УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1999 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к оборудованию для дозированной подачи порошкового материала в установках для нанесения покрытий.

Известно устройство для дозированной подачи порошкового материала, содержащее бункер с крышкой и установленные в ней входной и выходной патрубки, которое снабжено раструбом, выполненным в виде усеченного конуса, установленного внутри бункера с зазором относительно его стенок, и диском, прикрепленным на расстоянии к большему основанию конуса, при этом его меньшее основание связано с выходным патрубком через сильфон (а.с. СССР N 958861, G 01 F 13/00, 1981).

Недостатком известного устройства является трудность регулирования расхода порошкового материала потоком газа.

Известно устройство для дозирования подачи порошкового материала, содержащее бункер, в крышке которого установлен центральный патрубок вывода газопорошковой смеси, и расположенный в бункере узел ввода транспортирующего газа, который выполнен в виде двух полых торов с направленными вниз отверстиями, а бункер - в виде двух усеченных конусов, сопряженых с первым тором большими основаниями, причем второй полый тор расположен с зазором относительно стенок бункера в его донной части (а.с. СССР N 1530922, G 01 F 13/00, 1986).

Недостатком известного устройства является трудность регулирования расхода порошкового материала потоком газа.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для дозированной подачи порошкового материала, содержащее бункер, вибратор и коаксиально расположенные узел ввода транспортирующего газа и узел вывода газопорошковой смеси (а.с. СССР N 193629, G 01 F 13/00, 1966).

Недостатком известного устройства является сложность регулирования расхода порошкового материала потоком газа. Для работы устройства необходим большой расход транспортирующего газа.

Задача изобретения - повышение точности регулирования расхода порошкового материала при минимальном расходе транспортирующего газа.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для дозированной подачи порошкового материала, содержащем бункер, вибратор и коаксиально расположенные узел ввода транспортирующего газа и узел вывода газопорошковой смеси, узлы ввода транспортирующего газа и вывода газопорошковой смеси расположены коаксиально бункеру, при этом вибратор установлен на бункере, а узел ввода транспортирующего газа выполнен с возможностью осевого перемещения, причем дно бункера выполнено со сферической поверхностью и со сквозным отверстием, диаметр которого выбирают по формуле
D_min = 3 d_max.

где D_min - минимальный диаметр сквозного отверстия дна бункера;
d_max - максимальный диаметр зерна порошкового материала.

Известны устройства, где дозирование сыпучего материала осуществляется через калиброванные щели (а. с. СССР N 342062, G 01 F 13/00, 1970), калиброванные отверстия (а. с. СССР N 428221, G 01 F 13/00, 1972 ), мерными емкостями (а.с. СССР N 593060, G 01 F 13/00, 1973), шнеком (а.с. СССР N 378723, G 01 F 13/00, 1971) или затворами (а.с. СССР N 1190199, G 01 F 13/00, 1984).

Недостатком известных устройств является невозможность их использования в газовых потоках.

Известно устройство для дозирования сыпучих материалов, в котором сыпучий материал располагается под углом естественного откоса, ворошится газом и удаляется через штуцер (а.с. СССР N 405026, G 01 F 13/00, 1972).

Недостатком известного устройства является трудность регулирования объема материала потоком газа, возможно забивание газораспределительной решетки сыпучим материалам после перерыва в работе.

Известны дозаторы сыпучих материалов (а.с. СССР N 580452, G 01 F 13/00, 1976; а. с. СССР N 1368643, G 01 F 13/00, 1980), в которых сыпучий материал располагается под углом естественного откоса и перемещается под действием вибратора.

Недостатком является невозможность точной регулировки сыпучего материала, невозможность использования данных устройств в газовых потоках.

В предлагаемом устройстве транспортирующий газ практически не влияет на точность регулирования расхода порошкового материала. Регулирование расхода порошкового материала происходит за счет изменения угла естественного откоса порошка при вибрации.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит бункер 1, на котором установлен вибратор 2. Узел ввода 3 транспортирующего газа, выполненный с возможностью осевого перемещения, и узел вывода 4 газопорошковой смеси расположены коаксиально бункеру 1. Дно 5 бункера 1 выполнено со сферической поверхностью и со сквозным отверстием 6. Порошковый материал 7 засыпается в бункер 1.

Устройство работает следующим образом.

Узел ввода 3 транспортирующего (защитного) газа устанавливают на высоту h от дна 5. В бункер 1 засыпается порошковый материал 7. Между узлом ввода 3 и дном 5 порошковый материал 7 располагается под углом α естественного откоса. Устройство готово к работе.

Включают транспортирующий газ, который свободно проходит по магистрали, образованной узлами ввода 3 и вывода 4. Газопорошковая смесь не образуется.

Включают вибратор 2. Под действием вибратора 2 угол естественного откоса α порошкового материала 7 уменьшается до угла β. Порошковый материал 7 по сферической поверхности дна перемещается к сквозному отверстию 6 и ссыпается в узел вывода 4. В узле вывода 4 транспортирующий газ подхватывает порошковый материал 7 и образует газопорошковую смесь, которая направляется в рабочую зону. После выключения вибратора 2 порошковый материал 7 в узел вывода 4 не ссыпается.

Дно 5 выполнено со сферической поверхностью, что обеспечивает постепенное плавное обрушение естественного откоса порошкового материала 7 с угла α до угла β, при котором происходит ссыпание порошкового материала 7 в сквозное отверстие 6. Диаметр сквозного отверстия 6 выбирают по формуле
D_min = 3d_max,
где D_min - минимальный диаметр сквозного отверстия дна бункера;
d_max - максимальный диаметр зерна порошкового материала.

Минимальный диаметр сквозного отверстия 6 обеспечивает минимальный расход максимальных зерен порошкового материала 7 при их ссыпании в узел вывода 4. Уменьшение минимального диаметра сквозного отверстия 6 приводит к забиванию узла вывода 4.

Расход порошкового материала 7 регулируется либо увеличением размера h, либо регулированием частоты вибрации вибратора 2. Транспортирующий газ не оказывает влияния на расход порошкового материала 7 через узел вывода 4.

Пример конкретного выполнения.

Изготовлен бункер, у которого диаметр узла ввода транспортирующего газа равен 10 мм, диаметр сквозного отверстия дна равен 1,8 мм, диапазон регулирования подъема узла ввода составляет 0,5-3 мм.

Порошковый материал - карбид хрома плакированный нихромом 30- 60 мкм. Высота установки узла ввода 2,8 мм. Расход транспортирующего газа - 0,3 л/мин.

Устройство с такими данными обеспечивает расход порошкового материала в диапазоне 0,5 - 3 г/мин. Необходимый расход порошкового материала обеспечивается выбранной частотой вибрации.

Предлагаемое устройство обеспечивает точный расход порошкового материала и транспортирующего газа, легко настраивается на рабочий режим, имеет простую конструкцию.

Изобретение используется в основном в установках для нанесения покрытий и позволяет повысить точность расхода порошкового материалы при минимальном расходе транспортирующего газа. Устройство для дозированной подачи порошкового материала содержит коаксиально расположенные бункер, узел ввода транспортирующего газа и узел вывода газопорошковой смеси, а также вибратор, установленный на бункере. Узел ввода транспортирующего газа выполнен с возможностью осевого перемещения. Дно бункера выполнено со сферической поверхностью и со сквозным отверстием, диаметр которого выбирают в зависимости от диаметра зерен порошкового материала по описанной в заявке математической формуле. 1 ил.

Устройство для дозированной подачи порошкового материала, содержащее бункер, вибратор и коаксиально расположенные узел ввода транспортирующего газа и узел вывода газопорошковой смеси, отличающееся тем, что узлы ввода транспортирующего газа и вывода газопорошковой смеси расположены коаксиально бункеру, при этом вибратор установлен на бункере, а узел ввода транспортирующего газа выполнен с возможностью осевого перемещения, причем дно бункера выполнено со сферической поверхностью и со сквозным отверстием, диаметр которого выбирают по формуле:
Dmin = 3 dmax,
где Dmin - минимальный диаметр сквозного отверстия дна бункера;
dmax - максимальный диаметр зерен порошкового материала.