ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК G01F11/24 

Изобретение относится к оборудованию технологических процессов, в которых требуется непрерывная дозированная подача сыпучих продуктов. При необходимости непрерывного дозирования малыми дозами тонко измельченных материалов приходится решать сложные технологические задачи:

- обеспечение принудительного, равномерного непрерывного и стабильного истечения сыпучих материалов из питающих бункеров;

- исключение влияния высоты засыпки материала в питающем бункере на дозирование;

- преодоление слипания трудносыпучих материалов;

- обеспечение одинаковой плотности дозируемого материала;

- обеспечение управляемости дозирования.

Известны дозаторы, защищенные авторскими свидетельствами №2117258; 870949; 964463 [1, 2, 3].

Дозатор по авторскому свидетельству 2117258 представляет собой питающий вибробункер. в конусной части которого установлен насадок с расположенным в нем щеточным шнеком из упругого материала.

Указанная конструкция дозатора не обеспечивает необходимой стабильности дозирования материала по следующим причинам:

- допускается неконтролируемое изменение истечения материала между ворсинками шнека при изменении частоты и амплитуды вибрации питающего бункера:

- существует большая зависимость количества дозируемого материала от высоты материала в питающем бункере;

- существует большая вероятность выпадения ворсинок из шнека (или их обламывание) и попадание выпавших ворсинок в дозируемый материал, что в дальнейшем может приводить к негативным последствиям.

В дозирующем устройстве по авторскому свидетельству №964463 в питающем бункере соосно с ним установлена мешалка-ворошитель, предупреждающая слипание материала, но такое решение не исключает налипание продукта на стенки выходного канала, не обеспечивает равномерности подачи материала, которая также зависит от высоты засыпки материала в бункере.

Более близко по конструктивным признакам к предлагаемому устройство по авторскому свидетельству №870949, в котором на выходе питающего бункера установлен вращающийся барабан с лопастями, которые предназначены для захватывания сыпучего материала и порционного его вывода из бункера

Такая конструкция не исключает попадания комков в выводимый материал, к тому же она неприемлема в технологии с равномерной непрерывной подачей материала.

Задача, решаемая изобретением, - создание такого дозирующего устройства, которое бы обеспечивало точное, стабильное и непрерывное дозирование трудносыпучих материалов с высокой равномерностью их истечения.

Поставленная задача решена за счет того, что в известном дозаторе, содержащем питающий конусообразный вибробункер и размещенный под выходным отверстием бункера дозирующий элемент, последний выполнен в виде ролика, а в нижней части вибробункера над выходным отверстием на упругой подвеске с возможностью восприятия вибрации бункера размещен элемент, не допускающий уплотнения материала в зоне выходного отверстия и имеющий форму, не препятствующую стечению материала с его поверхности, например, конус, ориентированный вершиной вверх, под дозирующим роликом находится направляющая виброворонка, снабженная в верхней части горизонтально расположенной сеткой, а под выходным отверстием направляющей воронки размещен элемент, создающий пылевое облако и имеющий форму, исключающую накопление материала на его поверхности, например, конус, ориентированный вершиной вверх, закрепленный на упругой подвеске, с возможностью восприятия вибраций воронки.

Для лучшего разрыхления материала в зоне выходного отверстия питающего бункера конец упругой подвески может выступать из основания конуса.

Питающий бункер и направляющая воронка установлены каждый на системе из трех электромагнитных вибраторов, имеющих одинаковые параметры, расположенных под углом 120° относительно друг друга.

Использование ролика в качестве дозирующего элемента обеспечивает непрерывную и равномерную подачу материала и исключает неконтролируемое истечение материала. Диаметр ролика должен превышать диаметр выходного отверстия.

Введение в питающий бункер конуса на упругой подвеске, который совершает в процессе работы колебания, вызываемые вибрацией бункера, исключает уплотнение материала над выходным отверстием и обеспечивает меньшую зависимость дозируемого материала от высоты материала в бункере.

Конец упругой подвески может выходить из основания конуса для лучшего разрыхления материала в выходном отверстии питающего бункера

Благодаря наличию сетки в направляющей воронке достигается более равномерное дозирование материала по времени (за короткие промежутки времени) и исключается попадание комочков и посторонних частиц в дозируемый материал.

Конус, размещенный после выхода из воронки, формирует пылевое облако для равномерного оседания материала на стенки ударно-волновой трубки.

Электромагнитные вибраторы позволяют подобрать оптимальный режим вибрации в зависимости от параметров дозируемого материала и обеспечивают стабильное поддержание выбранного режима.

Электромагнитные вибраторы используемой конструкции обеспечивают следующие режимы вибрации питающего бункера и направляющей воронки: строго вертикальное, описывающие траекторию "оси" вращающегося волчка, по часовой и против часовой стрелки, чередовать вертикальное направление с вращающимся направлением, со сменой направления вращения.

Описание устройства поясняется чертежом, где:

1 - питающий бункер,

2 - первый конус, размещенный в нижней части бункера 1 над выходным отверстием, закрепленный с помощью упругой подвески 3 на стенке бункера,

4 - дозирующий ролик, расположенный под выходным отверстием питающего бункера 1,

5 - устройство съема материала с поверхности ролика - ракель,

6 - направляющая воронка, установленная под дозирующим роликом 4,

7 - сетка, установленная в верхней части направляющей воронки 6,

8 - второй конус, находящийся под выходным отверстием направляющей воронки 6, закрепленный на упругой подвеске 9 на стенке воронки,

10 - корпус системы электромагнитных вибраторов,

11 - электромагнит, закрепленный в корпусе 10,

12 - пружина, закрепленная на внешней стороне корпуса 10 и приведенная в соприкосновение с питающим бункером 1 (направляющей воронкой 6),

13 - сердечник, закрепленный на пружине 12 в зоне действия электромагнита 11.

δ - величина зазора между выходным отверстием питающего бункера и дозирующим роликом.

Дозатор работает следующим образом:

В дозирующий бункер загружают определенное количество материала, включают электромагнитные вибраторы питающего бункера и направляющей воронки в выбранном режиме, включают привод дозирующего ролика. Материал под действием силы тяжести и вибрации заполняет установленный зазор (δ) между дозирующим роликом и выходным отверстием бункера. Слой материала, определяемый величиной зазора δ, захватывается вращающимся роликом, выносится из-под бункера и сбрасывается на сетку направляющей воронки, прилипшие на ролик частицы материала снимаются ракелем. Так как зазор между бункером и роликом постоянно заполняется материалом, а вращение ролика происходит со стабильной скоростью, то сбрасывание материала на сетку воронки происходит непрерывным потоком.

Количество материала, поступающего на сетку воронки в единицу времени, определяется величиной зазора между бункером и дозирующим роликом, диаметром выходного отверстия бункера, линейной скоростью вращения дозирующего ролика.

При попадании материала на сетку воронки происходит просеивание частичек материала через ячейки сетки, скорость просеивания материала зависит от размера ячеек сетки, режима вибрации, сыпучести материала и размеров частиц материала

Частицы материала после просеивания попадают на вибрирующий конус, расположенный под направляющей воронкой. При соударении с вибрирующей поверхностью конуса частицы материала разлетаются в стороны, образуя пылевое облако воронкообразной формы (перевернутой воронки). Частицы материала, соприкасаясь с внутренней разогретой поверхностью трубки, оседают на нее или частично стекают вниз, оседая на свободные участки поверхности трубки.

Источники информации

1 Патент №2117258, 06.06.1997. МПК 6 G 01 F 11/24.

2. Авторское свидетельство №870949, МПК G 01 F 11/24, 1981.

3. Авторское свидетельство №964463, МПК G 01 F 11/24, 1982.

Изобретение относится к оборудованию технологических процессов, в которых требуется непрерывная дозированная подача сыпучих продуктов. Дозирующее устройство содержит питающий конусообразный вибробункер и размещенный под выходным отверстием бункера дозирующий элемент, который выполнен в виде ролика. В нижней части вибробункера над выходным отверстием на упругой подвеске с возможностью восприятия вибрации бункера размещен элемент, не допускающий уплотнения материала в зоне выходного отверстия и имеющий форму, не препятствующую стечению материала с его поверхности, например, конус, ориентированный вершиной вверх. Под дозирующим роликом находится направляющая виброворонка, снабженная в верхней части горизонтально расположенной сеткой, а под выходным отверстием направляющей воронки размещен элемент, создающий пылевое облако и имеющий форму, исключающую накопление материала на его поверхности, например, конус, ориентированный вершиной вверх, закрепленный на упругой подвеске, с возможностью восприятия вибраций воронки. Технический результат - обеспечение точного, стабильного и непрерывного дозирования трудносыпучих материалов с высокой равномерностью их истечения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дозирующее устройство, содержащее питающий конусообразный вибробункер и размещенный под выходным отверстием бункера дозирующий элемент, отличающееся тем, что дозирующий элемент выполнен в виде ролика, а в нижней части вибробункера над выходным отверстием на упругой подвеске с возможностью восприятия вибрации бункера размещен элемент, препятствующий уплотнению материала в зоне выходного отверстия и имеющий форму, способствующую стечению материала с его поверхности, под дозирующим роликом находится направляющая виброворонка, снабженная в верхней части горизонтально расположенной сеткой, а под выходным отверстием направляющей воронки размещен элемент, создающий пылевое облако и имеющий форму, исключающую накопление материала на его поверхности, закрепленный на упругой подвеске с возможностью восприятия вибраций воронки.2. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент, размещенный на упругой подвеске над выходным отверстием питающего бункера, выполнен в виде конуса, ориентированного вершиной вверх, причем конец упругой подвески, на которой закреплен конус, выступает из основания конуса.3. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент, размещенный на упругой подвеске под выходным отверстием направляющей воронки, выполнен в виде конуса, обращенного вершиной вверх.4. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что питающий вибробункер и направляющая виброворонка представляют собой конусообразные воронки, установленные каждая коаксиально системе вибраторов из трех электромагнитов, размещенных в корпусе под углом 120° относительно друг друга, причем на поверхности корпуса соответственно размещению электромагнитов закреплены три плоские пружины с торцевым контактом с боковой поверхностью воронок, а на каждой пружине соосно с электромагнитом закреплен сердечник.