ДОЗАТОР ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1995 года по МПК G01F11/24 

Изобретение относится к количественной дозировке гранулированных и порошкообразных продуктов.

Известен дозатор, содержащий средства подачи продукта, ротор, выполненный с круговой тарелкой для приема продукта от средства подачи, ограниченной по периферии цилиндрической стенкой, в которой выполнен по меньшей мере один паз, неподвижный цилиндр, установленный с зазором относительно цилиндрической стенки с возможностью вращения ротора внутри цилиндра [1]
Недостатком известного устройства является невысокая точность дозатора при непрерывной дозировке.

Дозатор гранулированных или порошкообразных продуктов согласно изобретению включает средства питания продукта, ротор, включающий круговую тарелку, на которую подается продукт с помощью питателей, причем названная тарелка имеет по краю цилиндрическую стенку по меньшей мере с одним пазом, цилиндр, содержащий ротор, отрегулированный по отношению к названной цилиндрической стенке таким образом, чтобы оставить небольшой зазор, обеспечивающий вращение ротора внутри цилиндра, причем цилиндр имеет отверстие, расположенное напротив указанных пазов, экран, неподвижный относительно цилиндра, расположенный по оси на том же уровне, что и указанное отверстие, радиально к внутренней части цилиндрической стенки и отрегулированный относительно нее таким образом, чтобы обеспечить движение ротора, причем указанный экран выступает под углом с двух сторон отверстия на величину, соответствующую по меньшей мере угловому отверстию указанных пазов, средства привода вращения ротора.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, выстроенное в смесительную установку резины, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 деталь изготовления.

Средства питания продукта образованы бункером 1. На входе бункера 1 следят за тем, чтобы средний расход сажи соответствовал по меньшей мере расходу, обеспечиваемому дозатором с условием предотвращения прерывания питания, которое дозатор был бы не в состоянии компенсировать. На этой стадии не требуется никакой точности. Для предотвращения зависания в бункере (сажа имеет тенденцию образовывать свод, опирающийся на две сходящиеся стенки) предусматривается, например, агитатор (не показан) внутри бункера 1. Указанным агитатором можно пользоваться для подачи сажи к дозатору, описываемому ниже. Питатель может иметь различную пропускную способность, причем возможны различные решения для наддува дозатора. Конструкция питателя зависит в большой степени от дозируемого продукта, которым в резиновой промышленности может быть сажа, сера, каолин, многочисленные ускорители.

Это устройство основано на центрифугировании сажи, подающейся на приводимую во вращение тарелку. Имеется ротор 2, образованный тарелкой 3 с краями, ограниченными цилиндрической стенкой 4. Ротор 2 может свободно вращаться внутри цилиндра 5, выполненного в корпусе 6. Верхний колпак 7 ограничивает пространство, в котором центрифугируется сажа. Ось 8 вращения ротора 2 вертикальна, и сажа падает на тарелку 3 простым самотеком. При этом она вовлекается во вращение, появляется центробежная сила, которая прижимает ее к цилиндрической стенке 4, жестко связанной с тарелкой 3. С целью гарантии, что сажа будет приведена во вращение, предусматривают на тарелке 3 радиальные рифления 9, слегка выступающие по отношению к тарелке.

Устройство прекрасно работает даже тогда, когда пространство полностью заполнено сажей. Достаточно поэтому обеспечить наддув устройства, т.е. питать его с избытком, чтобы не было прерывания питания. Явление центрифугирования делает незначительным явление тяготения в работе устройства. Ориентирование тарелки может достаточного удаляться от горизонтали, так как условия, определяющие ориентирование, идут от питания устройства сажей.

Цилиндрическая стенка 4 имеет по меньшей мере один паз 10 (здесь четыре), выполненный в цилиндрической стенке 4. Такой паз образует резервуар легко определяемого объема. В течение большой части оборота ротора конец паза 10 закрывает цилиндром 5. В заданный момент каждый паз 10 скрывается за неподвижным экраном 11, жестко связанным с колпаком 7, который связан с корпусом 6. Экран 11 размещается по оси на том же уровне, что и указанные пазы 10, радиально к внутренней части цилиндрической стенки 3, оставляя по отношению к ней зазор, необходимый для обеспечения движения. При зазоре 50 мкм сажа не входит в пространство между цилиндром 5 и цилиндрической стенкой 4 ротора 2. Следовательно, объем каждой емкости, образованной пазами 10, ограничивается сторонами 12 паза 10 в толщине цилиндрической стенки 4, цилиндром 5 и радиально внешней стороной 13 экрана 11, стороной обязательно соответствующей изгибу цилиндра. При достаточном питании сажа, прижатая к стенке 4 центробежной силой, необходимо заполняет все пазы 10.

Друг за другом пазы 10 проходят позади экрана 11, затем поступают в пространство напротив отверстия 14, выполненного в цилиндре 5. Экран 11 выходит под углом с двух сторон отверстия 14 по меньшей мере на величину, соответствующую угловому отверстию других пазов 10 так, чтобы объем, определяемый каждым пазом, не мог быть одновременно связанным с отверстием 14 и пространством, содержащим сажу, подаваемую средствами питания. Таким образом, сажа точно количественно дозируется точным объемным отбором.

Необходимо подавать заданное количество сажи на заданное количество резины. После эталонирования для каждого типа сажи, который хотят добавить, или обычно для каждого типа вещества (гранулированные или порошкообразные продукты) приступают к измерению массы путем измерения объема.

Дозатор может иметь утечку между своим вращающимся и неподвижным органами, т.е. между концом 15 цилиндрической стенки 4 ротора 2 и соответствующим концом 16 колпака 7. Следует установить минимально возможный зазор. Однако центрифугирование сажи может вызвать небольшое проникновение сажи между ротором 2 и статором, образованным колпаком 7 и корпусом 6, в котором выполнен цилиндр 5. Во избежание постепенного забивания, которое могло бы разрушить дозатор, предусмотрена радиальная выемка 17 в конце 15 цилиндрической стенки 4. Таким образом, соскабливанием собирают сажу, которая начала проникать между ротором 2 и колпаком 7, а затем при каждом обороте выталкивают через отверстие 14, приспособленное для этой цели, или же выталкивают через отверстие, предусмотренное для сбора этой утечки сажи, в любом месте на цилиндре 5, лишь бы оно могло находиться напротив выемки 17. Однако количество сажи, которое может просачиваться, бесконечно мало по сравнению с дозируемым объемом сажи и можно, следовательно, сбросить утекшее количество в дозируемый объем.

После дозирования, как в примере, иллюстрирующем изобретение, непрерывно вводят сажу в невулканизированную резину. Способ непрерывного смешивания невулканизированной резины заключается в непрерывном введении эластомера в смесительную камеру 18 и в непрерывном введении туда точно дозируемого порошкообразного продукта. Дозирование заключается в питании порошкообразным продуктом ротора 2, включающего круговую тарелку 3, на которую подается продукт средствами питания. Тарелка имеет по краям цилиндрическую стенку 4 по меньшей мере с одним пазом 10. Ротор 2 вращается в цилиндре 5 и установлен по отношению к цилиндрической стенке 4 с небольшим зазором, обеспечивающим вращение ротора 2 внутри цилиндра 5. Цилиндр 3 имеет отверстие 14, расположенное по оси напротив указанного (или указанных) паза. Экран размещен неподвижно относительно цилиндра 5, по оси на том же уровне, что и указанное отверстие 14, радиально к внутренней части цилиндрической стенки 4, установлен по отношению к ней таким образом, чтобы обеспечить движение ротора 2. Экран 11 выходит под углом за пределы отверстия 14 с обеих сторон на величину, соответствующую по меньшей мере угловому отверстию пазов 10.

Отверстие 14 выходит в переходную камеру 19, в которой может перемещаться поршень 20, выталкивающий сажу в смесительную камеру 18. Форма переходной камеры 17, как она изображена на фиг. 2, продиктована направлением центрифугирования сажи после выхода ее из цилиндра 5. Отверстие 14 является, следовательно, общей поверхностью сопряжения между цилиндром 5 и переходной камерой 19. Как только поршень 20 опускается для выталкивания сажи, он закрывает отверстие 14 и прерывает количественную дозировку, поскольку пазы 10 не могут больше выпускать содержащуюся в них сажу. Вращающийся смеситель 21 находится в движении в смесительной камере 18.

Благодаря опусканию поршня 20, введение сажи в сырую резину может осуществляться под давлением. Между переходной камерой 19 и смесительной камерой 18 предусмотрен диффузор 22, в котором пропускное сечение сажи увеличивается. Таким образом, благодаря указанному выше эффекту зависания достигается гасительный эффект.

Система подачи сажи в сырую резину обеспечивает подачу сажи под давлением и непрерывно, делая возможным непрерывный процесс получения смеси.

Использование: изобретение относится к количественной дозировке гранулированных и порошкообразных продуктов. Сущность изобретения: дозируемый материал подают на тарелку, приводимую во вращение. Края этой тарелки огранинены цилиндрической стенкой с пазами. Тарелка вращается в цилиндре, закрывающем пазы, за исключением места, где выполнено отверстие. При нахождении пазов напротив отверстия они проходят позади экрана. Каждый паз разгружается при прохождении позади экрана, а загружается в другом месте под действием центробежной силы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ДОЗАТОР ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ, содержащий средства подачи продукта, ротор, выполненный с круговой тарелкой для приема продукта от средств подачи, ограниченной по периферии цилиндрической стенкой, в которой выполнен по меньшей мере один паз, неподвижный цилиндр, установленный с зазором относительно цилиндрической стенки с возможностью вращения ротора внутри цилиндра, отличающийся тем, что в него введен неподвижный относительно цилиндра экран, в цилиндре выполнено отверстие, расположенное по оси напротив по меньшей мере одного паза в цилиндрической стенке, а экран расположен по оси на уровне отверстия радиально к внутренней поверхности цилиндрической стенки и выступает под углом с другой стороны отверстия на величину, соответствующую по меньшей мере угловому раскрытию пазов в цилиндрической стенке. 2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что круговая тарелка выполнена с выступающими радиальными рифлениями. 3. Дозатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что конец цилиндрической стенки выполнен с выемкой, направленной радиально.