УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ ПОРОШКА Российский патент 2001 года по МПК B05B7/14 G01F13/00 

Изобретение относится к области дозирования и может найти применение при дозированном нанесении покрытий порошковыми материалами различной грануляции, в том числе и плохосыпучими.

Известно устройство для дозированной подачи порошка, содержащее полый корпус, сообщающийся с герметичным бункером. В полости корпуса на горизонтальной оси установлен вращающийся стакан с радиальными отверстиями на боковых стенках, а в нижней части корпуса предусмотрено выходное отверстие. Кроме того, корпус снабжен системой подачи сжатого газа в полость (1).

Недостатком этого устройства является сложная система прохождения дозируемого порошка как от бункера к дозирующему стакану, так и от стакана к выходному отверстию особенно затруднительно при дозировании плохосыпучего порошка. Кроме того, транспортирование порошка из нижней части полости корпуса в его верхнюю часть может привести к частичной потере порошка (его осыпанию), что приведет к снижению равномерной и стабильной подачи порошка.

Известно устройство для дозированной подачи порошка, содержащее полый корпус, сообщающийся с бункером. По вертикальной оси полости корпуса размещены три соосных диска, причем верхний и нижний диски связаны между собой в блок и установлены с возможностью вращения относительно среднего диска, неподвижно закрепленного в корпусе. Каждый из трех дисков имеет по одному отверстию, сообщающихся между собой при вращении блока, причем отверстия верхнего и нижнего дисков в блоке смещены на 90^o (2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что подача порошка на выходе производится неравномерной прерывистой струей, регулирование ее не представляется возможным. В случае применения этого устройства для дозированной подачи плохосыпучего порошка возможно образование комков порошка, его слеживание.

Задачей изобретения является получение равномерных покрытий с регулируемой стабильной толщиной и структурой.

Эта задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем полый корпус, сообщающийся с бункером, и размещенные по вертикальной оси полости корпуса три соосных диска с отверстиями в каждом, а верхний и нижний диски связаны между собой в блок, установленный по отношению к среднему дозирующему диску с возможностью относительного вращения и совмещения отверстий в дисках, согласно изобретению корпус и бункер, выполненные герметичными, снабжены каждый системой подачи транспортного газа. Отверстие для подачи транспортного газа в корпусе выполнено сообщающимся с равно расположенными отверстиями верхнего диска, а отверстия нижнего диска расположены оппозитно отверстиям верхнего диска и подведены к выходному отверстию внизу корпуса. Верхний диск снабжен радиальными пазами для подачи порошка к равнорасположенным по окружности отверстиям среднего дозирующего диска, число которых определено по формуле:

где N - число отверстий среднего дозирующего диска;
m - число отверстий нижнего диска;
k - любое целое число, большее 1.

При решении указанной задачи создается технический результат - образуется стабильная равномерная газопорошковая струя с минимальными пульсациями, обеспечивается возможность дозирования порошковых материалов различной грануляции, в том числе и плохосыпучих.

Приложенными чертежами иллюстрируется предлагаемое устройство для дозированной подачи плохосыпучего мелкодисперсного порошка:
фиг. 1 - предлагаемое устройство в осевом разрезе;
фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1;
Предлагаемое устройство содержит полый корпус, состоящий из 2-х частей - верхней 1 и нижней 2 в виде воронки. В полости корпуса по вертикальной оси размещены три соосных диска верхний 3 и нижний 4, связанные в единый блок, установленный с возможностью вращения, а также средний дозирующий диск 5, неподвижно закрепленный в корпусе. В верхнем диске 3 выполнены равнорасположенные отверстия 6, сообщающиеся с системой подачи транспортного газа. Эта система выполнена в хвостовике верхнего диска и включает канал 7, осевое отверстие 8, канал 9, кольцевую камеру 10 и штуцер 11. Кроме того, в верхнем диске 3 выполнены радиальные пазы 12, образующие сектора, в которых выполнены отверстия 6. Пазы 12 предназначены для подачи порошка к равнорасположенным по окружности отверстиям 13 среднего дозирующего диска 5, поочередно сообщающимся с отверстиями 6 верхнего диска 3.

В нижнем диске 4 оппозитно отверстиям 6 верхнего диска 3 выполнены отверстия 14.

Число отверстий среднего дозирующего диска в предлагаемом устройстве определено по формуле

где N - число отверстий среднего дозирующего диска;
m - число отверстий нижнего диска;
k - любое целое число, большее 1.

При m = 4, k = 8, N = 33.

Число отверстий выбирается в зависимости от диаметра дозирующего диска 5 и диаметра отверстий 13. Минимальный диаметр отверстия в дозирующем диске определяется размером частиц порошкового материала исходя из условий d≥10d₄, где d₄ - максимальный диаметр частиц порошкового материала.

Отверстия 6 верхнего диска 3, отверстия 13 среднего дозирующего диска 5 и отверстия 14 нижнего диска 4 ограничены от полости корпуса системой уплотнений.

В нижней части 2 корпуса предусмотрено выходное отверстие 15, к которому подведены трубки 16 от отверстий 14 нижнего диска 4. В верхней части установлен быстросъемный герметичный бункер 17, сообщающийся с полостью корпуса. В бункер подведена трубка 18 с фильтром 19 для подачи транспортного газа.

Кроме того, на корпусе предусмотрен привод 20 для передачи вращения на блок дисков 3 и 4, а также вибратор 21.

Предлагаемое устройство крепится на стойке с возможностью опрокидывания. Для этого устройство снабжено жестко закрепленным на корпусе кронштейном 22, несущим горизонтальную втулку 23 со стопором 24, установленную с возможностью поворота относительно пальца 25 стойки.

В верхней части 1 корпуса выполнено дренажное отверстие 26, сообщающееся через предусмотренное отверстие 27 дозирующего диска 5 с полостью в нижней части 2 корпуса. Это дренажное отверстие предназначено для выравнивания давлений в обеих частях корпуса.

Установка дисков в корпусе устройства возможна по другому варианту, а именно блок из верхнего и нижнего дисков закреплен неподвижно в полости корпуса, а средний дозирующий диск связан с приводом и установлен в корпусе с возможностью вращения относительно блока дисков.

Для увеличения производительности и равномерности подачи порошка возможно выполнение отверстий на дозирующем диске по двум (и более) концентрическим окружностям.

Вибратор 21 предусмотрен в устройстве для увеличения стабильности подачи порошка при дозировании плохосыпучих материалов.

Устройство работает следующим образом.

Порошок засыпается в бункер 17, затем самотеком и за счет давления газа в бункере 17 поступает в полость корпуса. При включении привода 20 вертикальный хвостовик верхнего диска 3 начинает вращаться, порошок захватывается секторами верхнего загрузочного диска 3 и заполняет отверстия 13 среднего дозирующего диска 5. При дальнейшем вращении блока дисков 3, 4 в момент совпадения отверстий 6 верхнего диска 3 с заполненными отверстиями 13 среднего дозирующего диска 5 и расположенными ниже отверстиями 14 нижнего диска 4 порошок выдувается через совмещенные отверстия к выходному отверстию 15 корпуса 2 устройства.

Количество дозирующего порошка зависит от объема одного отверстия в среднем дозирующем диске 5, количества отверстий, скорости вращения блока дисков, а также от количества отверстий в нижнем диске 4 и может быть рассчитано по формуле:

где Q - расход порошка, см³/мин;
d - диаметр отверстия в среднем дозирующем диске, см;
h - высота дозирующего диска, см;
N - число отверстий в дозирующем диске;
n - число оборотов вала, об/мин (блока дисков);
m - число отверстий в нижнем диске.

Регулируя скорость вращения блока дисков, можно уменьшить пульсацию струи и максимально приблизиться к равномерному истечению порошка.

Смена бункера 17 производится в перевернутом положении устройства. Для удобства в работе ось поворота устройства (палец 25) расположена ниже нижней части 2 корпуса.

Выполнение бункера 17 сменным позволяет быстро менять используемые порошки, а неизрасходованные остатки порошков могут храниться в этой же емкости Э (бункере).

Таким образом, предлагаемое устройство, в котором и корпус и бункер снабжены каждый системой подачи транспортного газа, причем система подачи транспортного газа корпуса подведена непосредственно к равнорасположенным отверстиям верхнего диска, оппозитно которым в нижнем диске выполнены отверстия, подведенные, в свою очередь, непосредственно к выходному отверстию внизу корпуса, а на верхнем диске выполнены радиальные пазы для подачи порошка к равнорасположенным отверстиям среднего дозирующего диска, позволяет получить равномерную газопорошковую струю с минимальной пульсацией, применительно также для плохосыпучих порошков, что обеспечивает образование равномерных покрытий с регулируемой стабильной толщиной и структурой.

Источники информации
1. (Аналог) Авт. свидетельство N 1052273, МКИ B 05 B 7/24, приоритет 26.02.1982 г.

2. (Прототип) Авт. свидетельство N 75596, МПК 81 a 1, приоритет 16.10.1948 г.

Изобретение предназначено для дозированного нанесения покрытий порошковыми материалами различной грануляции, в том числе и плохосыпучими. В полости корпуса устройства размещены блок верхнего и нижнего дисков и средний диск, установленные с возможностью совмещения отверстий в дисках. Отверстия верхнего и нижнего дисков выполнены оппозитно друг другу, а количество отверстий среднего диска определено по формуле: N = m (k+1/m), где m - число отверстий нижнего диска; k - любое целое число, большее 1. Кроме того, корпус и установленный на нем бункер снабжены каждой системой подачи транспортного газа. Изобретение обеспечивает получение равномерных покрытий за счет образования стабильной газопорошковой струи с минимальными пульсациями при использовании устройства. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для дозированной подачи порошка, содержащее полый корпус, сообщающийся с бункером, размещенные по вертикальной оси в полости корпуса три соосных диска с отверстиями в каждом, причем верхний и нижний диски связаны между собой в блок, а блок и средний дозирующий диск установлены с возможностью совмещения отверстий в дисках, отличающееся тем, что корпус и бункер, выполненные герметичными, снабжены каждый системой подачи транспортного газа, причем система подачи газа корпуса выполнена сообщающейся с равнорасположенными отверстиями верхнего диска, снабженного радиальными пазами для подачи порошка к равнорасположенным по окружности отверстиям среднего дозирующего диска, а отверстия нижнего диска расположены оппозитно отверстиям верхнего диска и выполнены сообщающимися с выходным отверстием внизу корпуса, при этом число отверстий среднего диска

где N - число отверстий среднего дозирующего диска;
m - число отверстий нижнего диска;
k - любое целое число, большее 1. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок дисков закреплен неподвижно в корпусе, а средний дозирующий диск установлен с возможностью вращения относительно блока дисков. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средний дозирующий диск неподвижно закреплен в корпусе, а блок дисков установлен с возможностью вращения относительно среднего дозирующего диска. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус установлен на стойке с возможностью опрокидывания. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бункер установлен на корпусе с возможностью быстрой замены.