Пневматическое устройство для перемещения поддонов Советский патент 1992 года по МПК F15B15/00 

Изобретение относится к устройствам для прерывистого перемещения изделий (гранул, деталей), размещенных на поддонах, по замкнутой трассе с одновременной сушкой этих изделий отработанным сжатым воздухом и может быть использовано в ка- тализаТорной промышленности на установках изготовления таблеток из катализаторной массы типа ГИАП.

Известны устройства, содержащие пневмоцилиндр с крышками, поршень и передаточное звено(шток с приводным механизмом), канал для сброса сжатого воздуха, сообщенный с источником давления газа через золотниковый механизм, дополнительный канал, сообщенный с полостью сброса. Недостаток известного уст роиства заключается в том, что сброс газа из рабочей полости цилиндра осуществляется только после завершения рабочего хода поршня, то есть периодически. После сброса газа в рабочей полости цилиндра избыточное давление отсутствует. Кроме того, при сбросе сжатого газа происходит его охлаждение, так как сброс сопровождается его расширением Таким образом, периодичность сброса газа и его охлаждение резко понижают эффективность использования извест ного устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и по результату использования является устройство, юторое содержит цилиндр с крышками поршень со штоком, отверстие в цилиндре для сброса отработанного воздуха сообщенное с рабочей полостью цилиндра и счнб-кемное труб

VJ

XI

hO

ь.

со со

кой для продувки изделий. Привод поршня осуществлен сжатым воздухом.

Недостатком известного устройства является то. что сброс сжатого воздуха из рабочей полости цилиндра осуществляется периодически и при этом происходит охлаждение воздуха, то есть теряется тепло, полученное при сжатии воздуха. В результате эффективность использования как нагретого, так и холодного сжатого воздуха для сушки изделий снижается. Кроме того, трубка для продувки изделий не имеет возможности перемещения, так-как установлена неподвижно, поэтому не происходит распределения воздуха равномерно на все изделия.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса сушки изделий сжатым воздухом за счет их нагрева в момент сброса.

Для этого в устройстве, поршень снаб- жен дополнительным штоком, выполненным с зубчатой рейкой, взаимодействующей с зубчатым колесом управляемого привода прерывистого действия, канал для сообщения соплового устройства с рабочей полостью выполнен в жестко связанной с поршнем трубке, установленной параллельно оси штока, а рабочая полость сообщена с источником давления постоянно.

При этом привод снабжен микропереключателем, размещенным в торцевых крышках пневмоцилиндра, а трубка для подвода рабочей среды к соплу выполнена П- образной, расстояние между ее не свя - занным с поршнем участком с осью пневмо- цилиндров равно ширине поддона при этом сопло выполнено щелевым и закреплено на упомянутом участке трубки перпендикулярно последнему, а его ширина равна ширине поддона.

Известно, что энергия сжатого воздуха - это кинетическая энергия его молекул (если пренебречь силами молекулярного взаимодействия, которые в обычных условиях очень малы). Когда воздух сжимают, затрачиваемая работа идет на увеличение кинетической энергии его молекул, то есть на увеличение его температуры, а когда сжатый воздух расширяется и совершает работу, она производится за счет уменьшения кинетической энергии его молекул, то есть за счет его охлаждения. Если же воздух будет расширяться при постоянной температуре, то он должен будет черпать тепло извне, чтобы поддержать температуру неизменной. Щелевое сопло позволяет осуществить сброс отработанного сжатого воздуха с большим сопротивлением и высокой скоростью, благодаря чему производится значительная работа по преодолению этого сопротивления, что увеличивает кинетическую энергию молекул воздуха, а значит и обеспечивает сохранение его высокой температуры, ускоряющей процесс просушки изделий. Благодаря непрерывной подаче сжатого воздуха в рабочее пространство цилиндра, которое постоянно сообщено с от0 верстием для сброса воздуха, выполненным в поршне, процесс продувки изделий также производится непрерывно, что также повышает эффективность их сушки, Возможность перемещения трубки вместе с

5 поршнем обеспечивает равномерность сушки таблеток.

На фиг.1 схематично показана в плане линия сушки таблеток, изготовленных из ка- тализаторной массы, оборудованная уст0 ройством для перемещения поддонов с таблетками по замкнутой прямоугольной трассе (остальные устройства для перемещения не показаны); на фиг.2 - продольный разрез устройства для перемещения поддо5 нов с приводом штока и поршня, находящегося в заднем (исходном) положении-; на фиг.З - продольный разрез устройства для перемещения поддонов при поршне, передвинутом в переднее положение (привод0 ной механизм штока не показан); на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.2.

Пневматическое устройство 1 для перемещения поддонов 2 входит в состав оборудования для линии сушки таблеток,

5 изготовленных из влажной катализаторной массы. Линия представляет собой в плане замкнутую прямоугольную трассу, состоящую из четырех прямолинейных горизонтально расположенных участков,

0 снабженных свободно вращающимися роликами (на чертежах не показаны), на которых установлены поддоны 2 с таблетками. Каждое устройство 1 расположено горизонтально с одной из торцовых сторон каждого

5 прямолинейного участка линии сушки (фиг,1). Устройство 1 содержит цилиндрический корпус 3, закрытый с торцов крышками 4 и 5 - передней и задней соответственно. Внутри корпуса 3 установлен с возможно0 стью возвратно-поступательного перемещения поршень б, снабженный приводным штоком 7, соединенным с ним со стороны задней крышки 4. В поршне 6 выполнено сквозное отверстие, в которое жестко вмон5 тирована трубка 9, расположенная параллельно оси штока 7 и пропущенная наружу через заднюю крышку 5 с возможностью ее осевого перемещения. Выходной конец трубки 9 снабжен устройством для подпора сжатого воздуха, выполненным в форме щэлевого сопла 10, которое располагается над одним из поддонов 2 с таблетками. Приводной шток 7 имеет зубчатую рейку 11, кинематически связанную с зубчатым колесом 12,-установленным жестко на валу 13, на котором также жестко установлено храповое колесо 14 храпового механизма, кинематически связанного с приводом 15 вращения посредством кривошипно-шатун- ного механизма через рычаг 16, эксцентрич- но закрепленный на вращающемся диске 17 привода 15, и рычаг 18, связанный с рычагом 16 шарнирно. Храповой механизм имеет коромысло 19, свободно установленное на валу 13 и жестко связанное с рычагом 18. На коромысле 19 шарнирно укреплена собачка 20, взаимодействующая с зубчатым зацеплением храпового колеса 14, В передней крышке 4 выполнен канал 21 для под- рода сжатого воздуха и сообщенный с ним канал 22 для его выхода в цилиндр 3.

К каналу 21 подключен трубопровод 23 для подачи сжатого воздуха, снабженный вентилем 24. В крышке установлен также конечный выключатель 25, служащий для отключения работы привода 15 храпового колеса 14, когда поршень 6 находится в переднем крайнем положении. В крышке 5 установлен микропереключатель 26, служащий для включения в работу привода 15 храпового колеса 14 при заднем крайнем положении поршня 6.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Собачку 20 выводят из зацепления с храповым колесом 14. Открывают вентиль 24, и сжатый воздух из компрессора или ресивера по трубопроводу 23,каналам 21 и 22 начинает непрерывно поступать в рабочее пространство цилиндра 3. Под действи- ем сжатого воздуха поршень 6 ускоренно перемещается к задней крышке 5 и оказывается в исходном положении (как показано на фиг.2). В этот период движения поршня 6 зубчатое колесо 12 не оказывает сопро- тивления его движению, так как собачка 20 выведена из зацепления с храповым колесом 14. Одновременно сжатый воздух по трубке 9 поступает в щелевое сопло 10, которое также перемещается над очередным поддоном 2, производя сушку находящихся на нем таблеток. Заняв исходное положение, поршень 6 задней поверхностью нажимает на штырек микропереключателя 26, который производит включение привода 15, в результате чего диск 17 начинает вращаться и приводит рычаги 16 и 18 кривошипно- шатунного механизма Рычаг 18 и коромысло 19 совершают колебательное движение, собачка 20,находясь в зацеплении с храповым колесом 14, поворачивав его на некоторый угол, а вместе с ним пово рачиваются вал 13 и зубчатое колесо 1 Зубчатая рейка 11 под действием зубчатого колеса 12 перемещает шток 7 и поршень 6 на некоторое расстояние по оси цилиндра 3 в направлении передней крышки 4.

При дальнейшем вращении привода 15 храповой механизм совершает холостой ход, и рычаг 14с собачкой 18 возвращается в исходное положение. В этот период зубчатое колесо 12 и зубчатая рейка 11 фиксируются и остаются неподвижными Привод 15 продолжает вращаться, и рабочий цикл перемещения коромысла 19 с собачкой 20 повторяется, колесо 12 воздействует при своем повороте на зубчатую рейку 11, и шток 7 с поршнем 6 вновь продвигается по направлению к передней крышке 4 на некоторое расстояние. Таким образом, после нескольких оборотов диска 17 поршень 6 совершает полный рабочий ход и достигает передней крышки 4, По мере перемещения поршня 6 перемещается и толкатель 8, который толкает псддон 2 перед собой, перемещая его вдоль линии сушки вместе с другими поддонами 2 на расстояние, равное длине одного поддона 2. Одновременно с периодическим перемещением поршня 6 в свое переднее положение (как показано на фиг.З) производится периодическое перемещение щелевого сопла 10 над очередным поддоном 2. При этом сжатый воздух, непрерывно поступающий в трубку 9, подвергается периодическому дополнительному сжатию поршнем 6, поэтому скорость выходящего из сопла 10 воздуха периодически увеличивает его температуру и усиливает эффект сушки таблеток. В переднем крайнем положении поршень 6 нажимает на штырек конечного выключателя 25, который выключает работу привода 15. В этот момент собачку 18 храпового механизма выводят из зацепления с храповым колесом 14 и поршень 6 ускоренно перемещается под действием сжатого воздуха в исходное положение. Сжатый воздух, непрерывно поступая в щелевое сопло 10, проходит через него с большой скоростью и нагревается, увеличивая этим самым эффективность сушки таблеток. Кроме того, благодаря тому, что щелевое сопло 10 дважды проходит над одним и тем же поддоном 2 за рремч рабочего и холостого ходов поршня 6. процесс сушки таблеток ускоряется и происходит более равномерно. Находясь в заднем кр-шнем положении, поршень 6 нажимлот на илырек микропереключателя 2R копцыи вновь включает привод 15 К мо- .rv собачку 20 вводят в зацепление г ; и -IM КО/IPсом 14 и поршень 6 совершает очередной рабочий ход в описанном порядке. Перед началом движения поршня 6 в зону действия толкателя 8 передвигают не вый поддон 2 с соседнего участка линии сушки.

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом следующие.

Процесс обдувки изделий сжатым воздухом производится непрерывно, а в прототипе - периодически.

В процессе сброса сжатого воздуха он нагревается за счет использования щелевого сопла. В связи с этим в предлагаемом устройстве можно использовать сжатый воздух и с повышенной температурой (например, подаваемый непосредственно из компрессора) и воздух, имеющий комнатную температуру (например, подаваемый из ресивера). В прототипе холодный воздух необходимо предварительно подогревать.

В процессе обдувки изделий рабочий орган (щелевое сопло) совершает возвратно-поступательное перемещение над очередным поддоном с изделиями, что обеспечивает более ускоренную и равномерную сушку этих изделий. При этом не требуется дополнительных специальных приспособлений для перемещения сопла и дополнительных затрат энергии для этого, в прототипе тр /бка для сброса воздуха неподвижна.

Формула изобретения

1.Пневматическое устройство для перемещения поддонов, содержащее пневмоци- линдр, поршень со штоком, установленный

в цилиндре с образованием рабочей полости, сопловое устройство, сообщенное каналом с рабочей полостью, причем последняя подключена к источнику давления, отличающееся тем, что с целью повышения

эффективности работы устройства, поршень снабжен дополнительным штоком,выполненным с зубчатой рейкой, взаимодействующей с зубчатым колесом управляемого привода прерывистого действия, канал для сообщения соплового устройства с рабочей полостью выполнен в жестко связанной с поршнем трубке, установленной параллельно оси штока, а рабочая полость сообщена с источником

давления постоянно.

2.Устройство по п.1,отличающее- с я тем, что привод снабжен микропереключателем, размещенным в торцовых крышках пневмоцилиндра.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что трубка для подвода рабочей среды к соплу выполнена П-обрззной, расстояние между ее не связанным с поршнем участком и осью пневмоцилиндров равно

ширине поддона, при этом сопло выполнено щелеоым и закреплено на упомянутом участке трубки перпендикулярно последнему, а его ширина равна ширине поддона.

fi

7

Использование: в катализаторной промышленности на установках изготовления таблеток. Сущность изобретения: поршень со штоком установлен в пневмоцилиндре с образованием рабочей полости. Сопловое- устр-во сообщено каналом с рабочей полостью. Полость подключена к источнику давления. Поршень снабжен дополнительным штоком, выполненным с зубчатой рейкой, взаимодействующей с зубчатым колесом управляющего привода прерывистого действия. Канал для сообщения соплового устр-ва с рабочей полостью выполнен в жестко связанной с поршнем трубке, установленной параллельно оси штока. Рабочая полость сообщена с источником давления постоянно. Привод снабжен микропереключателем, размещенным в торцевых крышках пневмо- цилиндра. Трубка для подвода рабочей среды к соплу выполнена П-образной, расстояние между ее не связанным с поршнем участком и осью пневмоцилиндров равно ширине поддона. Сопло выполнено щелевым и закреплено на участке трубки перпендикулярно этому участку, его ширина равна ширине поддона. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. fe

ttbZLLl

9

2 2Пф

U %

ft

Вид А

М

Фиг. 4