шкалой отсчета 21, кольца 22, двух штуцеров 23 для подвода сжатого воздуха, двух штуцеров 24 для подачи жидкости, двух шпилек 25, обеспечивающих крепление в сборе кранов 2 и 3 цилиндра 1 и опоры 16.

Дозатор жидкости работает следующим образом.

Плавающий шар 7 имеет такие вес и объем, чтобы он погружался в жидкость до диаметральной плоскости, причем центр тяжести шара смещен относительно этой плоскости для исключения вращения шара и обеспечения посадки его в гнезда на одну и ту же поверхность.

Поскольку половина шара погружается в сферическое гнездо одной и той же стороной, обеспечиваются постоянство объема мерного пространства и надежная герметичность последнего.

Жидкость самотеком поступает в цилиндр 1 через штуцер 24, при этом шар 7 всплывает, а воздух из цилиндра 1 стравливается через штуцер 23.

При всплытии шар 7 конической поверхностью 11 направляется в гнездо 10, в результате чего перекрывается отверстие 9 и отсекается доза жидкости в рабочем мерном объеме цилиндра 1.

С помощью пневмоцилиндра привода 12 вращения цилиндра 1 осуществляют разворот последнего на 90^о, в результате через второй штуцер 23 в цилиндр начнет поступать сжатый воздух, а доза жидкости через второй штуцер 24 будет вытесняться потребителю, при этом шар 7 загерметизирует отверстие 8 после вытеснения дозы жидкости, что исключает попадание сжатого воздуха в нагнетательную магистраль.

Опять разворачивают цилиндр 1 с помощью привода 12 в прежнее положение и осуществляют набор дозы и т.д.

Давление нагнетания отдозированной жидкости будет равно давлению сжатого воздуха.

Использование: в измерительной технике, в частности в устройствах объемных дозаторов жидкости. Сущность изобретения: для уменьшения потерь давления в дозаторе при нагнетании дозы жидкости потребителю дозатор содержит установленный на опорах 16 цилиндр 1, снабженный приводом вращения в виде пневмоцилиндра, и распределитель потока, выполненный в виде кранов 2 и 3 с поворотными пробками 4 и 5 на концах цилиндра 1. Во внутренней полости последнего смонтирован регулятор доз в виде подвижной стенки 6, герметично установленной внутри цилиндра 1 и снабженной винтовым приводом 17 и 18. Цилиндр 1 установлен вертикально и в него вложен шар 7, являющийся клапаном, взаимодействующим с отверстиями 8 и 9, подключенными к ранам 3 и 4 и выполненными в сферических гнездах 10, сопряженных с коническими поверхностями 11. Верхнее отверстие 9 выполнено в подвижной стенке 6, а нижнее отверстие 8 - в пробке 5 крана. Плавающий шар отсекает дозу жидкости в цилиндре и не оказывает сопротивления при заполнении и опоражнении цилиндра жидкостью. 4 ил.

ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ, содержащий установленный на опорах цилиндр, снабженный приводом вращения, и распределитель потока, выполненный в виде кранов с поворотными пробками, размещенными на концах цилиндра, во внутренней полости которого смонтирован регулятор доз, отличающийся тем, что цилиндр установлен вертикально, регулятор доз выполнен в виде плавающего шара, размещенного в полости цилиндра, и подвижной стенки, герметично установленной в этой полости и снабженной винтовым приводом для регулирования объема дозы в виде резьбовой штанги, проходящей через верхнюю опору цилиндра, и гайки, в нижних частях полости цилиндра и подвижной стенки выполнены сопряженные с коническими поверхностями сферические гнезда, снабженные отверстиями, взаимодействующими с плавающим паром и связанными с соответствующими кранами, причем верхнее отверстие выполнено в подвижной стенке, а нижнее в пробке нижнего крана.