Во миогих химических процессах при современном состояяии техники приходится применять при обработке сыпучих И кусковых материалов высокие и сверхвысокие давления или же высокий eaKyy-M. При этом материал приходится вводить периодически, что связано с необходимостью наличия эффективно действующих уплотнений питательных и выгружающих приспособлений, до настоящего времени техникой достаточно не освоенных.
Предлагаемое устройство ставит себе целью создание таких надежно уплотненных питателей и выгружателей для аппаратов, работающих при высоких и сверхвысоких давлениях или вакууме, с полной механизацией процесса загрузки и выгрузки материала.
По существу устройство представляет собой род щлюзного затвора с задвижками или кранами, последовательно открывающимися и закрывающимися по принципу щлюзов и с автоматическим управлением от оси механического привода.
Отличительной особенностью устройства, -позволяющей использовать его для высоких И сверхвысоких (порядка
500 атм. и выше) давлений и высокого вакуума являет ся, согласно изобретению, применение золотникового механизма, связанного с управлением кранов или задвижек, при помощи которого производится уравновещивание давлений в промежуточном отделении устройства, в которое временно поступает подаваемый (или выпускаемый) материал, то с давлением в аппарате, то с атмосферным давлением, путем соединения этого отделения то с внутренней полостью аппарата, находящейся под рабочим давлением или вакуумом, то с атмосферой.
На чертеже фи-г. 1 показывает вид питателя такого устройства в вертикальном разрезе с затворами в виде кранов; фиг. 2 - то же вертикальный разрез питателя с кранами, плоскостью, перпендикулярной к фиг. 1; фиг. 3 - привод для управления затворами устройства; фиг. 4 - разрез по оси одного из затворов, выполненного в форме крана для аппарата высокого или сверхвысокого давления; фиг. 5 - поперечный разрез по линии I-I фиг. 4; фиг. б и 7 - схематический поперечный разрез такогО же крана в от. и закрытом положении; фиг. 8 и 9 - соответствующие фиг. 6 и 7 развертки поверхности гнезда для пробки крана; фиг. 10 - вертикальный разрез вЫГружателя устройства, выполненного по тому же принципу, что и питатель; фиг. lil и 12 - два разреза питателя устройства с затворами, выполненными в форме плоских задвижек; фиг. 13 и 14 - такие же два вертикальных разреза питателя с затворами, выполненными в виде поршней.
В форме выполнения по фиг. 1-10 питатель устройства для аппарата, работающего под давлением или вакуумом, состоит из следующих основных узлов: загрузочного приспособления I, переходного клапана II, камеры А под ним, верхнего затвора III, промежуточной камеры (шлюза) Г для подаваемого материала, второго переходного клапана IV, нижнего затвора V, двух камер В и Д над и под затвором V, золотникового механизма VI и распределительного устройства Б, вал которого получает вращение от какоголибо привода.
Загрузочное приспособление I (фиг. 1 и 2) состоит, в овою очередь, из ВОронки 1 и цилиндрической приемной камеры 1а, в корпусе которой по Вращательно укрепленной оси 3 заклинена четырехлопастная крыльчатка 2 дозировщика. По- обоИМ концам оси 3 закреплены кроме того два храповых колеса 7, в зубья которых упираются собачки 4 и 8. Собачка 4 шарнирно укреплена на конце рычага 4а, свободно сидящего на конце оси 3, и в свою очередь шарнирно соединенного с тягой 5, периодически подаваемой взад и вперед от распределительного устройства Б, а собачка 8 шарнирно закреплена на корпусе каме|ры 1а воронки 1 и служит для предупреждения обратного поворачивания храповика 7, а вместе с ним и крыльчатки 2. При каждом ходе тяги 5 взад и вперед крыльчатка 2 поворачивается на 90°.
В нижней своей части цилиндрическая камера 1а дозировщика переходит в прямоугольный канал 9, перекрытый откидной пластинжой 6 переходного клапана II, укрепленного на повОротной оси 6а, на наружном конце Которой заклинен рычаг 10, шарнирно связанный с тягой 11. При помощи этой тяги, получающей движение от распрбделительного устройства Б, в нужный момент пластина клапана 6 поворачивается вниз в показанное на фиг. 1 пунктиром положение, открывая проход из камеры 1а дозировщика в камеру А над затвором 1П.
Механизм затвора III состоит из корпуса 12, в конической выточке которого помещается хорошо пригнанная к ней коническая же пробка 13 крана с прямоугольным: Отверстием, разделенным перегородкой 14 на два смежных канала 14а, 14с. Пробка 13 крана сйабжена с ш ирокой своей стороны осью 15а с рычагом 15, который тягой 16, шарнирно сочлененной с ним, связан с распределительным механизмом Б.
В положении, показанном на фиг. 1, кран 13 закрыт, а в положении фиг. 2 - открыт.
Для плотного прилегания пробки 13 к стенкам iCBoero гнезда в корпусе 12 она находится под действием спиральной пружины 42, упирающейся одним своим КОНЦОМ в пробку, а другим - в крышку 49, прикрепленную к корпусу 12. Ось 15а пробки уплотнена при помощи сальника 43 С набивкой 43а.
Противоположная сторона гнезда пробки 13 закрыта крышкой 50 с ввинченным в нее установочным вИ)Нтом 41 для регулирования силы прижима пробки к стенкам ее гнезда.
В одной из крышек 50 и в корпусе 12 с двух сторон пробки имеются каналы 40 ДЛЯ ввинчивания в них штуцеров, предназначенных для отвода случайно просочившихся газов или паров наружу ИЛИ же в сосуд для их утилизации.
Под краном 13 корпус 12 образует прямоугольную промежуточную камеру Г, являющуюся собственно щлюзом, в которую подается материал из дозировщика 1 и из которой в следующей стадии работы устройства материал поступает в аппарат, работающий под давлением (или вакуумом).
Снизу камера Г перекрыта откидной пластинкой 25 второго переходного клапана IV, сидящей на оси 25а, на конце которой насажен рычаг 26, шарнирно связанный с тягой 27.
При помощи этой тяги, управляемой рйОпределительным устройством Б, пластинка 25 может откидываться вниз в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, открывая материалу, «аходящемуся в камере Г, путь в камеру В над вторым затвором V, выполненным также в виде крана, состоящего из конической пробки 29, пригнанной к своему гнезду в корпусе 28 части V.
Край этот, так же как и кран 13, имеет поперечный прямоугольный канал, разделенный стенкой 60 на два прохода 29а и 29с. На фиг. 1 и 2 кран 29 показан в открытом положении. Так же как и у краяа 13, кран 29 имеет односторонне раоположениую ось ЗОа, проходящую через сальник 55 с сальниковой набивкой 55а. Пружиной 54, упирающейся в крышку 51, кран 9 прижимается к своему гне1зду, причем сила прижима регулируется установочным винтом 53, пропущенным через крыщку 52.
Торцевые полости с обоих концов пробки 29 имеют каналы 40 для штуцеров, имеющих такое же «азначевие, как и у крана: 13.
На конце оси ЗОа укреплен рычаг 30, щарнирно соединенный с тягой 31, при помощи которой распределительное устройство Б производит в нужные моменты поворот крана 29.
На фиг. 3 показан боковой вид изображенного на фиг. 1 распределительного устройства для управления поворотом ОДНОГО из кранов 13. Аналогичным образом проиаводится и управление вторым краиом 29 и промежуточными клапанами 6 и 25.
Как уже указано было- выще, рычаг 15 оси 15а пробки крана 13 шарнирно сочленен с тягой 16 (фиг. 1), которая в свою очередь шарнирно соединена с концом двуплечего -рычага 17 (фиг. 1иЗ), укрепленного на оси ITa, проходящей через втулку 21а кронштейна 46. Кронщтей|н 46 несет в своих подшипниках вал 47 распределительного устройства, приводимого во- вращение ремнем 48, огибающим заклиненный на ваду 47 шкив 49 (фиг. 1 и 3).
Рычаг 17 снабжен двумя роликами 22 и 23, расположенными в разных плоскостях, IB которых расположены также кулачные щайбы 18 и 19, закрепленные на валу 47. При вращении вала 47 в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, кулак 18, встречая на своем пути ролик 22, отклоняет рычаг 17 в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, и заставляет кран J3 повернуться на 90° и открыться.
После соверщения валом 47 определенной части оборота, например, 180°, кулачный диск выходит из сферы действия ролика 22, но на ролик 23 набегает кулачный диск 19 и поворачивает рычаг 17 -на 90° обратно, закрывая таким образом кран 13.
Аналогичным образом работает и кран 29 при помощи рычага 32, а также и клапана 6 и 25.
Для того, чтобы материал при прохождении из о-дной камеры в apyryto (из 1а в А, из А в Г, из Г -в -В и из В в Д) не застревал, каждая нижележащая камера -сделана щире, чем другая, расположенная над ней.
Так как при подаче материала из воронки 1, -нах-одящейся под атмосферным давлением, в камеру Г, где господствует рабочее давление, иногда во много раз превышающее атмосферное, или же, наоборот, значительно ниже атмосферного, необходимо изолировать промежуточную каме-ру Г как от того, так и от другого, и уравнять давление в ней в момент после введения материала с рабочим давлением внутри аппарата, а в момент после ее опорожнения - с наружным атмосферным давлением, то- все -камеры Г, В и Д снабжены специальными каналами 35, 36, 38, которые при помощи трубок 35а, Зба, 38а присоединены к щтуде-рам золотникового механизма VI, состоящего из ци-л-индра 20 с поршневым шибе:ром ЗЗа, ЗЗЬ, 33с, шток которого тягой 39 связан с рычагом, управляемым кулаком распределительного устройства, а-налогично рычагу 17.
Кроме того, камера А имеет канал 34, сообщающийся трубкой 34а с предо-хранительным клапаном 34Ь (фиг. 1)
Приспособление для выгрузки из ainпа-рата обработа-нного материала (фиг. 10) устроено соверщенно аналогично питателю, с той только разиидей, что оно -присоедиЕяется ве-рхней своей частью к аппарату, причем над питателем 1Ь с крыльчаткой 2Ь помещается, в случае «адобности измельчать материал, еще дезинтегратор 56, над и под которым располагаются соедиеитещьные каналы Ж и И. Далее, под крыльчаткой помещается первый промежуточный клапан 6Ь, пои ним кран 13Ь, далее второй промежуточный клапан 25Ь и, «аконец, второй кран 29Ь.
С золотниковым механизмам УГЬпри помощи соответствующих трубок сообщаются камеры Г и В и все остальные камеры А, И, Ж анпарата, где господствует рабочее давление.
Действие всего предлагаемого устройства происходит следующим образом.Перед началом работы крыльчатка 2 питателя неподвижна, причем верхняя ячейка ее загружена материалом. Клапаны 6 и 25 и «раны 13 и 29 закрыты.
Поршни 33 золотникового механизма VI находятся в крайнем левом ноложении и камеры Г и В через цилиндр 20 золотника сообщаются трубкой 37 с атмосферой, камера же Д сообщается с поло:стью цилиндра 20 золотника, замкнутой между поршнями ЗЗЬ и 33с.
Начинается работа устройства с того, что открывается кран 13. Затем крыльчатка 2 собачкой 4, действующей на храповик 7, поворачивается на 90° тягой 5, управляемой таким же рычагом, как 17, на который действуют подобные 18, 19 кулаки, сидящие па валу 47 распределительного механизма.
Вследствие этого материал, при предыдущем цикле захваченный крыльчаткой 2, проваливается в камеру Г, в которой в это время господствует атмосферное давление.
Вслед затем закрывается клапан 6, а за ним кран 13, и золотниковый поршень передвигается в крайнее правое положение, при котором давление в камере Г и В уравнивается с давлением в камере Див аппарате.
После этого открывается кран 29 (положение фиг. 1), а за ним клапан 25, и материал ссыпается в аппарат, клапан 25 снова закрывается, за ним закрывается кран 29, и поршни золотника передвигаются ,в крайнее левое положение (фиг. 1), сообщая камеры В И Г снова с атмосферой через трубку 37, .. , .,;
Золв-тник .VI, производящий в нужные моменты выравнивание давлении, позволяет производить открывание и закрывание кранов без больших усилий.
Выгрузка происходит аналогич;но загрузке, как легко Проследить по фиг. 10.
Для возможности применения устройства для сверхвысоких давлений, порядка сотен атмосфер, конусные пробки краноВ снабжаются особой системой уплотнений, показанной на фиг. 4-9.
Здесь пробка 13 имеет два конца оси 15а, 15Ь, которые пропущены через крышки 49, 50 корпуса 12 не через сальники, как в форме выполнения по фиг. 1 и 2, а через Специальные лабиринтные уплотнения 56, 57, снабженные в средней своей части уширениыми каналами 58, 59, в которые через щтуцеры 61, 62 подается под давлением наста, состоящая из смеси графита с минеральным маслом, заполняющая лабиринты 56, 57 и герметизирующая выводы осей 15а, 15Ь 1наружу.
В самой пробке 13 имеются сквозные каналы 63, через которые давление передается в полости (а) и (Ь) по обе стороны торцев пробки 13. При этом диаметры осей 15а, 15Ь подбираются таким образо, чтобы площадь давления на пробку 13 крана в полости (Ь) была больше, чем в полости (а), благодаря чему пробка 13 прижимается к стенкам своего гнезда.
Для уплотнения самой пробки 13 крана в ее гнезде, кроме тщательной пригоики, на поверхности пробки 13 предусмотрен ряд дугообразных 64 и кольцевых 65 канавок, соединенных между собою перпендикулярными к ним канавками 66, а на поверхности гнезда в корпусе 12 - четыре. продольные канавки 67.
На фиг. 6 и 7 показано положение крана 13 в открытом и закрытом- состоянии, а на фиг. 8 и 9 - соотаетствующие им развертки поверхности пробки крана 13.
Пунктиром на фиг. 8 и 9 показаны канавки на поверхности гнезда пробки в корпусе 12., .
В корпусе. 12.. проделаны кроме того каналы 68, 69, через которые: паста под давлением подается.; в канавки 65,- отж;уда она расходится по остальным канавкам, производя уплотнение трущихся поверхностей пробки крана 13 и его гнезда.
В .промежуточном между показанными на фиг. 6, 8 и 7, 9 положении крана, когда отверстие его пробки пересекает продольные канавки 67, последние разобщены от канавок 65, в которые подается паста через каналы 68, 69.
Таким же образом устроены и все .остальные краны 29, 13а и 29а.
Форма выполнения устройства, изображенного на фиг. 11 и 12, отличается от описанных выше тем, что- здесь затворы выполнены не в виде конусных кранов, а в виде задвижек, аналогичных задвижкам Лудло.
Как видно нз чертежа, верхняя задвижка 70 прижимается пружиной 71 к зеркалу верхней крышки 72 и получает поступательное движение от штока 73, проходящего: через сальник 74.
При повышении давления снизу задвижка прижимается к зеркалу крышки 72, давая наделшое уплотнение.
Аналогично устроена и нижняя задвижка 75 с ее пружиной 76 и штоком 77.
В остальном устройство аналогично описанному выше.
Разгрузочное устройство выполнено также с задвижками вместо кранов.
Для сверхвысоких давлений уплотнение может быть выполнено также с канавками, заполняемыми пастой, как указано на развертке фиг. 8 и 9.
Затворы могут быть выполнены также в ВИде поршней 78, 79, как показано яа фиг. 13 и 14.
Здесь в цилиндрическую выточку корпуса 12 (фиг. 13) вставлен поршень 78, приводимый в движение шарнирно сочлененным с ним штоком 73. Поршень 78, изображенный на фиг. 13 в Открытом состоянии, т. е. когда прямоугольное отверстие в его средней части совпадает с каналом, образуемом камерами А и Г, снабжен на обоих
своих концах поршневыми кольцами 80, обеспечивающими необходимое уплотнение. Кроме того, по обе стороны поршня на поверхности цилиндра имеются две кольцевые канавки 65, а на поверхности цилиндрической выточки корпуса 12 - продольная канавка 67, в которую паста подается под давлением: через канал 68 в корпусе 12.
Аналогично может быть устроено уплотнение и у нижнего поршневого затвора 79.
Для ТОГО , чтобы поршни при своем осевом движении не поворачивались, задний конец поршня 78 может быть снабжен на;правляюп1;ей 81 прямоугольного сечения, проходяшей заднюю крышку 50, или же зубцом 82, как у поршня 79, скользящим в направляющем пазу 83 корпуса 28.
В остальном устройство и действие питателя не отличаются от описанных выше.
Аналогично может быть устроен и выгружатель.
Предмет изобретения.
1. Устройство для загрузки и разгрузки аппаратов, работающих под давлением или вакуумом с применением дозатора и расположенных в загрузочной и разгрузочной трубе кранов нли шиберов с автоматическим управлением от механического привода, о т л ич а ю ш е е с я тем, что для уравновешивания давления в отделениях В и Г трубы оно (устройство) снабжено золотниковым механизмом VI, связанным с приводом кранов Б и предназначенным для соединения указанных отделений трубы с внутренней полостью Д аппарата или с атмосферой.
2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличаюш,аяся тем, что пробки проходных кранов снабжены каналами 63, соединяющими торцевые части крана с внутренней полостью его для осуществления прижатия пробок к их гнездам. фиг S ..фиг 4 фИГв Л4- - ;-i -iJ 
