БУНКЕРНЫЙ ЗАТВОР Российский патент 2006 года по МПК B65G65/40 B61D7/02 B61D7/16 B65D90/54 

Изобретение относится к технике хранения, отпуска и взвешивания сыпучих продуктов и может быть использовано в пищевой промышленности, производстве кормов, в строительстве при производстве строительных смесей для дозированной выдачи сыпучего материала из бункера и т.д.

Известно использование бункерных затворов в различных объектах техники для открывания и закрывания выпускных отверстий при выдаче сыпучих продуктов. Известны бункерные затворы, содержащие шарнирно закрепленные на горловине створки, соединенные с приводом (см., например, патенты РФ №2092417, Мкл. В 65 G 65/30 от 11.11.94 и №2053182, Мкл. В 65 G от 16.02.93).

Последнее из указанных устройств имеет привод в виде рычажного механизма, связанного с приводом перемещения затвора в виде силового цилиндра.

Недостатками указанных технических решений, по мнению заявителя, являются смещение и рассеивание выпускаемого потока материала, неравномерность выдачи материала. Кроме того, при использовании устройства по пат. №2092417 возможно заклинивание затвора в потоке материала. Последний недостаток не присущ устройству по пат. №2053182, однако в этом устройстве давление материала в бункере прикладывается к силовому цилиндру, так что не исключена возможность самопроизвольного открывания затвора при, например, перегрузке бункера или падении давления рабочего тела в силовом цилиндре в процессе загрузки бункера или в режиме длительного ожидания.

Для формирования требуемого потока выпускаемого материала используют бункерные затворы в виде попарно шарнирно соединенных пластин, соединенных с приводом вращения, что обеспечивает при их раздвигании образование щели, а при сдвигании до смыкания их концов - перекрытие щели (См., напр., Пат. РФ №2169688, Мкл. В 65 G 65/30 от 18.04.2000).

Недостатком этого технического решения является сложность конструкции, необходимость использования мощного привода для подрезания слежавшегося материала и распыление выгружаемого материала на выпускной решетке, которая, кроме того, снижает скорость выгрузки, так как препятствует свободному истечению материала.

Наиболее близким техническим решением к предложенному устройству является бункерный затвор, используемый фирмой Cronos Richardson в весах «crono-weigh» тип Е 25 (см. Инструкцию по эксплуатации от 08.96, рис.11.2.3).

Данный затвор содержит шарнирно закрепленные на корпусе бункера створки, тягу, один конец которой шарнирно соединен с одной створкой, на другом конце тяги установлен шарнир, силовой цилиндр с корпусом и штоком, на концах которых установлены шарниры, оси вращения всех шарниров устройства параллельны.

Это устройство имеет достаточно простую конструкцию и обеспечивает требуемую производительность при выгрузке материала и формирование его потока.

Однако и это техническое решение обладает тем недостатком, что усилие запирания обеспечивается приводным механизмом, к которому прикладывается сила веса материала. В этом случае при большом удельном весе сыпучего материала и, в особенности, при ударном воздействии массы падающего (загружаемого в бункер) материала на затвор, а также при, например, перегрузке бункера или падении давления рабочего тела в силовом цилиндре в процессе загрузки бункера или в режиме длительного ожидания бункер может хотя бы на небольшое время раскрыться, что приводит к снижению точности дозирования и потерям исходного продукта.

Целью изобретения является создание бункерного затвора, обеспечивающего надежное запирание бункера при минимальной сложности затвора.

С этой целью предлагается бункерный затвор, содержащий шарнирно закрепленные на корпусе бункера створки с возможностью примыкания в положении «Закрыто» к выпускному отверстию горловины бункера, тягу, один конец которой шарнирно соединен с одной створкой, на другом конце тяги установлен шарнир, силовой цилиндр с корпусом и штоком, на концах которых установлены шарниры, оси вращения всех шарниров устройства параллельны, кривошип и вторую тягу, один конец которой шарнирно соединен с другой створкой, на другом конце второй тяги установлен шарнир, кривошип закреплен с возможностью вращения на корпусе бункера, другие концы тяг и шток силового цилиндра шарнирно закреплены на кривошипе, корпус силового цилиндра шарнирно закреплен на корпусе бункера, тяги и шток силового цилиндра выполнены с возможностью регулировки длины, в положении створок «Закрыто» оси вращения створок и оси вращения каждой тяги относительно кривошипа соответственно расположены по разные стороны от плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа симметрично осям вращения створок, а оси вращения одного и другого концов каждой тяги также по разные стороны от плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа и перпендикулярно плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа симметрично осям створок, плоскость, проходящая через оси вращения корпуса и штока силового цилиндра, наклонена относительно плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа, симметрично осям створок. На выпускном отверстии горловины бункера и створках выполнены комплементарные элементы лабиринтного уплотнения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показан пример реализации предлагаемого устройства. На фиг.1 показан предлагаемый бункерный затвор в положении «Закрыто», на фиг.2 - в положении «Открыто», а на фиг 3 - лабиринтное уплотнение, образуемое комплементарными элементами, выполненными на горловине бункера и створках при примыкании створок к горловине бункера в положении «Закрыто».

Устройство содержит шарнирно закрепленные на корпусе 1 бункера створки 2 и 3, соединенные тягами 4 и 5 с кривошипом 6, установленным на корпусе 1 с возможностью осевого вращения, и цилиндр 7, корпус 8 которого шарнирно закреплен на корпусе 1 бункера, а шток 9 - на кривошипе 6. Соединение кривошипа 6 с корпусом 1 выполнено шарниром 10, тяги 4 со створкой 3 - шарниром 11, а с кривошипом 6 - шарниром 12, соответственно тяги 5 со створкой 2 - шарниром 13, а с кривошипом 6 - шарниром 14. Соединение корпуса 8 цилиндра 7 с корпусом 1 бункера выполнено шарниром 15, а штока 9 с кривошипом 6 - шарниром 16. Створки 2 и 3 установлены на корпусе 1 на шарнирах 17 и 18 соответственно. Оси шарниров 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18 параллельны. Тяги 4 и 5, а также шток 9 цилиндра 7 выполнены регулируемыми по длине. Для этого предусмотрено винтовое соединение их частей: тяга 4 состоит из головок 19 и 20, соединенных резьбовыми соединениями с правой и левой резьбой со стержнем 22. Взаимное расположение этих элементов фиксируется гайками 23 и 24. Выполнение тяги 5 и штока 9 цилиндра 7 аналогично выполнению тяги 4. Для упрощения чертежей выполнение регулировки длины штока 9 на чертеже не показано.

В положении створок 2 и 3 «Закрыто» оси вращения шарниров 17 и 18 створок 2 и 3 и каждой тяги - соответственно 11 и 12 и 13 и 14 расположены по разные стороны от плоскости 25, проходящей через ось шарнира 10 вращения кривошипа симметрично осям шарниров 17 и 18 створок 2 и 3, а оси шарниров 11 и 12, 13 и 14 также соответственно по разные стороны от плоскости 26, проходящей через ось шарнира 10 вращения кривошипа 6 и перпендикулярно плоскости 25, плоскость 27, проходящая через оси шарниров 15 и 16, наклонена относительно плоскости 26, а линия пересечения плоскостей, в которых соответственно лежат оси шарниров 11 и 12, 13 и 14 вращения тяг 4 и 5, совпадает с осью шарнира 10 вращения кривошипа 6. Элементы 28, 29, выполненные на створках 2 и 3, комплементарны элементу 30, выполненному на выпускном отверстии горловины бункера 1, так как совместно образуют при положении створок 2 и 3 «Закрыто» лабиринтное уплотнение по всей длине горловины бункера 1. В связи с тем, что на поясняющих чертежах горловина с выпускным отверстием бункера 1 представляет собой нижний срез корпуса бункера 1, этот элемент не обозначен отдельной позицией. Необходимо отметить, что лабиринтное уплотнение, образованное элементами 28, 29 и 30, охватывает горловину бункера 1 по всему периметру этой горловины, что позволяет исключить просыпание продукта из бункера 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. в положении «Закрыто», створки 2 и 3 замкнуты. При этом усилие, прикладываемое к створкам 2 и 3 и направленное на их открывание, передается на тяги 4 и 5 и направлено, соответственно, вдоль каждой из них. Однако кривошипно-шатунные механизмы, образованные соответственно тягами 4 и 5 и кривошипом 6, находятся каждый в положении «мертвая точка», т.к. усилия, прилагаемые к тягам 4 и 6, проходят через ось вращения шарнира 10 кривошипа 6. Поэтому створки 2 и 3 не могут быть открыты никаким прилагаемым усилием. Некоторая неточность изготовления механизма может вызвать смещение его от идеального вышеописанного состояния. Но возможность регулировки длин тяг 4 и 5 и штока 9 цилиндра 7 обеспечивает точную настройку. Кроме того, момент вращения кривошипа 6 в положении механизма «Закрыто» даже при наличии отклонений от идеальной «мертвой точки» очень мал, так что небольшое усилие торможения, прикладываемое к кривошипу 6 цилиндром 7, исключает возможность открытия створок 2 и 3.

При подаче рабочего тела (например, масла или воздуха) в цилиндр 7 шток 9 выдвигается из цилиндра 7 и кривошипно-шатунный механизм, образованный цилиндром 7 и кривошипом 6, обеспечивает поворот кривошипа 6. Створки 2 и 3 раскрываются, как это показано на чертеже. Закрывание створок 2 и 3 обеспечивается при обратном движении штока 9. При этом створки 2 и 3 поворачиваются соответственно вокруг осей шарниров 17 и 18 до полного примыкания к корпусу 1 (его горловине), так что элементы 28, 29 и 30 образуют лабиринтное уплотнение, как это показано на фиг.3. Это уплотнение, как выше отмечалось, охватывает всю горловину бункера 1. Так как тяга 4 состоит из головок 19 и 20, соединенных резьбовыми соединениями с правой и левой резьбой со стержнем 22, при вращении стержня 22 можно получить требуемое расстояние между шарнирами 11 и 12. Взаимное расположение этих элементов фиксируется гайками 23 и 24. Аналогично регулируется длина тяги 5 и штока 9 цилиндра 7. При подготовке устройства к работе в положении створок 2 и 3 «Закрыто» регулировкой длины штока 9 цилиндра 7 и тяг 4 и 5 (вращением соответствующих элементов) обеспечивается надежное и плотное примыкание створок 2 и 3 к горловине корпуса 1.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает четкую и надежную работу независимо от воздействия на него усилий, вызванных падением в бункер засыпаемого материала.

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, производстве кормов, в строительстве при производстве строительных смесей для дозированной выдачи сыпучего материала из бункера и т.д. Затвор содержит кривошип, установленный на корпусе бункера, тяги, шарнирно соединенные с кривошипом и створками затвора, а также силовой цилиндр, шток которого шарнирно соединен с кривошипом. В исходном состоянии, т.е. в положении "закрыто", створки затвора замкнуты. При этом усилие, прикладываемое к створкам и направленное на их открывание, передается на тяги и направлено, соответственно, вдоль каждой из них. Однако кривошипно-шатунные механизмы, образованные соответственно тягами и кривошипом, находятся каждый в положении "мертвая точка", т.к. усилия, прилагаемые к тягам, проходят через ось вращения кривошипа. Поэтому створки затвора не могут быть открыты никаким прилагаемым усилием. При подаче рабочего тела в цилиндр шток выдвигается из цилиндра и кривошипно-шатунный механизм, образованный цилиндром и кривошипом, обеспечивает поворот кривошипа. Створки раскрываются. Закрывание створок обеспечивается при обратном движении штока. При этом створки поворачиваются соответственно вокруг осей до полного примыкания к горловине корпуса, так что образуется лабиринтное уплотнение. При подготовке устройства к работе в положении створок "Закрыто" регулировкой длины штока цилиндра и тяг обеспечивается надежное и плотное примыкание створок к горловине корпуса. Изобретение обеспечивает четкую и надежную работу независимо от воздействия на него усилий, вызванных падением в бункер засыпаемого материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Бункерный затвор, содержащий шарнирно закрепленные на корпусе бункера створки с возможностью примыкания в положении "Закрыто" к выпускному отверстию горловины бункера, тягу, один конец которой шарнирно соединен с одной створкой, на другом конце тяги установлен шарнир, силовой цилиндр с корпусом и штоком, на концах которых установлены шарниры, оси вращения всех шарниров устройства параллельны, отличающийся тем, что в него введены кривошип и вторая тяга, один конец которой шарнирно соединен с другой створкой, на другом конце второй тяги установлен шарнир, кривошип закреплен с возможностью вращения на корпусе бункера, другие концы тяг и шток силового цилиндра шарнирно закреплены на кривошипе, корпус силового цилиндра шарнирно закреплен на корпусе бункера, тяги и шток силового цилиндра выполнены с возможностью регулировки длины, в положении створок "Закрыто" оси вращения створок и оси вращения каждой тяги относительно кривошипа соответственно расположены по разные стороны от плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа симметрично осям вращения створок, а оси вращения одного и другого концов каждой тяги также по разные стороны от плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа и перпендикулярно плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа симметрично осям створок, плоскость, проходящая через оси вращения корпуса и штока силового цилиндра, наклонена относительно плоскости, проходящей через ось вращения кривошипа симметрично осям створок.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на выпускном отверстии горловины бункера и створках выполнены комплементарные элементы лабиринтного уплотнения.