Дозатор Советский патент 1992 года по МПК G01F11/16 

Изобретение относится к аппаратам для дозирования по объему различных жидкостей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Известна система для выдачи измеренного количества жидкости, содержащая основание, мерную камеру, стенки которой представляют собой гибкую диафрагму, снабженную входным и выходным отверстиями для жидкости, снабженными запорными устройствами. Сама мерная камера помещена в кожух, в котором поддерживается избыточное давление. Кроме того, имеется система управления, которая под давлением, превышающим давление с внешней стороны мерной- камеры, подает жидкость в камеру, что обеспечивает ее полное заполнение. После заполнения камеры система управления закрывает доступ жидкости в камеру, открывает выход и меняет знак давления в камере на противоположный. Под действием давления извне на стенки диафрагмы жидкость из камеры выталкивается.

Недостатком этой конструкции является ее сложность из-за наличия стенок-диафрагм, которые в работе подвергаются большим деформациям на каждом цикле заполнения-освобождения, что сказывается на долговечности их, а следовательно, и на надежности работы дозатора в целом. Кроме того, необходимость иметь высокоэластичные диафрагмы предполагает высокое

-ч сл

00

Јь СО

о

качество материала, из которого они изготовлены, что увеличивает их стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дегазации расплавленных металлов в закрытой емкости, содержащее закрытую камеру, патрубок слива, патрубок подачи газа под избыточным давлением. Управление работой устройства осуа;ествляется от специального внешнего управляющего блока.

Недостатком известной конструкции является наличие специального отдельного блока управления, что снижает надежность и эффективность ее работы.

Цель изобретения - экономия энергии.

Поставленная достигается тем, что система управления выполнена в виде карегки, снабженной противовесом и установленной посредством роликов в вертикальных направляющих, на одной из которых на разном уровне закреплены две горизонтально расположенные пластины, взаимодействующие обращенными одна к другой сторонами со свободным концом соответствующего пальца, каждой из которых пропущен через, втулку, подпружинен относительна ней в направлении вертикальной-направляющей и выполнен с кольцевым паоом, причем мерная камера закреплена на каретке, ее верхняя часть выполнена с горловиной с радиальным отверстием, а часть боковой стенки - с подпружиненной внутрь мерной камеры упругой диафрагмой со штоком, снабженным двумя противоположно направленными радиальными вилками, одна из которых закреплена жестко с возможностью взаимодействия свободным концом с пазом нижнего пальца, а другая - шарнир- но с возможностью взаимодействия свободным концом с пазом верхнего пальца, шарнирно закрепленная вилка свободным концом шарнирно связана с рычагом, на котором закреплен запорный орган для радиального отверстия горловины, а средней частью шарнирно связана с кронштейном, жестко соединенным с мерной камерой, валы пробок кранов ее входного и выходного патрубков параллельны втулкам, верхняя из которых жестко скреплена с валом пробки крана входного патрубка, присоединенного к верхней части мерной камеры, а нижняя - с валом пробки крана выходного патрубка. Кроме того, между пластинами на разном уровне закреплены фиксаторы для штока, а валы пробок кранов подпружинены в направлении их закрытия.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Автоматический дозатор содержит раму 1, на направляющих которой на четырех pjoликах 2 установлена каретка 3, перемещение которой ограничивается снизу упорами 4, а сверху краном 7 для заливки жидкости, а снизу краном 8 для слива ее через патрубок 9 в тару (условно не показана). На верхнем горце мерной камеры 6 имеется горловина 10 с дроссельным радиальным отверстием 11, перекрываемым клапаном 12, установленным внутри емкости 13, для

0 сброса излишков дозируемой жидкости В верхней части мерной емкости имеется трубопровод 14 для подачи сжатого газа (воздуха), перекрываемый краном 15, соединенным валом 16с краном 8. В отвер5 стии боковой стенки мерной камеры 6 установлена упругая диафрагма 17, в центре которой закреплен шток 18, проходящий через корпус 19, и снабженный упором 20. Шток нагружен пружиной 21 и имеет на сво0 бодном конце два призматических наконеч- ника 22 и 23. Снис-у к штоку 18 перпендикулярно его оси прикреплена нижняя вилка 24. Сверху к штоку 18 шарнирно присоединена верхняя качающаяся вилка

5 25, установленная на шарнире 26 на корпусе 19, а к вилке 25 также шарнирно прикреплен рычаг 27, управляющий клапаном 12. Управление краном 7 осуществляется посредством вала 28, нагруженного на его за0 крытие пружиной 29, на конце которого закреплен перпендикулярно его оси рычаг 30, во втулке 31 которого установлен подпружиненный палец 32, снабженный кольцевым пазом 33 для ввода вилки 25.

5 Управление краном 8 (и краном 15) осущест- впяется валом 34, нагруженным пружиной 35, на конце которою перпендикулярно его оси закреплен рычаг 36, во втулке 37 кото- poi о установлен подпружиненный палец 38,

0 снабженный кольцевым пазом 39 для ввода вилки 24. Концы пальцев 32 и 38 имеют скосы, направленные в противоположные стороны. Над пальцем 32 к раме I приварена горизонтально расположенная пластина

5 40, а под пальцем 38-такая же пластина 41. Каретка 3 канатом 42, перекинутым через блок 43, нагружена грузом 44, вес которого гарантированно больше веса каретки с дозирующей системой (без веса дозируемой

0 жидкости).

В вертикальной части рамы 1 установлены фиксатор 45, нагруженный пружиной 46, а на кронштейне 47 шарнирно закреплен профильный фиксатор 48, нагруженный

5 пружиной 49, ход которого ограничен элементом 50.

Автоматический дозатор работает следующим образом.

В исходном положении противовес 44 удерживает каретку 3 с мерной камерой 6 в

верхнем положении (до упора буфера 5 в раму 1), а подпружиненный рычаг 48 фиксирует ее в этом положении призматическим наконечником 22 штока 18. При этом диафрагма 17 пружиной 21 отжимается в исход- мое правое положение и шток 18 через вилку 25, вошедшую в кольцевой паз 33 пальца 32, и рычаг 27 открывает клапан 12, краны (сливной 8 и воздушный 15) пружиной 35 удерживаются в закрытом положении, причем палец 38 находится с зазором над пластиной 41, а заливной кран 7 удерживается в открытом положении пальцем 32, прижимаемым пружиной 29 снизу к пластине 40. Дозатор к работе в автоматическом режиме готов.

Из расходной емкости, расположенной выше дозатора, подается жидкость под избыточным давлением через открытый кран 7 в мерную емкость 6. При этом при напол- нении ее жидкость поступает в горловину 10 и, вытеснив воздух, начинает продавливаться в дроссельное радиальное отверстие 11, а излишки сбрасываются в емкость 13 и удаляются в сборник, Давление жидкости в мерной камере 6 резко возрастает, диафрагма 17 отжимается влево (наоужу) до упора ограничителя 20 в корпус 19. Шток 18 перемещается влево и поворачивает верхнюю вилку 25 вокруг шарнира 26, которая за кольцевой паз 33 сдвигает палец 32 влево, преодолев усилие его пружины, конец которого освобождается от контакта с пластиной 40, и пружина 29, повернув вал 28, закрывает заливной кран 7. В то же время рычаг 27 перекрывает клапаном 12 дроссельное отверстие 11 (доза жидкости отмерена), а нижняя вилка 24 вместе со сместившимся штоком 18 перемещается влево на величину его хода и располагается напротив кольцевого паза 37 пальца 38. При этом наконечник 22 выходит из зацепления с профильным фиксатором 48 и освобождает каретку 3, вес которой с заполненной жидкостью мерной камерой 6 становится больше веса противовеса 44.

Каретка 3 опускается до касания роликами 2 упоров 4. При этом призматический наконечник 23 штока 18 отжимает подпру- жиненный фиксатор 45 и стопорит ее в нижнем положении, а сливной патрубок 9 опускается в заранее установленную соос- но с ним тару (условно не показана). При опускании каретки 3 палец 38 упирается в пластину 41, поворачивает через рычаг 36 валы 34 и 16 и открывает соответственно слйв.ной 8 и воздушный 15 краны, а кольцевой паз 39 пальца 38 входит в контакт с вилкой 24.

Воздух под избыточным давлением, большим давления, созданного жидкостью при заливке, поступает через трубопровод 14 в мерную камеру 6 и начинает вытеснять жидкость в сливной патрубок 9. После удаления всей жидкости давление воздуха в мерной камере 6 резко снижается из-за освобождения сливного канала 8, 9. При этом пружина 21 возвращает диафрагму 17 в исходное крайнее правое положение и шток 18 при помощи вилки 24 за кольцевой паз 39 смещает подпружиненный палец 38 вправо и выводит его из контакта с пластиной 41, После этого пружина 35 поворачивает валы 34 и 16 и закрывает сливной 8 и воздушный 15 краны соответственно. В этот же момент шток 18 поворачивает верхнюю вилку 25 вокруг шарнира 26 и устанавливает ее против кольцевого паза 33 пальца 32, а рычаг 27 смещает клапан 12 и открывает отверстие 11. Призматический наконечник 23 штока 18 выходит из зацепления с фиксатором 45 и освобождает каретку 3, которая под воздействием противовеса 44 поднимается до упора буфера 5 в раму 1. При этом движении каретки 3 вверх палец 32 контактирует с пластиной 40 и поворачивает за рычаг 30 вал 28 заливного крана 7 в открытое положение, а профильный подпружиненный фиксатор 48 за наконечник 22 штока 18 фиксирует каретку в верхнем положении. После заполнения мерной камеры 6 жидкостью цикл автоматически повторяется аналогично описанному. Остановка дозатора производится перекрытием поступления жидкости из расходной емкости в момент слива жидкости из мерной камеры 6. Формула изобретения Дозатор, содержащий мерную камеру с входным, нижним выходным патрубками и сообщенным с верхней ее частью трубопроводом для подачи сжатого газа, которые снабжены пробковыми кранами, причем пробки кранов трубопровода для подачи сжатого газа и выходного патрубка жестко связаны между собой, отличающийся тем, что, с целью экономии энергии, в него введены каретка с противовесом, вертикальные направляющие, две пластины, горизонтально закрепленные на разном уровне на одной из вертикальных направляющих, две втулки, два пальца, шток с двумя противоположно направленными радиальными вилками, два фиксатора для штока, закрепленные между пластинами на разном уровне, рычаг, кронштейн и ролики, посредством которых каретка установлена в вертикальных направляющих, причем пальцы, пропущенные через соответствующую втулку и подпружиненные относительно ее в направлении вертикальной направляющей, выполнены с пазом и расположены с возможностью взаимодействия свободным концом с обращенными одна к другой сторонами соответствующей пластины, а валы пробок кранов ее входного и выходного патрубков подпружинены в направлении их закрытия и параллельны втулкам, верхняя из которых жестко скреплена с валом пробки крана входного патрубка, подсоединенного к верхней части мерной камеры, закрепленной на каретке, а нижняя - с валом пробки выходного патрубка, при этом верхняя часть мерной камеры выполнена с горловиной с

0

радиальным отверстием, снабженным запорным органом, закрепленным на рычаге, а часть боковой ее стенки - с упругой диафрагмой, подпружиненной внутрь мерной камеры и скрепленной со штоком, с которым одна из вилок соединена жестко с возможностью взаимодействия с пазом нижнего пальца, а другая - шарнирно с возможностью взаимодействия с лазом верхнего пальца свободным концом, шарнирно связанным с рычагом, между которым и штоком с вилкой шарнирно связан кронштейн, жестко соединенный с мерной камерой.

Использование: объемное дозирование жидкостей. Сущность изобретения: при поступлении жидкости в мерную камеру воздух вытесняется через радиальное отверстие горловины. В наполненной мерной камере подпружиненная упругая диафрагма ее боковой стенки отжимается вместе со скрепленным с ней штоком, который поворачивает шарнирно связанную с ним вилку, взаимодействующую с кольцевым пазом верхнего пальца и перемещающую его. Свободный конец пальца освобождается от кон- такта с пластиной, горизонтально закрепленной на одной из вертикальных направляющих. Пружина поворачивает вал пробкового крана, прекращающего поступление жидкости. Мерная камера, закрепленная на каретке, установленной в вертикальных направляющих посредством роликов, перемещается вниз. Радиальная вилка, жестко скрепленная со штоком, свободным концом входит в контакт с кольце- вым пазом нижнего пальца, взаимодействующего с второй горизонтально закрепленной пластиной и поворачивающего с помощью втулки, через которую пропущен нижний палец, скрепленный с ней пробковый кран для выдачи дозы жидкости. 1 ил. (Л С

Жидкости

42 20 29 27 75 12 11 10 /J

у и I/////

w V in// / / / /

1 37 39 ЗЬ 35 8 9 16 Ц

оса