Дозатор жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01F11/08 

(54) ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к дозированию жидкостей и может применяться, например для приготовления формовочных смесей, в литейном производстве, в обогатительной химической и пищевой промышленности.

Известны дозаторы для жидкостей, содержащие корпус с дозирующим сильфоном, привод сильфона и распределитель, состоящий из входного и выходного клапанов 1 .

Однако в таких дозаторах происходит соответственно неравномерное налипание вязких жидкостей на сопрягающиеся поверхности клапанов распределителя или износ сопрягающихся поверхностей клапанов, что приводит к снижению точности дозирования.

Наиболее близким к предлагаемому является дозатор, содержащий корпус с дозирующим сильфоном, питательный бачок, выпускную воронку, привод и распределитель, который выполнен в виде трубки, соединенной посредством гибкого шланга с корпусом и щарнирно укрепленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения конца трубки под воздействием привода распределителя из одного крайнего положения, соответствующего погружению

в питательный бачок, в другое крайнее положение над выпускной воронкой 2.

Недостатком известного дозатора является сложность и ненадежность конструкции, в которой, кроме привода дозирующего 5 сильфона, необходим двухпозиционный привод распределителя.

Цель изобретения - повышение надежности работы дозатора.

Указанная цель достигается тем, что рас,Q пределитель выполнен в виде двух U-образных трубок - входной, один конец которой погружен в питательный бачок, а другой соединен с верхней частью корпуса, и выходной, одним концом соединенной с заполненной жидкостью нижней частью корпуса, а другим с гидроприводом, причем верхняя часть корпуса и входная U-образная трубка заполнены газом.

На чертеже изображен предлагаемый дозатор.

Дозатор состоит из герметичного корпуса 1, частично заполненного дозируемой жидкостью - остальная (верхняя) часть корпуса заполнена воздухом (газом). В корпус помещен сильфон 2, один торец которого прикреплен к корпусу 1, а другой заглу1пен и прикреплен к штоку 3, связанному с приводом (не показан). При этом рабочая полость образуется объемом, заключенным между наружной поверхностью сильфона 2 и внутренней поверхностью корпуса I. Распределитель выполнен в виде двух перевернутых, т. е. направленных коьп,ами вниз, lJ-образны.х трубок 4 и 5. Входная трубка 4 одним концом погружена в дозируемую жидкость, находящуюся в питательном бачке 6. Другим концом входная трубка 4 соединяется с корпусом 1 выше любого возможного в процессе дозирования уровня поверхности А раздела жидкости и воздуха (газа). Перегиб В входной трубки 4 расположен выше уровня жидкости в питательном бачке 6, постоянство которого поддерживается при помощи поплавкового стабилизатора 7 уровня прямого действия. Выходная трубка 5 одним концом соединяется с корпусом 1 ниже любого возможного в процессе дозирования уровня поверхности А раздела жидкости и воздуха, другим - с гидроприводом 8, ведущим к потребителю дозируе.мой жидкости и расположенным ниже перегиба С трубки 5. Перегиб С трубки 5 расположен выше любого возможного в процессе дозирования уровня поверхности А раздела жидкости и воздуха (газа). Причем расстояние D от места соединения трубки 5 с корпусом 1 до поверхности А раздела жидкости и воздуха больше расстояния от перегиба В трубки 4 до уровня жидкости в питательном бачке 6, а глубина -югружепия F трубки 4 в жидкость в питательном бачке 6 больше расстояния от перегиба трубки 5 до поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1. Причем указанные соотношения , выполняются при всех уровнях дозируе.мой жидкости в питательном бачке 6 и всех уровнях поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1, возможных в процессе дозирования.

Дозатор работает следующим образом.

При движении штока 3 вниз сильфон 2 сжимается, объем рабочей полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью сильфона 2, увеличивается, уровень поверхности А раздела жидкости и воздуха снижается, давление воздуха в корпусе 1 падает. При этом уровень жидкости в трубке 5, находяи ийся в начале цикла на высоте перегиба С, падает под воздействием внешнего атмосферного давления через гидропривод 8, а уровень жидкости в трубке 4, находившийся в начале цикла ниже уровня жидкости в питательном бачке на величину 3, повышается за счет воздействия внешнего атмосферного давления на поверхность жидкости в питательном бачке 6. Это происходит до того момента, когда уровень жидкости в трубке 4 достигает точки перегиба В. При этом уровень жидкости в трубке 5 опустится ниже поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1 на величину Е. При дальнейшем сжатии сильфона 2 происходит стекание жидкости по стенкам трубки 4 из питательного бачка в рабочую полость дозатора. Причем дополнительный объем рабочей полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью сильфона 2, который возникает от сжатия сильфона 2, заполняется жидкостью, поступающей через трубку 4. Поэтому падение уровня жидкости в трубке 5 и уровня поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1 при дальнейшем сжатии сильфона прекращается. За счет того, что расстояние D от .места соединения трубки 5 с корпусом 1 до поверхности А раздела жидкости и воздуха больше расстояния Е перегиба В трубки 4 от уровня жидкости

5 в питательном бачке 6, переливание жидкости из питательного бачка 6 в корпус 1 через трубку 4 начнется раньше, чем уровень жидкости Б трубке 5 опустится до места соединения последней с корпусом 1. Поэтому всасывания воздуха в корпус 1 через трубку 5

не происходит. При выравнивании давления воздуха в корпусе 1 с атмосферным перетекание дозируе.мой жидкости из питательного бачка 6 в корпус 1 через трубку 4 прекращается. За счет того, что площадь поверхJ ности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1 намного больше площадей поперечного сечения трубок 4 и 5, уровень поверхности А раздела жидкости и воздуха в этой части цикла и далее меняется незначительно. Поэтому в описании при базировании от не0 О других уровней и точек он принят постоянны.м. На этом набор дозы заканчивается.

Далее начинается выдача набранной дозы жидкости. Шток 3 под действием привода начинает двигаться вверх, сильфон 2 расширяется, уровень поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1 несколько повышается, давление воздуха в корпусе 1 увеличивается. За счет этого уровень жидкости в трубке 4, находившийся в начале выдачи дозы на высоте ее перегиба В, падает под Еюздействием увеличившегося давления воз° духа в корпусе 1, а уровень жидкости в трубке 5 по той же причине повышается. Это происходит до того момента, когда уровень жидкости в трубке 5 достигает ее точки перегиба С. При этом уровень жидкости в

5 трубке 4 опускается ниже уровня в питательном бачке 6 на величину U. При дальнейшем расширении сильфона 2 происходит переливание жидкости через трубку 5 и гидропровод 8 к потребителю из рабочей полости дозатора. Причем уменьшение объема рабочей полости, образованной внут()енней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью сильфона 2, которое возникает в результате расширения сильфона 2, равно объему переливаемой через трубку 5 и гидропровод 8 к потребителю жидкости. Поэтому падение уровня жидкости в трубке 4 и повышение уровня поверхности А раздела жидкости и воздуха в корпусе 1 прекращается. За счет того, что глубина погружения F