ДОЗАТОР Российский патент 2007 года по МПК G01F3/00 

Изобретение относится к дозаторам гранулированного материала, в частности гранул диоксида (сухого льда) для очистки наружных поверхностей и внутренних полостей электрических двигателей железнодорожного подвижного состава.

Известен дозатор для однопорционной выдачи таблеток с цилиндрическим корпусом, имеющим углубления с установленным внутри цилиндрическо-концентрическим ползуном, имеющим возможность перемещения, и камерой для хранения таблеток с примыкающим выводным стволом, выполненным в примыкании к цилиндрическому куполообразному поперечному окну, у которого торцевые закрывающие поверхности и профильные боковые поверхности закреплены на корпусе и сформированы соразмерно ползуну, причем выводной ствол образован за счет расстояния между цилиндрическо-концентрической куполообразной стенкой ползуна и внутренней поверхностью цилиндрической стенки корпуса и цилиндрического корпуса (см. патент РФ №2004136850 от 05.10.2005).

Недостатком известного дозатора является однопорционная выдача дозируемого материала, в то время как гранулы сухого льда необходимо подавать с некоторым объемным расходом для обеспечения эффективной очистки поверхностей и полостей. Кроме того, известный дозатор отличается излишней сложностью конструкции и инерционностью работы.

Задача изобретения состоит в том, чтобы, не усложняя конструкции дозатора, обеспечить регулируемое объемное дозирование гранул сухого льда.

При решении поставленной задачи приемами, очевидными для специалиста, обладающего знаниями в области ремонта железнодорожного подвижного состава и дозирования материалов, возникает техническое противоречие: с одной стороны, необходимо усложнить функцию дозатора - обеспечить дозирование гранул сухого льда с регулированием массового расхода, с другой, не усложнить конструкцию дозатора.

Поставленная задача решается тем, что в известном дозаторе, содержащем бункер для сыпучего гранулированного материала, корпус, в полости которого, соединенной с бункером, установлен дозирующий элемент в виде тела вращения, имеющий мерные углубления, привод дозирующего элемента, канал отдозированного материала, согласно изобретению поверхности полости корпуса выполнены эквидистантными поверхностям дозирующего элемента, дополнительно введена смесительная камера, соединенная с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, окном и разделенная продольной перегородкой на две полости, гребень перегородки расположен в плоскости кромок окна, при этом одна из полостей связана с дополнительно введенным источником избыточного давления воздуха, другая - с каналом отдозированного материала, мерные углубления расположены на боковой поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, причем ширина окна может составить от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления, а привод снабжен вариатором скорости вращения.

Основные отличительные признаки обеспечивают объемный регулируемый расход гранул за счет вращательного движения дозирующего элемента.

Дополнительные признаки придают дозатору следующие технические свойства.

Выполнение смесительной камеры в корпусе или в виде отдельной емкости предусматривает различные технологические варианты изготовления дозатора с упрощением конструкции. Взаиморасположение и относительные размеры смесительной камеры, ее связь с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, обеспечивают регулируемое объемное дозирование гранул сухого льда.

Дозирующий элемент может быть выполнен в виде цилиндрического или конического тела вращения, что позволяет варьировать степень регулирования объемного дозирования гранул сухого льда.

Расположение мерных углублений с равномерным шагом в шахматном порядке дает возможность равномерного объемного расхода гранул. Выполнение мерных углублений в виде полусфер или в виде цилиндрических углублений является технологическими вариантами, зависящими от вида применяемого инструмента.

Выполнение корпуса из двух половин при расположении окна дозирующей камеры в плоскости разъема позволяет упростить выборку полостей в металле и облегчает установку перегородки.

В целом дополнительные признаки улучшают технические свойства дозатора при достижении задачи изобретения.

Изобретение поясняется схемой дозатора.

Дозатор содержит бункер 1 гранул сухого льда, корпус 2, в полости 3 которого, соединенной с бункером 1, установлен дозирующий элемент 4 в виде тела вращения - цилиндрического вала, имеющего мерные углубления 5, привод 6 с вариатором оборотов (не показан) для вращения дозирующего элемента 4, канал 7 отдозированных гранул. Поверхности полости 3 корпуса 2 выполнены эквидистантными поверхностям элемента 4, т.е. цилиндрическими и расположенными с зазором относительно цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 для обеспечения вращения последнего. Дополнительно введена смесительная камера 8, соединенная с полостью 3, в которой установлен дозирующий элемент 4, окном 9 и разделенная продольной перегородкой 10, гребень которой расположен в плоскости кромок окна 9. Перегородка 10 делит смесительную камеру 8 на две полости, при этом одна полость 11 связана с дополнительно введенным источником 12 избыточного давления воздуха, другая полость 13 - с каналом 7 отдозированных гранул. Мерные углубления 5 расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 с равномерным шагом. Ширина окна 9 составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления 5, а привод 6 за счет вариатора имеет переменную регулируемую скорость вращения.

Корпус 2 дозатора может быть изготовлен составным из двух половин 1, плоскость разъема которых проходит через окно 9 или полости 3, 8. Это позволит упростить выборку полостей 3, 8 и окна 9 в металле и облегчит закрепление перегородки 10.

Дозатор работает следующим образом.

Помещенные в бункер 1 гранулы сухого льда захватываются мерными углублениями 5 дозирующего элемента 4, выполненного в виде тела вращения - цилиндрического вала, установленного эквидистантно поверхностям полости 3 с зазором. Получая вращение от привода 6, дозирующий элемент 4 доставляет гранулы в мерных углублениях 5 в смесительную камеру 8. Проходя в окне 9 над гребнем продольной перегородки 10, мерные углубления 5 поочередно оказываются в таком положении, когда гранулы из них высыпаются, а поток воздуха, созданный избыточным давлением в полости 11, связанной с источником 12 избыточного давления воздуха, выдувает гранулы из каждого мерного углубления 5 в полость 13 и далее в канал 7 отдозированных гранул. Удаление потоком воздуха гранул происходит и в случае их залипания в мерных углублениях 5. Канал 7 связан с манипулятором (на чертеже не показан), который через сопло под давлением подает гранулы на очищаемую поверхность. Под действием кинетической энергии гранул и мгновенного изменения их агрегатного состояния загрязнения старые лакокрасочные покрытия отслаиваются от поверхности и опадают в шлам, гранулы сублимируются. Мерные углубления 5 расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 с равномерным шагом, что позволяет обеспечить равномерную подачу гранул. Привод 6 за счет вариатора сообщает дозирующему элементу 4 переменную регулируемую скорость вращения, в силу чего при повышении числа оборотов объемная подача гранул возрастает, а при уменьшении падает. Это позволяет подбирать необходимый режим обработки поверхностей гранулами. В данном случае «вариатор» - обобщающий термин, предполагающий применение устройств для изменения скорости вращения как механического типа в виде редуктора, так и электрической (электронной) схемы электродвигателя привода 6. Ширина окна 9 составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления 5.

Если смесительная камера 8 выполнена в виде отдельной емкости, то работа дозатора происходит абсолютно так же, как и описано.

Технологические варианты изготовления мерных углублений 5 (цилиндрические вместо сферических) связаны с упрощением технологии изготовления (сверление вместо фрезерования) и на работе дозатора не сказываются. Взаиморасположение и относительные размеры смесительной камеры 8, ее связь с полостью 3, в которой установлен дозирующий элемент 4, обеспечивают оптимальную работу дозатора в режиме регулируемого объемного дозирования гранул сухого льда. Расположение мерных углублений 5 в шахматном порядке дает возможность более равномерного захвата гранул.

Коническое выполнение вала дозатора 4 дает возможность изменять расход гранул за счет перенастройки бункера 1 в ручном режиме или автоматически на разные диаметры конуса с большим или меньшим количеством мерных углублений 5. В остальном работа дозатора происходит так же, как описано для основного режима.

Промышленная применимость предложенного устройства не вызывает сомнений, поскольку отдельные элементы могут быть изготовлены порознь промышленностью.

Изобретение относится к средствам дозирования гранулированного материала, в частности гранул диоксида (сухого льда), и предназначено для использования при очистке наружных поверхностей и внутренних полостей электрических двигателей железнодорожного подвижного состава. Изобретение направлено на упрощение конструкции дозатора и обеспечение регулируемого объемного дозирования гранул сухого льда. Этот результат обеспечивается за счет того, что помещенные в бункер гранулы сухого льда захватываются мерными углублениями дозирующего элемента, выполненного в виде тела вращения - цилиндрического вала, установленного с зазором эквидистантно поверхностям полости корпуса. Получая вращение от привода, дозирующий элемент доставляет гранулы в мерных углублениях в смесительную камеру. Проходя в окне над гребнем продольной перегородки, мерные углубления поочередно оказываются в таком положении, когда гранулы из них высыпаются, а поток воздуха, созданный избыточным давлением в полости, связанной с источником избыточного давления воздуха, выдувает гранулы из каждого мерного углубления в полость и далее в канал отдозированных гранул. Канал связан с манипулятором, который через сопло под давлением подает гранулы на очищаемую поверхность. Под действием кинетической энергии гранул и мгновенного изменения их агрегатного состояния загрязнения старые лакокрасочные покрытия отслаиваются от поверхности и опадают в шлам, гранулы сублимируются. Мерные углубления расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, что позволяет обеспечить равномерную подачу гранул. Привод за счет вариатора сообщает дозирующему элементу переменную регулируемую скорость вращения - при повышении числа оборотов объемная подача гранул возрастает, а при уменьшении падает. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дозатор, содержащий бункер для сыпучего гранулированного материала, корпус, в полости которого, соединенной с бункером, установлен дозирующий элемент в виде тела вращения, имеющий мерные углубления, привод дозирующего элемента, канал отдозированного материала, отличающийся тем, что поверхности полости корпуса выполнены эквидистантными поверхностям дозирующего элемента, дополнительно введена смесительная камера, соединенная с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, окном и разделенная продольной перегородкой на две полости, гребень перегородки расположен в плоскости кромок окна, при этом одна из полостей связана с дополнительно введенным источником избыточного давления воздуха, другая - с каналом отдозированного материала, мерные углубления расположены на боковой поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, причем ширина окна составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления, а привод снабжен вариатором скорости вращения.2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена в корпусе.3. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена в виде отдельной емкости.4. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена соразмерно длине полости дозирующего элемента, а их продольные оси параллельны.5. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления расположены в шахматном порядке.6. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления выполнены в виде полусфер.7. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления выполнены в виде цилиндрических углублений.8. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующий элемент выполнен в виде цилиндрического тела вращения.9. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующий элемент выполнен в виде конического тела вращения.10. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух половин, при этом окно дозирующей камеры расположено в плоскости разъема.