Импульсный дозатор жидкости Советский патент 1992 года по МПК G01F11/04 

Изобретение относится к области дозирования материалов, в частности к устройствам для дозирования жидкостей.

Известен импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр с установленными в нем двумя плавающими дисками, систему подачи и отвода жидкости с клапанами и систему автоматического управления клапанами, а причем перепускной цилиндр выполнен из двух сообщающихся частей, оси которых расположены под углом, а плавающие диски установлены внутри этих частей цилиндра 1 Недостатками

этого дозатора являются его малая надежность и точность дозирования.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому реше- нию является импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр с двумя плавающими поршнями, промежуток между которыми заполнен жидкостью с целью регулирования производительности и систему подачи и отвода жидкости 2. Недостатком известного дозатора является то, что его переключающие клапаны расположены по равным концам перепуVI

о о

CJ СО VI

скного цилиндра и представляют собой отдельные клапаны, функционирующие по командам системы управления.

Клапаны, как правило, имеют сложное конструктивное исполнение и большие внутренние объемы, а их выходы разделены в пространстве или объединены трубопроводом, имеющим большую длину, Это приводит к тому, что система дозирования оснащается сложным управляющим устройством, следящим за последовательностью работы клапанов, и, как следствие этого, к низкой надежности и уменьшению быстродействия.

Большая длина трубопровода, объединяющего выходы дозатора, сказывается отрицательно на точности дозирования, особенно если дозирование производится в один сосуд (смеситель), а жидкость обладает увеличенной вязкостью. При этом необходимо соблюдать уклоны для трубопровода выдачи в потребитель, а истечение жидкости из последнего в смеситель происходит за разное время из-за больших колебаний вязкости жидкости от температуры.

Целью изобретения является повышение надежности, увеличение точности дозирования и быстродействия

Цель достигается тем, что в импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр, одна полость которого заполнена промежуточной жидкостью, два плавающих поршня, клапаны подвода и отвода дозируемой жидкости и элемент управления клапанами, введены корпус с двумя симметричными крышками, две пружины и два штока, перепускной цилиндр выполнен в виде двух отдельных цилиндров с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем, в корпусе выполнены каналы подвода и отвода дозируемой жидкости и два сквозных канала, каждый из которых сообщен с дозирующей полостью соответствующего цилиндра, в каждой крышке выполнены две полости под клапаны, выполненные в виде поршней, и дополнительная полость, сообщенная в первой крышке с каналом подвода дозируемой жидкости, а во второй с каналом ее отвода, причем в первой крышке в соответствующих полостях установлены клапаны подвода дозируемой жидкости, каждый из которых соединен штоком, пропущенным через соответствующий сквозной канал корпуса, с клапаном отвода дозируемой жидкости, установленным в соответствующих полостях второй крышки, при этом каждая пара соединенных штоком клапанов установлена в противофазе, каждая пружина установлена между крышкой и клапаном

каждой пары, в полости, в которых установлены клапаны, сообщены с элеметом управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана.

Благодаря тому, что клапаны отвода и

подвода дозируемой жидкости действуют в противофазе и одновременно (синхронно) переключаются от управляющего пневмоклапана, увеличивается надежность

и быстродействие системы, а также обеспечивается возможность ее работы во взрыво- опасных условиях, незначительные внутренние объемы дозатора и канала отвода из-за размещения клапанов в одном корпусе увеличивают точность дозирования, особенно при установке дозатора непосредственно на приемной емкости (смесителе).

Кроме того, уменьшаются габаритные

размеры дозатора и сокращается количество линий управления. Все это позволяет при необходимости разместить на смесителе несколько дозаторов (на разные подаваемые в смеситель компоненты), особенно при

небольшом объеме, а следовательно, и габаритах смесителя.

На фиг.1 изображен дозатор в разрезе со схемой его внешних соединений; на фиг.2 - элемет уплотнения клапана дозатора; на фиг.З - дозатор после переключения клапанов и выдачи дозы; на фиг.4 показано подключение подающей и отводящей магистралей жидкости к дозатору.

Импульсный дозатор жидкости содержит перепускной цилиндр 1, одна полость 2 которого заполнена промежуточной жидкостью 3, два плавающих поршня 4,5, клапаны подвода 6, 7 и отвода 8, 9 дозируемой жидкости 10 и элемент 11 управления клапанами, корпус 12 с двумя симметричными крышками 13, 14, две пружины 15, 16 и два штока 17,18, Перепускной цилиндр 1 выполнен в виде двух отдельных цилиндров 19,20 с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем 4, 5. В корпусе 12 выполнены каналы подвода 21 и отвода 22 дозируемой жидкости 10 и два сквозных канала 23, 24, каждый из которых сообщен с соответствующей дозирующей

полостью 25, 26 цилиндров 19, 20. В крышках 13, 14 выполнены по две полости 27, 28 и 29,30 под клапаны 6,7 и 8,9 соответственно. Дополнительная полость 31 в первой крышке 13 сообщена с каналом 21 подвода

дозируемой жидкости 10, а дополнительная полость 32 во второй крышке 14 - с каналом 22 ее отвода. В первой крышке 13 в полостях 27, 28 установлены клапаны б, 7 подвода дозируемой жидкости 10, каждый из которых соединен штоком 17, 18, пропущенным

через соответствующий сквозной канал 23, 24 корпуса 12, с клапанами 8, 9 отвода дозируемой жидкости 10, установленными в соответствующих полостях 29, 30 второй крышки 14. Каждая пара соединенных што- ками 17, 18 клапанов 6, 8 и 7, 9 установлена в противофазе. Проужины 15, 16 установлены между крышкой 13 и клапаном каждой пары, а полости 27, 28 и 29, 30, в которых установлены клапаны 6, 7 и 8, 9, сообщены с элементом 11 управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана с импульсными линиями 33...36. Цилиндры 19, 20 соединены между собой трубопроводе - 7, сообщающимся через вентиль 33 с ct-i.c стью 39 с промежуточной жидкостью 3. Кс,- налы подвода 21 и отвода 22 сообщена соответственно трубопроводами 40 и 41 с подающей 42 и приемной 43 емкостями. Пневмоклапан 11 управляется системой уп- равления, которая (как один из примеров ее реализации) состоит из командного прибора 44, взаимодействующего с генератором 45 импульсов и счетчиком 46 циклов. Цилиндры 19, 20 выполнены из прозрачного мате- риала и снабжены шкалами 47 отсчета объема дозы.

Работает импульсный дозатор жидкости следующим образом. Подается управляющий газ и запитываются пневмоклапан 11 и система управления. Через нормально открытый выход пневмоклапана 11 воздух поступает по импульсным линиям 33, 34 в полости 28, 29 клапанов 7, 8. Полости 27, 30 клапанов 6, 9 в это время связаны импульсными линиями 35, 36 пневмоклапана 11 с атмосферой. В результате клапаны 6...9 устанавливаются в положение, показанное на фиг 1.

Жидкость под давлением из подающей емкости 42 по трубопроводу 40, каналу 21 подвода в дополнительную полость 31 крышки 13 и оттуда через сквозной канал 23, открытый клапан 6 подвода в дозирую- щую полость 25 цилиндра 19, перемещая плавающий поршень 4 и вытесняя промежуточную жидкость 3 из цилиндра 19 в цилиндр 20 перепускного цилиндра 1.

Плавающий поршень 5 цилиндра 20 пе- репускного цилиндра 1 перемещается в сторону корпуса 12, вытесняя дозируемую жидкость 10 в сквозной канал 24, далее через дополнительную полость 32 крышки 14 и через канал 22 отвода и трубопровод 41 в приемную емкость 43. Таким образом, производится выдача дозы (на фиг.1 обозначена - X), определяемой визуально по шкале 47 цилиндра 19, (20) перепускного цилиндра 1 поребителю, в полости между плавающим

поршнем 4 и корусом 12 формируется такая же, что и только что выданная доза.

При переключении управляющего пневмоклапана 11 управляющий газ наоборот подается в импульсные линии 35, 36 и полости 27, 30 клапанов 6,9, а дренируется через импульсные линии 33, 34 из полостей 28, 29 клапанов 7 и 8. В результате этого подвижные части дозатора переходят в положение, показанное на фиг.З. При этом жидкость из подающей емкости 42 начинает поступать через дополнительную полость 31 крышки 13, сквозной канал 24 корпуса 12, перемещая плавающий поршень 5 в обратную сторону. В свою очередь поршень 5 вытесняет промежуточную жидкость в полость цилид- ра 19 перепускного цилиндра 1 и передвигает поршень 4, вытесняющий дозируемую жидкость через канал 23 в дополнительную полость 32 крышки 14, канал отвода 22 корпуса 12 и трубопровод 41 в потребляющую емкость 43.

В это время в цилиндре 20 перепускного цилиндра 1 формируется новая доза жидкости. Таким образом, при каждом включении и выключении пневмоклапана 11 выдается доза потребителю, а несколькими переключениями пневмоклапана 11 производится выдача необходимого количества жидкости в емкость 43. Число доз (ходов дозатора) задается командным прибором 44 посредством генератора 45 импульсов и счетчика 46 циклов. Переключение пневмоклапана 11 может производится по времени или по сигналам концевых выключателей (на фигурах не показаны), установленных в полостях цилиндров 19, 20 перепускного цилиндра 1.

Для изменения разовой дозы, выдаваемой дозатором, изменяют количество промежуточной жидкости 3 в промежутке между плавающими поршнями 4, 5 путем подачи ее в дозатор из емкости 39 через вентиль 38 или, наоборот, сливом этой жидкости в емкость 39. В случае уменьшения дозы сбрасывается наддув из емкости 42 и наддувается емкость 39 и, наоборот, в случае увеличения дозы наддувается емкость 42 и дренируется емкость 39.

Изменение дозы и установление новой дозы производится визуально по мерной шкале 47, а из дозируемого объема жидкость либо сбрасывается в емкость 42 в случае уменьшения дозы, либо забирается из емкости 42 в случае ее увеличения.

При сбросе управляющего газа (при перерывах в работе) с управляющего пневмоклапана 11 и системы управления пружины 15, 16 запирают клапаны 6, 7 и отсекают

подающую емкость 42 от потребляющей емкости 43.

Использование изобретения позволит повысить надежность и точность дозирования жидкости при одновременно уменьшении габаритов устройства.

Формула изобретения Импульсный дозатор жидкости, содер

жащий перепускной цилиндр, одна полость которого заполнена промежуточной жидкостью, два плавающих поршня, клапаны подвода, и отвода дозируемой жидкости и элемент управления клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, точности дозирования и сокращения габаритов, в него введены корпус с двумя симметричными крышками, две пружины и два штока, перепускной цилиндр выполнен в виде двух отдельных цилиндров с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем, в корпусе выполнены каналы подвода и отвода дози0

5 0

руемой жидкости и два сквозных канала, каждый из которых сообщен с дозирующей полостью соответствующего цилиндра, в каждой крышке выполнены две полости под клапаны, выполненные в виде поршней, и дополнительная полость, сообщенная в первой крышке с каналом подвода дозируемой жидкости, а во второй - с каналом ее отвода, причем в первой крышке в соответствующих полостях установлены клапаны подвода дозируемой жидкости, каждый из которых соединен штоком, пропущенным через соответствующий сквозной канал корпуса, с клапаном отвода дозируемой жидкости, установленным в соответствующих полостях второй крышки, при этом каждая пара соединенных штоками клапанов установлена в противофазе, каждая пружина установлена между крышкой и клапаном каждой пары, а полости, в которых установлены клапаны, сообщены с элементом управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана.

Использование: для дозированной подачи жидкости. Сущность изобретения заключается в том, что дозатор включает перепускной цилиндр 1, выполненный из двух одинаковых цилиндров (Ц) 9 и 20 с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем (П) 4 и 5, причем одна полость каждого Ц 19 и 20 заполнена промежуточной жидкостью (ПЖ) 3 и обе указанные полости сообщены друг с другом и с емкостью 39 для ПЖ, а вторая полость каждого Ц 19 и 20 заполнена дозируемой жидкостью (ДЖ) 10, поступление которой в соответствующую полость Ц 19 и 20 регулируется клапанами подвода (КП) 6, 7 и отвода К 8, 9, управляемыми управляющим клапаном (УК) 11. КП 6, 7 соединены штоками 17, 18 с К 8, 9. При этом каждая пара К размещена в соответствующих полостях и каналах крышек 13 и 14, подпружинена и работает в противофазе. Имеются также соответствующие коммуникации. По сигналу УК 11 воздух поступает в полости 28, 29 К 7, 8, в результате К 6, 7. 8, 9 устанавливают в положение, показанное на фиг.1. ДЖ 10 из емкости 42 попадает в полость 31 крышки 13 и далее через канал 23, открытй К 6 в дозирующую полость 25 Ц 19, перемещая П 4 и вытесняя ПЖ 3 из Ц 19 в Ц 20. П 5 перемещается, вытесняя ДЖ 10 в канал 24, далее через полость 32 крышки 1Л и через канал 22 в приемную емкость 43. При переключении УК 11 К 6, 7, 8, 9 переключаются и выдача ДЖ 10 происходит из Ц 19. Для изменения дозы изменяют объем ПЖ 3 между П 4 и 5. 4 ил. СО С

, /I | II

# 8 29 МЖК 36- я 3

Jff

Щи8.1

vtfodtft/S у -I щ

Фиг. 2

X

7

/0 емхос/пи