ЗАТВОР ДЛЯ БУНКЕРА Российский патент 1999 года по МПК B65D90/54 

Изобретение относится к оборудованию для хранения и дозированной выгрузки сыпучих пылящих материалов, в частности, к устройствам для перекрытия выпускных отверстий бункеров на элеваторах, мелькомбинатах, зерноприемных пунктах.

Известны широко применяемые для вышеописанных целей шиберные затворы, содержащие корпус и плоскую заслонку, все они габаритны в открытом виде, при открывании создается пылевое облако, пазы по которым движется заслонка, забиваются материалом. Материал слеживается, и для повышения надежности работы заслонки вводятся дополнительные детали, так например, очистка внутришиберной полости производится скребками (см. авт. св. СССР, 1230927, кл. B 65 D 90/54, 1984).

Частично позволяют улучшить условия выгрузки из бункеров материалов, склонных к сводообразованию и зависанию, заслонки секторного типа. Известны бункерные затворы, содержащие поворотные секторные заслонки в виде двух полуцилиндров (авт. св. СССР, N 1041432 кл. B 65 D 90/54 1982) с осями поворота заслонок на горизонтальной оси, известна так же аналогичная конструкция заслонок, отличающаяся от предыдущей тем, что оси вращения поворотных заслонок смещены одна относительно другой в вертикальной плоскости (авт. св. СССР, N 1089009 кл. B 65 D 90/54, 1983). Поворот заслонок происходит в обоих случаях непосредственно в сыпучем материале, для чего необходимы значительные затраты энергии, а проворачиваемые узлы и детали должны обладать значительной прочностью. Конструкция со смещенными осями поворота заслонок по высоте увеличивает габариты затвора и не позволяет встроить его в существующие бункерные устройства.

Известна конструкция (см. пат. Японии, N 4-19114, кл. B 65 D 90/58, 1992г. ) устройства для запирания заслонки выпускного отверстия резервуара для зерна, которое запирает секторную заслонку в двух положениях. Данная конструкция, как и все вышеописанные, не обеспечивает защиту от выхода пыли в окружающюю среду, недостаточно решает задачу разрушения сводообразования и зависания материала.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является затвор бункера, содержащий корпус, две поворотные, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, секторные заслонки, имеющие консольное крепление, закрытые герметичным кожухом (см. авт. св. N 950615, кл. B 65 D 90/58. 1980г.), принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве не решен вопрос разрушения свода слежавшегося материала, а также консольное крепление заслонок (челюстей) затвора конструктивно обуславливает громоздкий по размерам (наличие валов, корпуса, зубчатых передач), энергоемкий привод, меньшую надежность, чем крепление заслонок на двух осях.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - обеспечить надежную, безотказную работу затвора при низких температурах, рыхление слежавшегося материала, регулировку подачи материала, исключение проникновения пыли в окружающую среду, малогабаритность и низкую энергоемкость.

Технический результат - создан малогабаритный, низкоэнергоемкий, надежный в работе, герметичный затвор бункера для хранения и разгрузки сыпучих, пылящих материалов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном затворе бункера, содержащем корпус, две поворотные, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, секторные заслонки, помещенные в герметичный кожух.

Особенности заключаются в следующем:
1. Поворотные секторные заслонки, при открывании через радиальные пазы корпуса, скользят по наружной поверхности боковых сторон, тем самым счищая с заслонок прилипший материал, имеют регулируемый ход, обеспечиваемый стационарным и передвигающимся на поводке по радиальному пазу кожуха бесконтактными датчиками, что позволяет изменять поток выгружаемого материала.

2. Во внутренней полости, в месте схождения заслонок, установлен клин, который ограничивает ход закрывающихся заслонок, герметезирует их, и одновременно является разрушителем свода материала.

3. Каждая заслонка снабжена заостренными штырями, расположенными на внутренних кромках. При открывании штыри, двигаясь совместно с заслонками, разрушают свод слежавшегося материала и обеспечивают его сыпучесть. Одновременно штыри являются ограничителями максимального хода заслонок при открывании.

4. Заслонки, крепящиеся на двух осях, находятся в зацеплении при помощи зубчатых колес, установленных на наружной поверхности корпуса, закрытого кожухом, и вращающиеся от привода, установленного на наружной поверхности кожуха. Крепление задвижек на двух опорах более надежно по сравнению с консольным креплением. Все это позволяет получить рациональную компановку затвора, обеспечить низкую энергоемкость, надежное срабатывание затвора при различных температурах окружающей среды.

Проведенный заявителем анализ конструкций затворов бункеров для сыпучих, пылящих материалов, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения при образовании на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного затвора бункера какими-либо известными частями, присоединенными к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена каких-либо частей известного затвора бункера другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) затвора бункера с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в затворе бункера таких элементов;
- создание затвора бункера, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого затвора бункера и связи между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новое значение этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено:
на фиг. 1 - затвор бункера в закрытом положении;
на фиг. 2 - затвор бункера в открытом положении;
на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2, где показано размещение зубчатых колес привода и концевых датчиков остановки заслонки;
на фиг. 4 - вид Б, где показано размещение подвижного и неподвижного концевых датчиков. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением выше указанного технического результата, заключаются в следующем: затвор бункера для сыпучих пылящих материалов состоит из корпуса 1, имеющего в сечении прямоугольную коробчатую форму с радиальными пазами в боковых стенках для прохождения двух секторных заслонок в левом и правом исполнении ( далее заслонки ), а также фланца для крепления затвора к бункеру; каждая из заслонок 2, 3 имеет заостренные штыри 4 на внутренних кромках, для разрушения свода слежавшегося материала; заслонки 2, 3 находятся в зацеплении друг с другом через зубчатые колеса 5 с одной стороны, а с противоположной - заслонки приварены к колесу 6. Заслонки крепятся снаружи корпуса на противоположных сторонах с помощью осей 7. В зацеплении с колесом 5 находится шестерня 8, на колесе 6 установлен флажок 9, обеспечивающий сигнал отключения двигателя. В месте схождения заслонок 2, 3 во внутренней полости установлен клин 10, который является ограничителем хода при закрывании заслонок 2, 3 герметизируя их и одновременно является разрушителем свода материалов при открывании заслонок.

Все описанные выше узлы и детали герметично закрыты кожухом 11 с нижним фланцем для присоединения. Наличие герметичного кожуха 11 предотвращает взрывоопасные ситуации, поскольку делает невозможным проникновение пыли, содержащейся в материале, в окружающую среду.

Редуктор 12, предохранительная муфта 13, электромотор 14 установлены на наружной поверхности кожуха 11. Выходной вал редуктора 12, проходящий через отверстие в кожухе 11, соединен с зубчатым колесом 5 заслонки 2 с помощью приводной шестерни 8.

Флажок 9 обеспечивает отключение электромотора 14 в открытом и закрытом состоянии заслонок 2,3. Напротив флажка 9 выполнен радиальный паз в кожухе 11, для герметичности закрытый тонкой резиновой прокладкой 15, обеспечивающей прохождение сигнала от флажка 9 на концевые датчики 16 и 17. Неподвижный, бесконтактный датчик 16 обеспечивает останов заслонок 2, 3 в закрытом состоянии, а бесконтактный датчик 17 - останов заслонок в открытом состоянии. Датчик 17 установлен на поводке 18 с возможностью перемещения датчика 17 и фиксацией его в нужной точке барашковой гайкой 19, что обеспечивает требуемые изменение степени открытия заслонок 2, 3 от минимума до максимума, регулируя тем самым величину потока материала, проходящего через затвор бункера.

Затвор бункера работает следующим образом. При поступлении сигнала из системы управления "Открыть затвор" включается электромотор 14, через предохранительную муфту 13 вращает редуктор 12, на выходном валу которого шестерня 8 приводит в движение зубчатое колесо 5, заслонок 2,3, которые поворачиваются на осях 7; двигаясь одновременно с заслонками 2,3, заостренные штыри 4 рыхлят слежавшийся материал. Флажок 9 перемещается совместно с колесом 6 по направлению к бесконтактному датчику 17 и воздействуя на датчик 17 через радиальный паз в кожухе 11, закрытый для герметичности резиновой прокладкой 15, отключает электромотор 14.

Таким образом, затвор приводится в открытое состояние, и материал высыпается из бункера, проходя через клин 10, способствующий разрушению свода слежавшегося материала. Проходящий через затвор бункера материал не пылит в окружающую среду, благодаря тому, что затвор закрыт герметичным кожухом 11, и не создает взрывоопасной ситуации.

Поток материалов регулируется изменением проходного отверстия, которое обеспечивается перемещением датчика 17 на поводке 18 с последующей его фиксацией в нужном положении барашковой гайкой 19 от минимально возможного до максимально возможного.

При поступлении сигнала "Закрыть затвор" процесс идет в обратном направлении за счет реверсного включения электромотора 14. При этом бесконтактный датчик 16 обеспечивает останов заслонок 2, 3 в закрытом состоянии.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении, при использовании заявленного затвора бункера следующей совокупности условия:
- затвор бункера, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для использования в промышленности в бункерах для хранения сыпучего пылящего материала, а именно, для перекрытия выпускных отверстий бункеров на элеваторах, мелькомбинатах, зерноприемных пунктах;
- для заявленного затвора бункера, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулой изобретения подтверждена возможность изготовления затвора с помощью известных средств и методов;
- затвор бункера, воплощающий заявленное изобретение, способен обеспечить достижения усматриваемого заявителем технического результата, что подтверждено опытными испытаниями затвора.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Затвор используется в оборудовании для хранения и дозированной выгрузки сыпучих пылящих материалов. Затвор включает корпус и две поворотные секторные заслонки, связанные зубчатой передачей и заключенные в герметичный кожух. Заслонки при открывании через радиальные пазы корпуса скользят по наружной поверхности боковых стенок корпуса, счищая с заслонок прилипший материал. Заслонки имеют регулируемый ход, обеспечиваемый стационарным и подвижным в радиальном пазу кожуха бесконтактными датчиками. Эта конструктивная особенность позволяет затвору изменять поток выгружаемого материала. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Затвор бункера, содержащий корпус, две поворотные секторные заслонки, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, помещенные в герметичный кожух, отличающийся тем, что поворотные секторные заслонки при открывании через радиальные пазы корпуса скользят по наружной поверхности его боковых стенок и имеют регулируемый ход, обеспечиваемый стационарным и передвигающимся на поводке по радиальному пазу кожуха бесконтактными концевыми датчиками. 2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что во внутренней полости в месте схождения заслонок установлен клин. 3. Затвор бункера по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждая заслонка имеет заостренные штыри, расположенные на внутренних кромках. 4. Затвор по п.1, отличающийся тем, что заслонки, крепящиеся на двух осях, находятся в зацеплении при помощи зубчатых колес, установленных на наружной поверхности корпуса, закрытого кожухом, и приводятся в движение от привода, установленного на наружной поверхности кожуха.