ПОРЦИОННЫЙ ШНЕКОВЫЙ ДОЗАТОР Советский патент 1970 года по МПК G01F11/00 

Предлагаемое изобретение касается порционного шнекового дозатора, например, для сыпучих, пастообразных и других материалов.

Известен порционный шнековый дозатор для сыпучих материалов, содержащий реле времени, бункер-питатель и основной бункер, внутри которого проходит вал привода шнека, соединенный с двигателем посредством электромагнитной или механической муфтытормоза.

При вращении щнека со скоростью 1000- 1500 об/мин и частоте срабатывания муфтытормоза 30-80 циклов в минуту неизбежны проскальзывание ведущей и ведомой ступиц муфты-тормоза и их износ.

В результате погрещностей при срабатывании и из-за износа ступиц муфты-тормоза шнек при каждом цикле вращения совершает разное количество оборотов, что приводит к увеличению общей погрешности шнекового дозирования.

Кроме того, проскальзывание муфты-тормоза лимитирует производительность работы дозатора, так как скорость вращения шнека приходится ограничивать в пределах 1000 1500 об/мин.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и стабильности работы порционного щнекового дозатора, например, до 0,3-1%. Для этого вал привода щнека выполнен в виде полойскалки, внутри которой размещена оправка. При этом скалка-или оправка дополнительно соединена с приводом возвратно-поступательного движения и подвижно смонтирована в осевом направлении таким образом, что в процессе своего возвратно-поступательного движения периодически изолирует нагнетающие витки шнека от расфасовываемого материала.

Вторая отличительная особенность дозатора состоит в том, что для уменьшения влияния физико-механических свойств материала на точность и стабильность работы дозатора внутри бункера на полой скалке вала привода шнека смонтирован быстросъемный сменный нормализатор давления, обеспечиваюп1.ий принудительную подпрессовку расфасовываемого материала или его разгрузку от избыточиого давления.

Третья отличительная особенность дозатора состоит в том, что для упрощения и компактности конструкции бункер-питатель дозатора расположен над основным бункером-таким образом, что днище бункера-питателя

является частью крышки основного бункер г а его полость соединена с полостью основного бункера сквозным окном с регулируемым при помощи заслонки проходным сечением и наклонного склиза.

том, что для повышения производительности работы дозатора, например, до 120-150 доз/мин в механизме привода вращения шнека использован высокооборотный двигатель, например, с синхронной или стабилизированной скоростью вращения 2800- 3000 об/мин.

Пятая особенность дозатора состоит в том, что для регулирования отмериваемой дозы и производительности дозирования двигатель механизма привода вращения шнека электрически или механически соединен с управляющим прибором для ступенчатого или бесступенчатого регулирования скорости вращения шнека.

Шестая особенность состоит в том, что для регулирования отмериваемой дозы привод возвратно-поступательного движения полой скалки или оправки вала привода шнека, выполненный, например, как рычажно-кулачковый или рычажно-электромагнитный, механически или электрически соединен с механизмом регулирования дозы, например с реле времени.

Седьмая особенность состоит в том, что для удобства его санитарной обработки основной бункер дозатора имеет разъемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а бункер-питатель - быстросъемный резервуар, прикрепляемый к станине, например, с помощью откидных зажимов.

Восьмая особенность заключается в том, что для повышения стабильности его работы в основном бункере дозатора смонтирован регулируемый датчик уровня маятникового типа, управляющий работой бункера-питателя.

Девятая особенность та, что для исключения истирания и выноса шнеком частиц расфасовываемого материала в период изоляции нагнетающих витков шнека, на конце полой скалки или оправки вала привода шнека подвижно смонтирована втулка, имеющая боковой выступ, взаимодействующий с неподвижным упором.

Десятая особенность дозатора состоит в том, что для самоцентровки шнека в выпускном патрубке основного бункера двигатель соединен с валом привода посредством шарнира.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема порционного шнекового дозатора, в котором нагнетающие витки непрерывно врашающегося шнека периодически изолируются от расфасовываемого материала посредством полой ограждающей скалки, вращающейся совместно с оправкой для крепления шнека, подвижно смонтированной относительно оправки в осевом направлении и соединенной с приводом возвратно-поступательного движения.

На фиг. 2 изображена другая принципиальная схема порционного шнекового дозатора, в котором нагнетающие витки непрерывно вращающегося щнека периодически изолируются от расфасовываемого материала за счет осевого перемещения оправки крепления шнека, соединенной с приводом возвратно-поступательного движения.

На фиг. 3, 4 и 5 схематично изображены три возможных варианта механизма возвратно-поступательного движения полой ограждающей скалки или оправки вала привода щнека.

Дозатор содержит станину /, на которой смонтированы основной бункер 2, бункер-питатель 3, механизм 4 привода вращения шнека, механизм 5 возвратно-поступательного движения полой скалки или оправки вала привода шнека, нормализатор давления 6 и другие узлы.

Основной бункер 2 дозатора для удобства

его санитарной обработки имеет разъемы в

горизонтальной и вертикальной плоскостях

(см. фиг. 3, разрез А-А).

Бункер-питатель 3 также имеет разборную

конструкцию. Он расположен над основным бункером таким образом, что днище бункерапитателя является частью крышки основного бункера, а его полость соединена с полостью основного бункера -посредством сквозного окна 7 с регулируемой заслонкой 8 проходным сечением и наклонного склиза 9.

Внутри бункера-питателя на валу двигателя смонтирована крыльчатка 10, при работе которой расфасовываемый материал из бункера-питателя поступает в основной бункер дозатора.

Механизм 4 привода вращения шнека может быть выполнен в виде высокооборотного двигателя, предпочтительнее с регулируемой

синхронной или стабилизированной скоростью вращения. Он также содержит вал 11 привода шнека, соединенный с двигателем посредством шарнира 12. При этом вал привода шнека выполнен в виде полой скалки 13, внутри которой размешена оправка 14 крепления шнека. Скалка 13 (см. фиг. 1) или оправка J4 (см. фиг. 2) дополнительно соединены через подшипниковый узел 15 с механизмом 5 возвратно-поступательного движения, при

помощи которого нагнетающие витки 16 шнека периодически изолируются от расфасовываемого материала. ,

Механизм возвратно-поступательного движения может быть нескольких типов:

Рычажно-электромагнитный (см. фиг. 3) с управлением, например, от реле времени 17 с постоянным или переменным временем дозирования и паузы либо от счетно-импульсного реле;

рычажно-кулачковый, механического типа (см. фиг. 4), предпочтительнее с синхронной скоростью вращения кулачков 18, положение которых можно регулировать во время вращения шнека или его остановки при помощи

механического регулятора, например реле времени или вариатора; при этом крутящий момент кулачкам целесообразно передавать непосредственно от вала привода щнека через механическую передачу, например, черВозможны также и другие комбинации, например регулируемый кривошипный привод с толкателем-копиром 19 (см. фиг. 5), представляющие некоторую модификацию вышеупомянутых механизмов.

Внутри основного бункера на полой скалке вала привода шнека смонтирован нормализатор давления, выполняюш,ий роль устройства, которое уменьшает колебания давления, воздействуюш,его на частицы расфасовываемого материала, находящиеся в нижней части бункера. За счет этого достигается нормализация объемной массы и свойств сыпучести расфасовыемого материала, в результате чего уменьшаются погрешности дозирования, возникающие от непостоянства физико-механических свойств расфасовываемого материала и колебания его уровня засыпки в основном бункере. Нормализатор давления выполнен быстросъемным и имеет различную конструкцию в зависимости от сыпучести материалов.

На рубашке основного бункера смонтирован датчик уровня 20 маятникового типа (см. фиг. 4, сечение В-5), обеспечивающий засыпку материала в основной бункер до определенного уровня.

Для исключения истирания и ссыпания из шнека частиц материала в тот момент, когда его нагнетающие витки изолированы от материала, на конце полой ограждающей скалки 13 (см. фиг. 1) или оправке 14 (см. фиг. 2) вала привода шнека может быть подвижно укреплена ограждающая втулка 21, не совершающая вращения вокруг оси в связи с тем, что она упирается в неподвижный упор 22.

При установке в основном бункере шнеков разного диаметра сменяются ограждающая и опорная втулки -21 и 23. Шарнир 12 вала привода щнека облегчает центровку шнека в выпускном патрубке основного бункера при обеспечении скользящей или ходовой посадки, например, по третьему классу точности. Съемный резервуар бункера-питателя 3 крепят к станине с помощью откидных зажимов 24.

В процессе работы дозатора расфасовываемый материал принудительно подается из бункера-питателя в основной бункер, а шнек вращается непрерывно с определенной скоростью и его нагнетающие витки через одинаковые промежутки времени или после определенного количества оборотов периодически изолируются от расфасовываемого материала.

Изоляция нагнетающих витков щнека происходит в процессе возвратно-поступательного движения полой ограждающей скалки 13 (см. фиг. 1) или оправки 14 (см. фиг. 2) вала привода щнека, в тот момент, когда скалка или оправка находятся в крайнем нижнем положении. При этом расфасовываемый продукт перестает заполнять нагнетающие витки 16 шнека, и после опорожнения спиральной канавки шнек вращается вхолостую, не производя дозирования.

Величину отмериваемой дозы можно регулировать.

В случае рычажно-электромагнитного привода возвратно-поступательного движения полой ограждающей скалки или оправки вала привода щнека (см. фиг. 3);

изменением уставки реле времени или счетно-импульсного реле;

бесступенчатым и ступенчатым изменением оборотов двигателя механизма 4 привода вращения щнека;

одновременным изменением уставки реле времени или счетно-импульсного реле и оборотов двигателя механизма 4 привода вращения щнека.

В случае рычажно-кулачкового механического привода (см. фиг. 4) или кривощипнощатунного привода (см. фиг. 5) возвратнопоступательного движения полой ограждающей скалки или оправки вала привода щнека: изменением скорости движения или углового положения кулачков 18 (см. фиг. 4) либо скорости движения или пространственного расположения толкателя-копира 19 (см. фиг. 5), что можно осуществить, например, при помощи механического реле времени или вариатора;

бесступенчатым и ступенчатым изменением оборотов двигателя механизма 4 привода вращения шнека;

изменением скорости движения или положения кулачков 18 либо толкателя-копира 19 и одновременным изменением оборотов двигателя механизма 4 привода вращения шнека. При этом, если не приводить в действие механизм 5 возвратно-поступательного движения полой ограждающей скалки или оправки вала привода шнека при работе дозатора, то можно осуществлять блокировку работы дозатора при отсутствии тары или же эксплуатировать дозатор как расфасовочное устройство непрерывного действия.

В соответствии с изобретением возможно такое техническое решение, при котором полая скалка и оправка вала привода шнека будут иметь разные скорости вращения, например, по величине и направлению, что может быть достигнуто посредством дополнительного привода или дополнительной механической передачи.

Предмет изобретения

1. Порционный шнековый дозатор, например, для сыпучих материалов, содержащий механизм регулирования дозы, бункер-питатель и основной бункер, внутри которого проходит вал привода шнека, соединенный с двигателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности работы дозатора, вал привода щнека выполнен в виде полой скалки, внутри которой размещена оправка, при этом скалка или оправка соединена с приводом возвратно-поступательного движения и подвижно смонтирована в осеBOM направлении таким образом, что в процессе своего возвратно-поступательного движения периодически изолирует нагнетающие витки шнека от расфасовываемого материала.

2.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, .что, с целью уменьшения влияния физико-механических свойств материала на точность и.стабильность его работы, внутри основного бункера дозатора на полой скалке вала привода шнека смонтирован быстросъемный сменный нормализатор давления, обеспечивающий принудительную подпрессовку расфасовываемого материала-или его :разгрузку от избыточного давления.

3.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения .и обеспечения .компахтности его .конструкции, -бункер-литатель дозатора расположен над основным бункером таким абразом, .что диище.бункера-питателя является частью крышки основного бункера, а внутренние полости обоих бункеров соединены посредством сквозного окна .с регулируе.мым три -помощи заслонки :проходным сечением -и наклонного, склиз а.

4.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности его работы, установлен высокооборотный двигатель привода вала шнека с синхронной или стабилизированной скоростью вращения, например, от 3000 об/мин и более.

5.Дозатор по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования отмериваемой дозы и производительности дозирования, двигатель привода -вала шнека механически или электрически соединен с управляющим прибором для регулирования скорости вращения шнека.

6.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования отмериваемой дозы, его привод возвратно - поступательного движения, выполненный, например, как рычажно-кулачковый или рычажно-электромагнитный, механически или электрически соединен .с механизмом регулирования дозы, например с реле времени.

7.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью удобства его санитарной обработки, основной бункер имеет разъемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а бункерпитатель имеет быстросъемный резервуар, прикрепляемый к станине, например, с помощью откидных зажимов.

8.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности его работы., основной бункер снабжен регулируемым датчиком уровня маятникового типа, который управляет работой двигателя бункера-питателя.

9.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения истирания и выноса шнеком частиц расфасовываемого материала в период изоляции нагнетающих витков шнека, на конце полой скалки или оправки вала привода щнека подвижно смонтирована съемная втулка, имеющая боковой выступ, взаимодействующий с неподвижным упором.

10.Дозатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью самоцентровки щнека в выпускном патрубке основного бункера, двигатель соединен с валом привода щнека посредством щарнира.