Устройство для дозированной загрузки сыпучих материалов Советский патент 1982 года по МПК G01F11/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ЗАГРУЗКИ СЫПУЧИХ

1,2

Изобрете.ние относится к объемному дозированию сыпучих материалов, а именно к устройствам для загрузки преимущественно малого количества сыпучего материала, и может быть использовайЪ в машиностроении, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны устройства для дозированной загрузки сыпучих материалов, содержащие расходный бункер и подвижно установленную под ним упруго подвещенную дозирующую насадку, выполненную в виде полого сердечника индукционной катушки. При этом насадка в своей нижней части снабжена затвором, выполненным в виде перекрывакяоихся сеток или ряда поворотных постоянных магнитов 1 и 2.

Недостатками известного устройства является недостаточная точность и стабильность при загрузке в емкости количества материала менее одного rpciMMa, обусловленных инерционностью приводов затворов при отключении. Кроме того, затруднено применение укаэанньк уст ройств для загрузки материалов в емкости с узким входным каналом.

МАТЕРИАЛОВ

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее расходный бункер с выпускной горловиной в нижней части и смонтированную в бункере мешалку с вертикальным валом., по{:{вижно установленную под горловиной упруго подвешенную дозирующую насадку с цилиндрическим выпускнал. к нАЛсм, выполненную.в виде по10лого сердечника индукционной катушки со смещением центра масс относительно своей продольной оси, при этом иа-.

садка соединена с горловиной бункера поЬредством эластичной манжеты.

15 . При работе известного устройства материал из бункера мерез выпускную горловину сплошным потоком поступает в насадку, совершающую колебания в результате притягивания ее индук20ционной катушкой и возврата элементами упругой подвески, при этом материал из насадки через выпускной канал подается в загружаемую емкость. При отключении катушки происходит

25 самозапирание потока материала над выпускным каналом 3..

Недостатком известного устройства является пониженная точность при дозированной загрузке тонкодисперсных

30 связных сьшучих материалов, обусловленная наличием непосредственного контакта 7лоев материала в дозирующей насадке и бункере. Глубина промикновения колебаний в слой упомянутых материалов ограничена вследствие их неупругого деформирования, поэтому материал в верхней части насадки и горловине бункера не подвергается интенсивному вибрационному воздействию, дополнительно уплотняется и затем неравномерно поступает в вибрирующий слой материала. Последнее условие приводит к пульсациям давлен и скорости истечения материала в пло ,скости выпускного канала, вызывающим понижение точности дозирования, при4SM HH-xeHCHBHOctb пульсаций также за висит от уровня материала в расходном бункере. Кроме того, эластичная манжета в известном устройстве подвергается не прерывному абразивному воздействию движздцегося слоя дыпучего материала, что сни.ясает ее долговечность. Цель изобретения - повышение точности дозирования и надежности работы устройстйа. Уkaзaннaя цель достигается тем, что в выпускной горловине бункера ус тановлен питатель, например лопастно им еющий привод от вала мешалки, с входным и выходным каналакш, при зтом входной к анал питателя снабжен стабилизатором давления, а под выходным каналом питателя установлена направляющая трубка, жестко связанна с насадкой. В дозирующей насадке установлено устройство для контроля уровня сыпучегр материала. Стабилизатор давления выполнен в виде закрепленного на валу мешалки полого конуса, вдоль образующей когорого расположены ворошители. Кроме того, устройство для контро ля уровня Выполнено в виде переточнЬй трубки воронкообразной формы в ее верхней части,, закрепленной в доз рующей насадке с возможностью регули рования по высоте. Устройство для контроля уровня также может быть выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, прикреп ленного к горловине бункера. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема установки датчика уровня., Устройство содержит бункер 1 с вы пускной горловиной 2, под которой подвижно установлена на упругих элементах 3 дозирующая насадка 4 с цили рическим выпускным каналом 5, диамет которого выбирают из условия обеспечения требуемого расхода и самозапир ния потока материала при отсутствии колебания насадки 4, Насадка 4, соединенная посредством эластичной манжеты 6 с горловиной 2, выполнена из магнито-мягкого материала и является полым сердечником индукционной катушки 7. В горловине 2 установлен питатель 8 с лопастями 9, закрепленными на валу 10 мешалки 11, которая имеет привод от электродвигателя (не показан). Над входным каналом питателя 8 установлен стабилизатор 12 давления, выполненный в виде закрепJKHHoro на валу мешалки 11 полого конуса, вдоль р бразующей которого расположены ворошители 13. Положение стабилизатора 12 давления и число ворошителей 13 определяют из условия стабильной подачи материала на вход питателя 8. Под выходным каналом питателя 8 установлена направляющая трубка 14, жестко связанна-я с насадкой 4. Сечение выходногоканала питателя В и направляющей трубки 14 выбирают таким, чтобы обеспечить требуемый расход материала из насадки 4. В насадке 4 установлено устройство для контроля уровня материала, которое может быть наполнено в виде переточной трубки 15 или в виде датчика 16 уровня (фиг. 2), Переточная трубка 15 имеет, воронкообразную форму в ее верхней части и закреплена в нижней части насадки 4. Крепление трубки is к насадке 4, например с помощью резьбового соединения обеспечивает регулирование высоты трубки 15, по верхнему срезу которой устанавливается требуемый уровень материала в насадке 4. Датчик 16 уровня, например пьезоэлектрический датчик, с чувствительным элементом 17 через корпус питателя 8 прикреплен к горловине 2 бункера 1. Положение чув твит«ельного элемента 17, задающего уровень материала в насадке 4, может быть отрегулировано с помовдью узла крепления датчика 6. Перед началом работы дозирующая насадка 4 предварительно наполняется материалом до заданного уровня. Устройство работает следующим образом. Сыпучий материал подвергается рыхлению мешалкой 11 во всем объме бун-кера 1, дополнительно побуждается ворошителями 13 и транспортируется на вход питателя 6, в ксггором материал захватывается лопастями 9 и пол дается в дозирующую насадку 4 через выходной канал питателя 8 и направляющую трубку 14. При включении индукционной катушки 7 упруго подвешенная насадка 4 начинает совершать колебания с одновременным качанием в поперечной плоскости, поскольку центр масс нассцрси 4 не совпадает с продольной осью магнитной системы. Материал в насадке 4 виброожижается и подается в загружаемую емкость (не показана), установленную под выпускным каналом 5. При этом

в устройстве с переточной трубкой 15 избыток материала выше заданного уровня удаляется через нее в специальную емкость (не показана), поддерживая определенный уровень материала в насадке 4. В случае ис- 5 пользования датчика 16 уровня избыточный материал в насадке 4 динамически воздействует на чувствительный элемент 17, отключая затем привод питателя.8. После снижения уров- Ю ня материала ниже заданного гроисходит повторное включение питателя 8, При, отключении индукционной катушки 7 Нагрузка в ёмкость прекращается, так как поток материала самозапирается «г вследствие образования статического свода над выпускным каналом 5.

Количество загружаемого устройством материала регулируется напряжением на катушке 7, высотой уровня материала.. в насадке 4 или временем загрузки. Регулировка соответствующей произво-, дительности питателя. 8 производится путем .изменения частоты вращения приводного электродвигателя или разме- ров выходного канала и направлякздей трубки 14.

Введение в конструкцию устройства питателя, например лопастного, который своим корпусом разделяет бункер с зирующей насадкой, позволяет устра- 30 нить., непосредственный контакт слоев находящегося в них материала и осуществить регулируемую подачу материала в дозирующую насадку. Снабжение при этом входного канала питателя35

стабилизатором давления позволяет устранить зависимость производительности питателя от уровня материала в бункере, стабилизируя подачу материала в насадку. Выполнение ста- 40 билизатора давления в виде закрепленного на валу мешалки полого конуса с расположенными на нем вороинтелями кроме простоты конструкции также обеспечивает эффективное раз- 45 рушение возможных сводовых структур над входным каналом питателя. Снабжение же выходного канала питателя подвижно установленной под ним нащэавляющей трубкой, жестко связан- -« ной с насадкой, устраняет абразивное воздействие материала на эластичную манжетку, а также позволяет на-, править поток материала от питателя в зону максимального расхода, стабилизируя уровень материала-в на- г садке. Жесткая связь направляющей трубки с насадкой обеспечивает их совместное колебание, предотвращая этим налипание материала и образование сводов внутри трубки.

Установка в дозирующей насадке предлагаемого устройства для контроля уровня позволяет поддержать . в ней определенный уровень сыпучего материала, до которого .проника- 65

ют интенсивные механические колебания, дает возможность сформировать однородную структуру материала в насадке, устраняя этим пульсации давления и скорости истечения в плоскости выпускн.ого канала, характериле для известного устройства.

При выполнении устройства для контроля уровня в виде переточной трубки воронкообразная .форма ее верхней части повышает скорость удаления избыточного.материала из насадки. Закрепление переточной трубки в насадке с возможностью , регулирования по высоте позволяет оперативно производить установку требуемого уровня материала, а также дает возможность дозировать склонные к налипанию материалы, так как совместные колебания насадки и переточной трубки способствуют очищению последне

При дозированной загрузке материалов, не обладающих склонностью к налипанию, предлагаемое устройство для контроля уровня может быть выполнено в виде пьезоэлектрического датчика. Крепление датчика к горловине бункера обеспечивает относительное движение .вибрирующего слоя материала и чувствительного элемента датчика, их взаимодействие -при достижении определенного уровня. Применение датчика уровня позволяет устранить отвод избыточного материала из насадки и необходимоЛгь специальной емкости для отводимого материала.

Формула, изобретения

, 1. Устройство для дозированной зарузки сыпучих материалов,содержащее расходный бункер с выпускной горловиной & нижней части и смонтированную в бункере мешалку с вертикальным валом, подвижно установленную под горловиной упруго подвешенную дозирующую насадку с цилиндрическим выпускньм каналом, выполненную в виде полого сердечника индукционной катушки со смещением центра масс относительно своей продольной оси, при этом насадка соединена с горловиной бункера посредстве эластичной манжеты, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности дозирования и надежности работы устройства в выпускной горловине бункера установлен питатель, например лопастной, имеющий привод вала мешалки, с входным и выходным каналами, причем входной канал питателя снабжен, стабилизаторсм давления, а под выходным каналом питателя подвижно установлена направляющая трубка, жестко связанная с доэирую14ей насадкой, в которой установлено устройство для контроля уровня сыпучего материала.