ДОЗИРУЮЩИЙ УЗЕЛ ДЛЯ ТЕКУЧИХ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2023 года по МПК G01F11/08 B65D47/20 

Изобретение касается дозирующего узла для текучих твердых веществ, имеющего сформированный из первого податливо упругого материала выпускной патрубок, который на одном своем конце имеет выполненное для фиксации на выпуске запасного резервуара впускное отверстие, а на другом своем конце – образованное между двумя противоположными уплотнительными кромками выпускного патрубка, по существу щелевое выпускное отверстие, которое упруго податливо преднагружено в направлении своего закрытого положения и под воздействующими примерно в направлении своей протяженности силами давления может переводиться против его упругого преднагружения в открытое положение.

Такие дозирующие узлы для порошкообразных и/или в форме частиц, текучих твердых веществ известны и служат, в частности, для дозирования и при необходимости смешивания отдельных компонентов сыпучего материала в соответствии с заданной рецептурой, причем эти компоненты сыпучего материала могут представлять собой, например, любые химикаты, включая составные части красок, такие как красящие вещества, пигменты и пр., полимерные грануляты, пищевые продукты, фармацевтические активные вещества, строительные материалы и тому подобные. Изготовленный из податливо упруго деформируемого материала выпускной патрубок дозирующего узла для этой цели - будь то разъемно или стационарно - может быть установлен своим впускным отверстием на выпускном конца запасного резервуара, в котором помещается соответствующее текучее твердое вещество, при этом расположенное на противоположном конце выпускного патрубка, по существу щелевое выпускное отверстие вследствие своего упругого преднагружения в свое закрытое положение, в котором ограничивающие между собой выпускное отверстие уплотнительные кромки прилегают друг к другу, закрывает выпускной патрубок. Итак, чтобы из запасного резервуара, снабженного выпускным патрубком дозирующего узла, можно было отбирать желаемое количество хранящихся в нем текучих твердых веществ, по существу щелевое выпускное отверстие выпускного патрубка может переводиться против действия его упругого преднагружения в открытое положение за счет того, что на это по существу щелевое выпускное отверстие действуют силы давления, которые сжимают щелевое выпускное отверстие примерно в направлении его протяженности, так что ограничивающие между собой щелевое выпускное отверстие уплотнительные кромки упруго отодвигаются друг от друга и, таким образом, выпускное отверстие открывается. Когда желаемое количество соответствующего текучего твердого вещества было дозировано, то давление на по существу щелевое выпускное отверстие выпускного патрубка может снова прекращаться, после чего оно за счет своего упругого преднагружения в закрытое положение снова закрывается, и уплотнительные кромки приходят в соприкосновение друг с другом.

Однако сформированные из податливо упругих материалов, таких как силикон, резина или другие эластомерные полимерные материалы, например, полиуретаны и тому подобные, выпускные патрубки подобного рода дозирующих узлов имеют тот недостаток, что – настраиваемому, будучи обусловленным материалом и геометрией, за счет способности к упругому восстановлению формы выпускного патрубка – упругому преднагружению по существу щелевого выпускного отверстия в закрытое положение поставлены пределы, причем с возрастающим размером выпускного патрубка, соответственно, при возрастающей длине щелевого выпускного отверстия его плотное закрывание за счет одного только упруго преднагруженного прилегания уплотнительных кромок друг к другу больше не возможно. Соответствующее имеет место при увеличивающемся времени использования и связанной с ним усталости материала после частого открывания и закрывания по существу щелевого выпускного отверстия выпускного патрубка.

WO 2008/017173 A2 описывает соответствующий указанному роду дозирующий узел, имеющий сформированный из податливо упруго деформируемого материала выпускной патрубок, который имеет щелевое выпускное отверстие. Чтобы поддержать упругое восстановление формы щелевого выпускного отверстия выпускного патрубка из его открытого положения под воздействием сил давления в его закрытое положение, может быть предусмотрено устройство восстановления, которое, будучи подпружинено, вдается в выпускной патрубок дозирующего узла или интегрировано в него, при этом, в частности, могут быть предусмотрены спиральные пружины либо навулканизированные на, соответственно, завулканизированные в полимерный материал выпускного патрубка полоски из сплавов с запоминанием формы. Между тем, это также не только оказывается сложным с конструктивной точки зрения, но и, в частности, текучие твердые вещества, которые должны удовлетворять высоким требованиям к гигиене, должны предохраняться от контакта с погружающимися в насыпанное твердое вещество пружинами или другими металлическими деталями, во избежание попадания загрязнений. Помимо этого, в частности, в случае имеющих относительно мелкие частицы твердых веществ существует опасность электростатического заряда незаземленных металлических деталей, что может приводить к искровым разрядам вплоть до взрывов пыли, из-за чего во многих случаях приходится отказываться от применения таких металлических деталей, как пружины или полоски с запоминанием формы. Похожий дозирующий узел, податливо упруго деформируемый выпускной патрубок которого во избежание загрязнения окружающей среды облицован пленочным рукавом, который может растягиваться посредством растягивающего устройства для уменьшения поперечного сечение пленочного шланга или его закрытия посредством сварочного устройства, известен из EP 2 199 208 A2.

Помимо этого, из DE 1 511 979 A1 соответствующего указанному роду дозирующего узла известны похожие раздаточно-закрывающие устройства для мелких емкостей, таких как карманные пепельницы или диспенсеры для таблеток, которые имеют раздаточно-закрывающий патрубок из податливо упруго деформируемого материала, закрепленный на поперечном сечении отверстия мелкой емкости. Щелевое выпускное отверстие раздаточно-закрывающего патрубка упруго преднагружено в свое закрытое положение и может по потребности открываться посредством воздействующих на него параллельно ему, создаваемых вручную сил давления.

В основе изобретения лежит задача, простым и экономичным образом усовершенствовать дозирующий узел для текущих твердых веществ вышеназванного вида при по меньшей мере в значительной степени устранении вышеназванных недостатков в том отношении, чтобы по существу щелевое выпускное отверстие податливо упруго деформируемого выпускного патрубка всегда могло гарантированно и надежно удерживаться в своем закрытом положении, но, тем не менее, было обеспечено простое открывание щелевого выпускного отверстия под воздействием сил давления.

В соответствии с изобретением эта задача у дозирующего узла вышеназванного вида решается таким образом, что по существу щелевое выпускное отверстие выпускного патрубка посредством отдельной, разъемно устанавливаемой на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие уплотнительных кромок скобы из второго податливо упругого материала упруго преднагружено в свое закрытое положение, причем полки скобы, прилегающие в смонтированном состоянии с наружной стороны к уплотнительным кромкам, упруго преднагружены в направлении их приближенного друг к другу положения и вследствие воздействующими примерно в направлении их протяженности силами давления могут упруго перемещаться прочь друг от друга.

Предлагаемый изобретением вариант осуществления гарантирует постоянное и надежное упругое преднагружение выпускного отверстия выпускного патрубка в закрытое положение, причем скоба, разъемно установленная на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие уплотнительных кромок, всегда способствует надежному упругому преднагружению ограничивающих между собой выпускное отверстие уплотнительных кромок выпускного патрубка друг к другу в закрытое положение. При этом снабженное предлагаемой изобретением скобой выпускное отверстие податливо упруго деформируемого выпускного патрубка может простым образом открываться за счет того, что прилегающие с наружной стороны его уплотнительных кромок полки скобы, которые упруго преднагружены в направлении их приближенного друг к другу положения, нагружаются воздействующими примерно параллельно направлению их протяженности силами давления, чтобы упруго перемещать их прочь друг от друга и освобождать при этом выпускное отверстие, соответственно, переводить в открытое положение с разведенными уплотнительными кромками. Так как направление сил для разведения полок скобы такое же, что и для разведения ограничивающих между собой выпускное отверстие уплотнительных кромок выпускного патрубка, то при этом одновременно уплотнительные кромки удаляются друг от друга и по существу щелевое выпускное отверстие выпускного патрубка открывается. Когда после дозирования желаемого количества соответствующего текучего твердого вещества надо снова закрыть выпускное отверстие выпускного патрубка, требуется только снять давление на скобу и ограничивающие между собой выпускное отверстие уплотнительные кромки, после чего последние за счет упругого преднагружения скобы, а также при известных условиях дополнительно за счет собственного упругого преднагружения переводятся в закрытое положение. В этом месте следует указать, что по существу щелевое выпускное отверстие не обязательно должно распространяться/проходить точно линейно, а может иметь, например, также примерно синусоидальный, зигзагообразный или иной ход.

Другое преимущество предлагаемого изобретением варианта осуществления, наряду с очень простым конструктивным исполнением скобы в виде отдельного, устанавливаемого на наружный периметр уплотнительных кромок, ограничивающих между собой выпускное отверстие выпускного патрубка, и, следовательно, также легко заменяемого в зависимости от потребности конструктивного элемента, заключается, в частности, в том, что скоба находится исключительно с наружной стороны выпускного патрубка, и не требуются никакие дополнительные детали внутри нее, чтобы избегать обусловленного этим загрязнения дозируемых сыпучих материалов. Помимо этого, предлагаемый изобретением вариант осуществления не нуждается ни в каком виде энергии и выполняет свою отведенную ему функцию за счет одного только вызываемого им упругого - механического - преднагружения выпускного отверстия в закрытое положение. Как также поясняется еще подробнее ниже, скоба, а также сам выпускной патрубок может быть выполнен, в частности, из свободных от металла материалов, например, из эластомерных полимерных материалов, так что вышеизложенная проблема электростатического заряда металлических деталей при дозировании порошков не возникает.

Образующееся между уплотнительными кромками, по существу щелевое выпускное отверстие сформированного из первого податливо упруго деформируемого материала выпускного патрубка не обязательно должно быть упруго преднагружено тоже в направлении своего закрытого положения, как это непременно происходит в уже описанном уровне техники, но предпочтительно это может быть также предусмотрено дополнительно, чтобы, например, в случае выхода из строя или замены скобы, тем не менее, способствовать безотказной плотности выпускного отверстия за счет одного только его упругого преднагружения в закрытое положение. Соответственно этому образованное между уплотнительными кромками, по существу щелевое выпускное отверстие предпочтительным образом может быть упруго преднагружено за счет одного только поведения упругого восстановления формы первого упруго податливого материала выпускного патрубка в направлении его закрытого положения.

Чтобы простым образом способствовать (этому) более или менее за счет одного только формообразования скобы, взаимодействующей с ограничивающими между собой выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительными кромками, в одном предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, чтобы ограничивающие между собой выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительные кромки имели по меньшей мере на отдельных участках или, в частности, также по существу полностью выпукло искривленный наружный периметр, в то время как полки скобы в их демонтированном состоянии имеют по сравнению с ними менее выпукло искривленный, по существу прямолинейный или, в частности, даже вогнуто искривленный внутренний периметр. Следовательно, упругое преднагружение уплотнительных кромок друг к другу для закрывания выпускного отверстия получается главным образом за счет упругой деформации полок скобы, когда она устанавливается на выпукло искривленный наружный периметр уплотнительных кромок, причем указанные - в ненагруженном, несмонтированном состоянии, со своей стороны, менее выпукло искривленные, по существу прямолинейные или, в частности, даже вогнуто искривленные, соответственно, суженные в средней части - полки скобы изгибаются вдоль выпукло искривленных уплотнительных кромок наружу и за счет своей способности к упругому восстановлению способствуют необходимому упругому преднагружению выпускного отверстия в его закрытое положение. Помимо этого, таким образом получается также простой перевод выпускного отверстия в открытое положение за счет того, что - как упомянуто выше - прилегающие в смонтированном состоянии с наружной стороны к уплотнительным кромкам полки скобы вследствие воздействующих примерно в направлении их протяженности сил давления упруго, вместе с уплотнительными кромками, перемещаются прочь друг от друга, соответственно, разводятся друг с другом.

Скоба может быть выполнена целесообразным образом по существу кольцеобразной и в смонтированном состоянии по всему периметру охватывать образующие между собой выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительные кромки, чтобы способствовать большой силе упругого восстановления при высокой долговечности.

Скоба, разъемно устанавливаемая на наружном периметре образующих между собой выпускное отверстие уплотнительных кромок выпускного патрубка, может быть, в принципе, устанавливаема на наружный периметр ограничивающих выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительных кромок с более или менее чисто силовым замыканием. Однако, с учетом долговечного крепления скобы, без существования опасности непреднамеренного соскальзывания ее также в течение долгих рабочих периодов, может быть предпочтительно, если скоба также устанавливаема на наружный периметр ограничивающих выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительных кромок с геометрическим замыканием, причем скоба, в частности, может быть оснащена внутренними сцепляющимися структурами, которые являются ответными наружным сцепляющимся структурам уплотнительных кромок, чтобы способствовать осуществляемой с геометрическим замыканием и аксиально неподвижной, разъемной установке скобы на наружный периметр уплотнительных кромок выпускного патрубка по типу защелкивающемуся соединению, при котором внутренние сцепляющиеся структуры скобы находятся в зацеплении с ответными им наружными сцепляющимися структурами уплотнительных кромок. Эти сцепляющиеся структуры могут включать в себя, например, ответные друг другу периметрические выемки, соответственно, периметрические выступы, которые, с одной стороны, могут быть предусмотрены на наружном периметре уплотнительных губок, с другой стороны, на внутреннем периметре скобы. Альтернативно или дополнительно возможны, например, два наружных периметрических выступа уплотнительных кромок, между которыми может быть устанавливаема скоба для аксиально неподвижного удерживания последней тоже с геометрическим замыканием. Между тем, для обеспечения гарантированной посадки скобы на наружном периметре уплотнительных кромок выпускного патрубка, разумеется, возможны также любые другие, ответные друг другу сцепляющиеся структуры.

Выпускной патрубок может, например, примерно воронкообразно сужаться от своего впускного отверстия в направлении своего по существу щелевого выпускного отверстия. При этом впускное отверстие может быть, например, примерно круглым или иметь любую другую форму периметра, адаптированную к выпуску соответствующего запасного резервуара, на котором должен располагаться выпускной патрубок.

Впускное отверстие выпускного патрубка может быть также предпочтительно разъемно закрепляемым на резервуаре, при этом впускное отверстие, в частности на своем наружном периметре, снабжено крепежными структурами, которые служат для установки с силовым и/или геометрическим замыканием трубного хомута или тому подобного, служащего для разъемного затягивания выпускного патрубка на выпуске запасного резервуара. Помимо этого, разумеется, также с внутренней стороны впускного отверстия выпускного патрубка возможны любые сцепляющиеся структуры, которые являются ответными сцепляющимся структурам, расположенным с наружной стороны выпуска запасного резервуара, как, например, ответные друг другу периметрические выемки, соответственно, периметрические выступы, чтобы способствовать гарантированному и долговечному, но, тем не менее, разъемному соединению между выпускным патрубком и выпуском запасного резервуара.

Как уже указывалось, первый податливо упругий материал выпускного патрубка представляет собой предпочтительно первый эластомерный полимерный материал, например, силикон, резину или любые другие, предпочтительно термопластичные, эластомеры, такие как, например, полиуретановые эластомеры или тому подобные. При этом выпускной патрубок может быть, в частности, выполнен, соответственно, сформирован из первого эластомерного полимерного материала за одно целое, чтобы удовлетворять повышенным требованиям к гигиене, которые, как правило, должны учитываться, например, при обращении с химическими или фармацевтическими твердыми веществами. При этом в податливо упруго деформируемый полимерный материал выпускного патрубка, разумеется, собственно известным образом могут быть подмешаны добавки, включая наполняющие и упрочняющие вещества, соответственно, волокна. По одному из простых с технологической точки зрения и экономичных вариантов осуществления выпускной патрубок может быть также, например, сформирован из первого податливо упругого эластомерного полимерного материала в виде литой под давлением фасонной детали или литой фасонной детали.

Как также уже указывалось, второй податливо упругий материал скобы тоже может представлять собой предпочтительно второй эластомерный полимерный материал, например, тоже силикон, резину или любые другие, предпочтительно термопластичные эластомеры, например, полиуретановые эластомеры или тому подобные, так что отпадает необходимость применения металлических веществ как для скобы, так и для выпускного патрубка дозирующего узла. При этом скоба может быть выполнена предпочтительно из второго эластомерного полимерного материала за одно целое и, например, тоже в виде литой под давлением или литой фасонной детали, чтобы, наряду с простым и экономичным изготовлением, с одной стороны, способствовать высокому удобству технического обслуживания при очень низких издержках монтажа, соответственно, демонтажа, с другой стороны, быть в состоянии удовлетворять высоким требованиям гигиены, как, например, в случае применения в чистых помещениях, которые часто были бы только с трудом выполнимы в случае конструкции скобы, имеющей несколько зафиксированных друг на друге отдельных деталей. Далее, второй упруго податливый материал скобы может, в частности, иметь больший модуль упругости (модуль E), чем первый упруго податливый материал выпускного патрубка, т.е. упруго податливый материал скобы требует для своей упругой деформации больших деформирующих сил, чем материал выпускного патрубка, следовательно, является несколько «более жестким», чтобы в смонтированном на уплотнительных кромках выпускного патрубка состоянии скобы гарантировать достаточно высокое упругое преднагружение выпускного отверстия выпускного патрубка в закрытое положение. Альтернативно, в принципе, как для выпускного патрубка, так и для скобы могут применяться одни и те же податливо упругие материалы.

По одному из предпочтительных усовершенствований предлагаемого изобретением дозирующего узла может быть предусмотрено, чтобы он также включал в себя исполнительное устройство, которое выполнено для приложения сил давления к скобе, установленной на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительных кромок, примерно в направлении протяженности ее полок, прилегающих с наружной стороны к уплотнительным кромкам, чтобы в процессе дозирования упруго перемещать прочь друг от друга полки скобы и при этом переводить по существу щелевое выпускное отверстие выпускного патрубка из его закрытого положения в открытое положение.

При этом исполнительное устройство имеет, в частности, два обладающих возможностью движения друг к другу и друг от друга исполнительных пальца, которые служат для приложения сил давления к скобе, установленной на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие выпускного патрубка уплотнительных кромок, а именно - как уже упомянуто - в направлении, как примерно в направлении протяженности полок скобы, так и по существу щелевого выпускного отверстия. При этом исполнительные пальцы могут обладать возможностью движения любым образом друг к другу и прочь друг от друга, например, поступательно вдоль направляющих, вращательно путем поворота каждый вокруг собственной оси поворота, и пр.

Помимо этого, исполнительные пальцы исполнительного устройства на своих обращенных друг к другу сторонах могут быть снабжены каждый собственным сцепляющимся профилем, которые, в частности, выполнены по существу ответно наружному контуру противоположных друг другу концов скобы, чтобы способствовать гарантированному опиранию скобы на исполнительные пальцы, когда последние в процессе дозирования движутся друг к другу, чтобы упруго деформировать друг от друга наружу полки скобы и одновременно образующие между собой выпускное отверстие уплотнительные кромки выпускного патрубка и при этом приводить выпускное отверстие в открытое положение.

В то время как исполнительные пальцы исполнительного устройства, в принципе, могут двигаться друг к другу и друг от друга также вручную, в отношении автоматизированного дозирующего узла оказывается предпочтительным, если исполнительные пальцы обладают возможностью управляемого движения посредством моторизованного привода, например, в виде электродвигателей, таких как, например, серводвигатели или тому подобные. Помимо этого, возможны, например, также работающие на текучей среде, такие как пневматические, гидравлические или гидропневматические, моторизованные приводы, например, в виде гидромоторов.

В этой связи в предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, чтобы исполнительное устройство включало в себя электронный блок управления, такой как блок центрального процессора (CPU), который находится в активном соединении с моторизованным приводом исполнительных пальцев, чтобы задействовать их соответственно автоматизированным образом или посредством команд, вводимых в модуль обслуживания блока управления, соответственно желаемому в каждом случае количеству дозирования. При этом блок управления может, в частности, находиться также в активном соединении с весовым устройством, чтобы задействовать исполнительные пальцы соответственно желаемому количеству дозирования, соответственно, чтобы снова раздвигать их и тем самым закрывать выпускное отверстие за счет упругого восстановления скобы, как только желаемое количество дозирования был гравиметрически зарегистрировано посредством весового устройства. Этим весовым устройством может быть, например, либо укомплектован снабженный выпускным патрубком запасный резервуар, чтобы регистрировать забираемую из него массу текучего твердого вещества, либо им может быть укомплектована сборная емкость, в которую дозируется текучее твердое вещество, чтобы регистрировать загружаемую в него массу текучего твердого вещества. Оно может быть также либо беспроводным образом, либо посредством кабеля соединено с блоком управления дозирующего узла.

В также предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, чтобы исполнительные пальцы исполнительного устройства посредством своего моторизованного привода могли переводиться на разные расстояния друг от друга для настройки различных ширин раскрытия по существу щелевого выпускного отверстия выпускного патрубка, как, например, одной или нескольких небольшой ширины (ширин) раскрытия с целью точного дозирования (расстояние между исполнительными пальцами только незначительно меньше длины смонтированной на выпускном патрубке скобы в состоянии покоя), соответственно, одной или нескольких большой ширины (ширин) раскрытия с целью грубого дозирования (расстояние между исполнительными пальцами значительно меньше длины смонтированной на выпускном патрубке скобы в состоянии покоя).

Помимо этого, в предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, чтобы исполнительные пальцы исполнительного устройства посредством своего моторизованного привода могли приводиться в осциллирующее движение, в частности с предварительно настраиваемой амплитудой, чтобы во время процесса дозирования при приведенном в открытое положение выпускном отверстии выпускного патрубка способствовать лучшему выносу дозируемых текучих твердых веществ. Это осциллирующее движение может представлять собой, в частности, колебательное движение, предпочтительно в направлении движения исполнительных пальцев друг к другу и прочь друг от друга, так что текучесть порошкообразных и/или в форме частиц твердых веществ во время процесса дозирования повышается, и они всегда могут «продолжать скользить» без наступления прерывания потока материала и без необходимости оснащения снабженного выпускным патрубком запасного резервуара, в частности, мешалкой.

Другие признаки и преимущества изобретения следуют их последующего описания примера осуществления со ссылкой на чертежи. При этом показано:

фиг.1: схематичный вид в перспективе варианта осуществления выпускного патрубка предлагаемого изобретением дозирующего узла со скобой, установленной на его по существу щелевом отверстии с наружной стороны;

фиг.2: схематичный вид в плане выпускного патрубка в соответствии с фиг.1 сверху;

фиг.3: схематичный вид в плане снабженного скобой выпускного патрубка в соответствии с фиг.1 и 2 снизу;

фиг.4: соответствующий фиг.1 схематичный вид в перспективе выпускного патрубка без скобы;

фиг.5: схематичный вид в плане скобы в соответствии с фиг.1-3 в демонтированном, недеформированном состоянии;

фиг.6: схематичный вид в перспективе скобы в соответствии с фиг.5 в демонтированном, недеформированном состоянии;

фиг.7: соответствующий фиг.5 схематичный вид в плане скобы в соответствии с фиг.5 и 6 в упруго деформированном состоянии, которое соответствует смонтированному на выпускном патрубке состоянию скобы в соответствии с фиг.1-3;

фиг.8: соответствующий фиг.6 схематичный вид в перспективе скобы в соответствии с фиг.7 в упруго деформированном состоянии, которое соответствует смонтированному на выпускном патрубке состоянию скобы в соответствии с фиг.1-3;

фиг.9: схематичный вид в перспективе выпускного патрубка со скобой, установленной на его по существу щелевом выпускном отверстии с наружной стороны, в состоянии покоя (дозирование отсутствует);

фиг.10: схематичный вид в плане снабженного скобой выпускного патрубка снизу в ситуации в соответствии с фиг.9 (дозирование отсутствует);

фиг.11: соответствующий фиг.9 схематичный вид в перспективе выпускного патрубка со скобой, установленной на его по существу щелевом выпускном отверстии с наружной стороны, причем скоба под силами давления, воздействующими примерно в направлении протяженности ее полок, была упруго деформирована для приведения выпускного отверстия в открытое положение, имеющее маленькое поперечное сечение раскрытия (точное дозирование);

фиг.12: схематичный вид в плане снабженного скобой выпускного патрубка снизу в ситуации в соответствии с фиг.11 (точное дозирование);

фиг.13: соответствующий фиг.9 и 11 схематичный вид в перспективе выпускного патрубка со скобой, установленной на его по существу щелевом выпускном отверстии с наружной стороны, причем скоба под более высокими силами давления, воздействующими примерно в направлении протяженности ее полок, была упруго деформирована для приведения выпускного отверстия в открытое положение, имеющее большое поперечное сечение раскрытия (грубое дозирование);

фиг.14: схематичный вид в плане снабженного скобой выпускного патрубка снизу в ситуации в соответствии с фиг.13 (грубое дозирование);

фиг.15: схематичный вид в перспективе одного варианта осуществления исполнительного устройства предлагаемого изобретением дозирующего узла в рабочей ситуации до или после дозирования текучего твердого вещества из снабженного скобой выпускного патрубка; и

фиг.16: соответствующий фиг.15 схематичный вид в перспективе исполнительного устройства в рабочей ситуации во время дозирования текучего твердого вещества из снабженного скобой выпускного патрубка.

В то время как на фиг.1-3 воспроизведен вариант осуществления снабженного в целом ссылочной позицией 10 выпускного патрубка предлагаемого изобретением дозирующего узла для порошкообразных или в форме частиц текучих твердых веществ, на котором уже была смонтирована скоба 20, на фиг.4 тот же самый выпускной патрубок 10 показан без скобы, а на фиг.5-8 только скоба 20, с одной стороны, в недеформированном демонтированном состоянии (фиг.5 и 6), с другой стороны в упруго деформированном состоянии (фиг.7 и 8), которое соответствует смонтированному на выпускном патрубке 10 состоянию скобы 20 в соответствии с фиг.1-3. Выпускной патрубок 10 изготовлен из первого податливо упруго деформируемого полимерного материала, например, из какого-либо, предпочтительно термопластичного, полиуретанового эластомера, при этом он в изображенном на чертеже примере осуществления сформирован из него за оно целое и выполнен, например, в виде литой под давлением или литой фасонной детали. Скоба 20 изготовлена из второго, тоже податливо упругого полимерного материала, например, тоже из предпочтительно термопластичного полиуретанового эластомера, и в настоящем примере осуществления тоже сформирована из него за одно целое. Первый податливо упругий полимерный материал выпускного патрубка 10 может представлять собой тот же самый материал, что и второй податливо упругий полимерный материал скобы 20, или последний имеет по сравнению с материалом выпускного патрубка 10 больший модуль упругости, так что податливо упругий полимерный материал скобы 20 для его упругой деформации требует больших деформирующих сил, чем материал выпускного патрубка 10, соответственно, является по сравнению с ним несколько «более жестким» (сравн. в этой связи также ниже).

Как, в частности, явствует из фиг.1-4, выпускной патрубок 10 на своем одном, на фиг.1 и 4 верхнем, конце имеет впускное отверстие 11, которое имеет, например, округлое - здесь примерно круглое - поперечное сечение и служит для фиксации на выпуске не изображенного на чертеже запасного резервуара, который может быть выполнен согласно уровню техники и служит для хранения текучего твердого вещества. Чтобы можно было, в частности разъемно, фиксировать выпускной патрубок 10 на выпуске такого запасного резервуара, впускное отверстие 11 на своем наружном периметре оснащено крепежными структурами 12, которые в настоящем примере осуществления включают в себя два параллельно проходящих периметрических выступа и между которыми, например, может по существу с геометрическим замыканием помещаться трубный хомут (не показан), чтобы можно было крепить выпускной патрубок 10 его впускным отверстием 11 как с геометрическим, так и с силовым замыканием, но, тем не менее, разъемно на выпуске запасного резервуара.

От своего впускного отверстия 11 выпускной патрубок 10 по существу воронкообразно сужается вниз в направлении расположенного на противоположном впускному отверстию 11 конце выпускного отверстия 13, которое выполнено по существу щелевым (сравн., в частности, фиг.2 и 3) и образовано между двумя противоположными уплотнительными кромками 14 (сравн. фиг.3) выпускного патрубка 10. Ограничивающие между собой по существу щелевое выпускное отверстие 13 уплотнительные кромки 14 имеют по отношению к выпускному отверстию 13 выпуклый наружный периметр, например, примерно в виде дуги окружности, и способны при известных условиях за счет своей упругой податливости по меньшей мере немного упруго преднагружать выпускное отверстие 13 в его закрытое положение в соответствии с фиг.2 и 3, в котором уплотнительные кромки 14 приходят по существу в полное соприкосновение друг с другом. Когда на по существу щелевое выпускное отверстие 13, соответственно, на образующие его между собой уплотнительные кромки 14 оказывается сила давления, воздействующая по существу в направлении протяженности щелевого выпускного отверстия 13, как это обозначено на фиг.1-4 ссылочной позицией F, то выпускное отверстие 13 может переводиться в открытое положение, при этом уплотнительные кромки 14 разводятся, соответственно, отодвигаются друг от друга, при этом поперечное сечение раскрытия по существу щелевого выпускного отверстия 13 с возрастающим воздействием силы увеличивается (сравн. в этой связи также поясненные ниже фиг.9-14).

Как также следует, в частности, из фиг.1-4, по существу щелевое выпускное отверстие 13 выпускного патрубка 10 с целью способности к оптимальному закрытию также после долго продолжающейся эксплуатации, без возникновения опасности загрязнения дозируемых текучих твердых веществ, посредством выполненной в виде отдельного конструктивного элемента скобы 20 упруго преднагружено в свое закрытое положение, причем скоба 20 разъемно установлена на выпуклом наружном периметре образующих между собой выпускное отверстие 13 уплотнительных кромок 14. При этом упругое преднагружение образованного между уплотнительными кромками 14, по существу щелевого выпускного отверстия 13 выпускного патрубка 10 в направлении закрытого положения посредством установленной на нем с наружной стороны скобы 20 происходит таким образом, что прилегающие в смонтированном состоянии в соответствии с фиг.1-3 с наружной стороны к уплотнительным кромкам 14 полки 21 податливо упругой скобы 20 упруго преднагружены в направлении их приближенного друг к другу положения, так что они прижимают друг к другу уплотнительные кромки 14 между собой по всей длине по существу щелевого выпускного отверстия 13. Когда полки 21 скобы 20, напротив, нагружаются силами давления, которые воздействуют на скобу 20 примерно в направлении их протяженности, т.е. также примерно в направлении протяженности уплотнительных кромок 14 и образующегося между ними щелевого выпускного отверстия 13, как это обозначено на фиг.1-4 ссылочной позицией F, то обе полки 21 скобы 20 отодвигаются друг от друга, соответственно, разводятся, при этом одновременно уплотнительные кромки 14 выпускного патрубка 10 вышеописанным образом разводятся, и щелевое выпускное отверстие 13, следовательно, переводится в открытое положение, поперечное сечение раскрытия которого может настраиваться посредством величины воздействующих сил F давления (сравн. также фиг.9-14).

Чтобы способствовать упругому пренагружению уплотнительных кромок 14 друг к другу, то есть в направлении закрытого положения образующегося между уплотнительными кромками 14, по существу щелевого выпускного отверстия 13, полки 21 скобы 20 в ненагруженном, демонтированном состоянии имеют по сравнению с выпукло искривленным наружным периметром уплотнительных кромок 14 по меньшей мере менее выпукло искривленный внутренний периметр, при этом они в настоящем случае имеют даже немного вогнуто искривленный внутренний периметр. Это явствует, в частности, из фиг.5 и 6, на которых скоба 20 показана в ненагруженном состоянии. Следовательно, когда скоба 20 монтируется на выпукло искривленном наружном периметре образующих между собой выпускное отверстие 13 уплотнительных кромок 14 выпускного патрубка 10 (сравн. фиг.1-3), то полки 21 скобы 20 должны при этом разводиться вдоль выпуклого наружного периметра уплотнительных кромок, вследствие чего получается податливо упругое преднагружение уплотнительных кромок 14 друг к другу, т.е. в направлении закрытого положения выпускного отверстия 13. Разведенное положение полок 21 скобы 20 с целью упругого преднагружения для наглядности еще раз показано на местных видах в соответствии с фиг.7 и 8. При этом скоба 20 предпочтительно выполнена по существу кольцеобразной, так что она в смонтированном состоянии (сравн. фиг.1-3) по всему периметру охватывает образующие между собой выпускное отверстие 13 уплотнительные кромки 14.

В частности, на фиг.4 и фиг.8 также различимо, что скоба 20 может монтироваться на наружном периметре уплотнительных кромок 14 выпускного патрубка 10 не только с силовым замыканием, но и с геометрическим замыканием, причем она для этой цели оснащена внутренними сцепляющимися структурами 22, которые являются ответными наружным сцепляющимся структурам 15 уплотнительных кромок 14. В то время как наружные сцепляющиеся структуры 14 уплотнительных кромок 14 в настоящем случае выполнены в виде пары периметрических выступов, ответные им внутренние сцепляющиеся структуры 22 скобы 20 выполнены в виде пары периметрических пазов, при этом, разумеется, возможны также любые другие известные сцепляющиеся структуры.

В то время как на фиг.9 и 10 еще раз схематично воспроизведено закрытое положение по существу щелевого выпускного отверстия 13 выпускного патрубка 10, на фиг.11-14 в качестве примера показаны разные положения раскрытия по существу щелевого выпускного отверстия 13 в зависимости от сил F давления, воздействующих против податливо упругого преднагружения полок 21 скобы 20 друг к другу. В то время как на фиг.9 и 10 не оказываются никакие силы F давления (F=0), так что щелевое выпускное отверстие 13 находится в своем закрытом положении, на фиг.11 и 12 оказываются только относительно небольшие силы F давления, так что щелевое выпускное отверстие 13 открывается только немного, как это целесообразно, например, для точного дозирования. В отличие от этого, на фиг.13 и 14 оказываются более высокие силы F давления, так что щелевое выпускное отверстие 13 открывается (гораздо) шире, как это нужно, например, для целей грубого дозирования.

Наконец, на фиг.15 и 16 изображен вариант осуществления исполнительного устройства 30 дозирующего узла, которое служит для приложения сил F давления (сравн. фиг.1-4, 10, 12 и 14) к скобе 20, которая была установлена на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие 13 выпускного патрубка 10 уплотнительных кромок 14, примерно в направлении протяженности прилегающих с наружной стороны к уплотнительным кромкам 14 полок 21 скобы 20, чтобы упруго перемещать прочь друг от друга полки 21 скобы 20 и при этом переводить по существу щелевое выпускное отверстие 13 выпускного патрубка 10 из его закрытого положения в открытое положение. Исполнительное устройство 30 имеет для этой цели два обладающих возможностью движения в направлении стрелки P друг к другу и друг от друга исполнительных пальца 31, которые в настоящем случае, например, на своих обращенных друг к другу сторонах снабжены каждый собственным сцепляющимся профилем 32, которые выполнены по существу ответно наружному контуру противоположных друг другу концов скобы 20. Для движения исполнительных пальцев 31 туда-обратно друг к другу и друг от друга последние, например, зафиксированы каждый на собственных салазках 33, которые установлены с возможностью смещения каждый по собственной направляющей 34, здесь в виде линейной направляющей, так что получается поступательное движение исполнительных пальцев 31 (сравн. стрелку P фиг.15 и 16). В то время как исполнительные пальцы 31 исполнительного устройства 30 на фиг.16 находятся в положении дозирования (расстояние между ними меньше длины скобы 20, так что последняя была упруго сжата, и тем самым по существу щелевое выпускное отверстие 13 выпускного патрубка 10 переведено в открытое положение), исполнительные пальцы 31 на фиг.15 находятся в положении покоя до или после процесса дозирования (расстояние между ними больше длины скобы 20, так что на нее не оказываются никакие силы давления).

Исполнительные пальцы 31 в показанном примере осуществления обладают возможностью управляемого движения каждый посредством собственного или одного общего моторизованного привода, например, в виде электродвигателя, который приводит в движение соответствующие салазки 33, на которых закреплен соответствующий исполнительный палец 31, и в связи с его размещением внутри корпуса 35 исполнительного устройства 30 на фиг.15 и 16 неразличим. Исполнительное устройство 30 может также предпочтительно включать в себя электронный блок управления (тоже неразличим), который находится в активном соединении с моторизованным приводом исполнительных пальцев 31, чтобы приводить в движение последние в соответствии с желаемым поперечным сечением раскрытия выпускного отверстия 13 выпускного патрубка 10 (сравн. в этой связи фиг.9-14), т.е. переводить исполнительные пальцы 31 на соответственно желаемое расстояние друг от друга, которое соответствует соответственно желаемой ширине раскрытия по существу щелевого выпускного отверстия 13 выпускного патрубка 10. Блок управления находится также целесообразным образом в активном соединении с собственно известным весовым устройством (тоже не изображено на чертеже), чтобы соответственно задействовать исполнительные пальцы 31 соответственно желаемому количеству дозирования, причем исполнительные пальцы 31, в частности, снова перемещаются прочь друг от друга от скобы 20, как только был гравиметрически зарегистрирован желаемый объем дозирования. Как уже упомянуто выше, весовым устройством может быть при этом укомплектован либо запасный резервуар (не показано), на выпуске которого зафиксирован выпускной патрубок 10 и из которого забирается текучее твердое вещество, либо сборная емкость (не показана), в которую загружается текучее твердое вещество.

Наконец, предпочтительно может быть также предусмотрено, чтобы исполнительные пальцы 31 во время процесса дозирования, который различим на фиг.16, посредством своего моторизованного привода могли приводиться в осциллирующее движение, в частности, с предварительно настраиваемой амплитудой, чтобы во время процесса дозирования при приведенном в открытое положение выпускном отверстии 13 выпускного патрубка 10 способствовать лучшему выносу дозируемого текучего твердого вещества, причем это осциллирующее движение способствует перемешиванию порошкообразных и/или в форме частиц твердых веществ, так что они всегда продолжают течь и не застревают. Это осциллирующее движение исполнительных пальцев 31 в виде движения туда-сюда с малой амплитудой может предпочтительно совершаться в том же самом направлении, что и движение исполнительных пальцев 31 друг к другу и друг от друга (стрелка P), так что оно может происходить посредством того же самого моторизованного привода, который приводит в движение салазки 33 по направляющим 34, и не требует дополнительного двигателя.

Изобретение относится к средствам дозирования текучих твердых веществ. Сущность: дозирующий узел выполнен в виде сформированного из первого податливо упругого материала выпускного патрубка (10), который на одном своем конце имеет выполненное для фиксации на выпуске запасного резервуара впускное отверстие (11), а на другом своем конце – образованное между двумя противоположными уплотнительными кромками (14) щелевое выпускное отверстие (13). Щелевое отверстие (13) посредством разъемно устанавливаемой на наружном периметре уплотнительных кромок (14) скобы (20) из второго податливо упругого материала упруго преднагружено в свое закрытое положение. Щелевое отверстие (13) вследствие воздействующих примерно в направлении его протяженности сил давления имеет возможность перевода в открытое положение. Технический результат: обеспечение надежного удержания щелевого выпускного отверстия (13) в закрытом положении, обеспечение простоты открытия щелевого выпускного отверстия (13) под воздействием сил давления. 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Дозирующий узел для текучих твердых веществ, имеющий сформированный из первого податливо упругого материала выпускной патрубок (10), который на одном своем конце имеет выполненное для фиксации на выпуске запасного резервуара впускное отверстие (11), а на другом своем конце – образованное между двумя противоположными уплотнительными кромками (14) выпускного патрубка (10), по существу щелевое выпускное отверстие (13), которое упруго преднагружено в направлении своего закрытого положения и вследствие воздействующих примерно в направлении его протяженности силами (F) давления имеет возможность перевода против его упругого преднагружения в открытое положение, отличающийся тем, что упомянутое по существу щелевое выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) посредством отдельной, разъемно устанавливаемой на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие (13) уплотнительных кромок (14) скобы (20) из второго податливо упругого материала упруго преднагружено в свое закрытое положение, причем прилегающие в смонтированном состоянии с наружной стороны к уплотнительным кромкам (14) полки (21) скобы (20) упруго преднагружены в направлении их приближенного друг к другу положения и вследствие воздействующих примерно в направлении их протяженности силами (F) давления имеют возможность упруго перемещаться прочь друг от друга.

2. Дозирующий узел по п.1, отличающийся тем, что упомянутое образованное между уплотнительными кромками (14), по существу щелевое выпускное отверстие (13) упруго преднагружено за счет одной только возможности упругого восстановления формы первого упруго податливого материала выпускного патрубка (10) в направлении его закрытого положения.

3. Дозирующий узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что ограничивающие между собой выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительные кромки (14) имеют по меньшей мере на отдельных участках выпукло искривленный наружный периметр, и полки (21) скобы (20) в ее демонтированном состоянии имеют в противоположность этому менее выпукло искривленный, по существу прямолинейный или вогнуто искривленный внутренний периметр.

4. Дозирующий узел по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что скоба (20) выполнена по существу кольцеобразной и в смонтированном состоянии по всему периметру охватывает образующие между собой выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительные кромки (14).

5. Дозирующий узел по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что скоба (20) выполнена с возможностью установки на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительных кромок (14) с силовым замыканием, и/или выполнена с возможностью установки на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительных кромок (14) с геометрическим замыканием, причем скоба (20) оснащена, в частности, внутренними сцепляющимися структурами (22), которые являются ответными наружным сцепляющимся структурам (15) уплотнительных кромок (14).

6. Дозирующий узел по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что выпускной патрубок (10) примерно воронкообразно сужается от своего впускного отверстия (11) в направлении своего по существу щелевого выпускного отверстия (13).

7. Дозирующий узел по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что впускное отверстие (11) выпускного патрубка (10) выполнено с возможностью разъемного закрепления на запасном резервуаре, причем впускное отверстие (11), в частности, на своем наружном периметре снабжено крепежными структурами (12), которые служат для установки с силовым и/или с геометрическим замыканием трубного хомута или тому подобного.

8. Дозирующий узел по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что первый податливо упругий материал выпускного патрубка (10) представляет собой первый эластомерный полимерный материал, причем выпускной патрубок (10), в частности, за одно целое выполнен из первого эластомерного полимерного материала.

9. Дозирующий узел по п.8, отличающийся тем, что выпускной патрубок (10) сформирован из первого податливо упругого эластомерного полимерного материала в виде литой под давлением фасонной детали или литой фасонной детали.

10. Дозирующий узел по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что второй податливо упругий материал скобы (20) представляет собой второй эластомерный полимерный материал, причем, в частности,

скоба (20) выполнена за одно целое из второго эластомерного полимерного материала, и/или второй упруго податливый материал скобы (20) имеет больший модуль упругости, чем первый упруго податливый материал выпускного патрубка (10).

11. Дозирующий узел по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что он также включает в себя исполнительное устройство (30), которое выполнено для приложения сил (F) давления к скобе (20), установленной на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительных кромок (14), примерно в направлении протяженности ее полок (21), прилегающих с наружной стороны к уплотнительным кромкам (14), чтобы упруго перемещать полки (21) скобы (20) прочь друг от друга и при этом переводить упомянутое по существу щелевое выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) из его закрытого положения в открытое положение.

12. Дозирующий узел по п.11, отличающийся тем, что исполнительное устройство (30) имеет два обладающих возможностью движения друг к другу и друг от друга исполнительных пальца (31), которые служат для приложения сил давления к скобе (20), установленной на наружном периметре ограничивающих выпускное отверстие (13) выпускного патрубка (10) уплотнительных кромок (14).

13. Дозирующий узел по п.12, отличающийся тем, что исполнительные пальцы (31) исполнительного устройства (30) на своих обращенных друг к другу сторонах снабжены каждый собственным сцепляющимся профилем (32), которые, в частности, выполнены по существу ответно наружному контуру противоположных друг другу концов скобы (20).

14. Дозирующий узел по п.12 или 13, отличающийся тем, что исполнительные пальцы (31) обладают возможностью управляемого движения посредством моторизованного привода.

15. Дозирующий узел по п.14, отличающийся тем, что исполнительное устройство (30) включает в себя электронный блок управления, который находится в активном соединении с моторизованным приводом исполнительных пальцев (31), причем этот блок управления, в частности, также находится в активном соединении с весовым устройством, чтобы задействовать исполнительные пальцы (31) соответственно желаемому количеству дозирования.

16. Дозирующий узел по п.14 или 15, отличающийся тем, что исполнительные пальцы (31) посредством своего моторизованного привода выполнены с возможностью перевода на разные расстояния друг от друга для настройки различных ширин раскрытия упомянутого по существу щелевого выпускного отверстия (13) выпускного патрубка (10).

17. Дозирующий узел по одному из пп.14-16, отличающийся тем, что исполнительные пальцы (31) посредством своего моторизованного привода выполнены с возможностью привода в осциллирующее движение, в частности, с предварительно настраиваемой амплитудой, чтобы во время процесса дозирования при приведенном в открытое положение выпускном отверстии (13) выпускного патрубка (10) способствовать лучшему выносу дозируемых текучих твердых веществ.