FI105697B - Panostuslaite, jossa on elin virtaaman säätämiseksi - Google Patents

Description

. , 105697

Panostuslaite, jossa on elin virtaaman säätämiseksi

Esillä oleva keksintö liittyy panostuslaitteeseen massiivisen aineen syöttämiseksi edeltäkäsin määrätyllä virtaamalla rajattuun tilaan.

5 Keksintö liittyy erityisesti rajattuun tilaan edeltäkäsin määrätyllä vir taamalla massiivisen aineen syöttämiseksi olevaan panostuslaitteeseen, joka käsittää syöttölokeron, joka sisältää suppilon muotoisen alaosan, joka määrittelee olennaisesti pystysuoran keskeisen ulosvirtausakselin, putken rajattuun tilaan syöttämistä varten, joka sijaitsee aksiaalisesti aineiden syöttölokeron mai-10 nitun alaosan alapuolella, ja elimen aineen pidättämiseksi ja virtaaman säätämiseksi.

Tätä lajia olevia laitteita käytetään esimerkiksi masuuneissa ja erityisesti masuuneissa, jotka on varustettu kallistuvalla ja/tai pyörivällä jakelukourul-la. Syöttölokero käsittää sitten, säiliön panostusaineen pystysuunnassa sulkemi-15 seksi ja lisäksi sisältää alemman tiivistyselimen, joka mahdollistaa syöttölokeron eristämisen paineistetun masuunin suhteen.

Tällainen laite, jolla pyörivällä tai kallistuvalla jakelukourulla varustettu masuuni on suunniteltu varustettavaksi, on tunnettu EP-patenttihakemuksesta 0 062 770. Tässä asiakirjassa on ehdotettu yhdistettyä elintä aineen pidättämi-20 seksi ja virtaaman säätämiseksi, joka käsittää kaksi pallomaisten tai lieriömäisten kupujen muodossa olevaa säätölaitetta. Näiden kahden kuvun suhteellinen liike tekee mahdolliseksi muuttaa läpimenoleikkausta symmetrisesti aineen kes-kivirtausakselin ympärillä. Nämä säätölaitteet on asennettu vuotamattomaan kammioon, joka sijaitsee suoraan syöttölokeron alla. Tämän vuotamattoman ’ 25 kammion alapää on varustettu alemmalla tiivistyselimellä. Viimeksi mainittu kä sittää sulkuluukun, joka voidaan kääntää sivuasennon, jossa se on suojattuna syöttölokerosta poistetulta aineelta, ja sulkuasennon välillä, jossa se on poikittain aineen ulosvirtausakselin suhteen. Tässä sulkuasennossa sulkuluukku voidaan sovittaa aksiaalisella siirtoliikkeellä istukalle. Tämä istukka ympäröi kehän . : 30 suunnassa syöttölokeron poistoaukkoa ja on varustettu alaspäin osoittavalla tii- « .· - vistyspinnalla, ts. aineen ulosvirtauksen suuntaan.

EP-patenttihakemuksessa 0 062 770 selostetun tyyppinen laite kykenee täydellisesti tarjoamaan virtaaman säätelyn ja tiivistämisen kannalta tarvittavat ominaisuudet, jopa sellaisen rajatun tilan kannalta tarvittavat ominaisuudet, 35 jossa on korkeat paineet. Sen ainoana haittana on sen korkea kokoonpanokor-keus, mikä johtuu siitä seikasta, että yhdistetty elin aineen pidättämiseksi ja vir- • · 2 105697 taaman säätämiseksi ja tiivistyskin on sijoitettu päällekkäin syöttölokeron alapuolelle. Tämän epäkohdan voittamiseksi vaadittaessa voisi esimerkiksi olla mahdollista tarkastella syöttölokeron alle sijoitetun, virtaamaa säätävän elimen korvaamista virtaaman säätämiseksi olevalla elimellä, joka sisällytetään suoraan 5 syöttölokeroon.

EP-patenttihakemuksesta 0 088 253 on tunnettu masuunin panostamiseksi oleva laite, joka on johdannossa kuvattua lajia ja joka on varustettu yhdistetyllä elimellä aineen pidättämiseksi ja virtaaman säätämiseksi, joka käsittää kellomaisen elimen, joka on sisällytetty aineiden syöttölokeroon. Tätä kello-10 maista elintä, jolla on alareunansa suunnassa leviävän aksiaalisesti symmetrisen kartion muoto, voidaan siirtää pystysuunnassa syöttölokeron akselia pitkin. Lasketussa asennossa se toimii vuorovaikutuksessa syöttölokeron poistoaukon tasoon asetetun ensimmäisen istukan kanssa poistoaukon sulkemiseksi. Korotetussa asennossa se määrittelee rengasmaisen ulosvirtausaukon syöttölokeron 15 suppilon muotoisen seinän ja sen alareunan väliin. Tämän rengasmaisen aukon läpimenoleikkaus riippuu kellomaisen elimen pystysuuntaisesta iskunpituudesta.

Nyt on hyvin tunnettua, että tätä lajia olevalla kellomaisella elimellä ei ole välttämättä mahdollista saada tyydyttävää tilannetta aineen virtaaman säätöomi-naisuuksien suhteen. Tämän epäkohdan lievittämiseksi EP-patenttihakemus 20 0 088 253 ehdottaa, että kellomaisen elimen alareunan sivulle sijoitetaan pitku lainen ja teräväkärkinen kappale, joka on samankeskinen poistoaukon keskiak-selin kanssa ja joka ulottuu aksiaalisesti viimeksi mainitun läpi kourun syöttämiseksi olevan putken suunnassa. Tämän kappaleen profiili tekisi sitten teoreettisesti mahdolliseksi määritellä säätöominaisuus, ts. toiminto "aineen virtaa-25 ma/pidättävän ja säätävän elimen pystysuuntainen iskunpituus". Saatu tulos on kuitenkin kutakuinkin epätyydyttävä.

EP-patenttihakemus 0 088 253 ehdottaa myös alempaa tiivistyselin-tä, joka on sisällytetty syöttölokeroon. Tämä tiivistyselin käsittää sulkulevyn, joka on asetettu kellomaisen elimen alle ja varustettu kehän suuntaisella tiivisteellä ; 30 alapintansa puolella. Kun kellomainen elin painautuu istukalleen, levy voidaan ·* - sovittaa aksiaalisesti toiseen istukkaan. Viimeksi mainitussa, joka sijaitsee mai nitun ensimmäisen istukan alapuolella, on läpimenoleikkaus, joka on pienempi kuin ensimmäinen ja on varustettu tiivistyspinnalla, joka osoittaa syöttölokeron sisäpuolta kohti. Tämä vuotamaton elin ei kuitenkaan ole tyydyttävä. Todellakin 35 mainittu toinen istukka, joka on alttiina poistoaukon läpi viilaavien aineiden ai- • · 105697 3 heuttamalle kulumiselle, menee pilalle nopeasti eikä enää kykene varmistamaan sulkemista, joka on vuotamaton painekaasujen suhteen.

Nyt haluttaessa EP-patenttihakemuksen 0 088 253 panostuslaittees-sa korvata alempi tiivistyselin, joka on sisällytetty syöttölokeroon, kääntyvällä 5 sulkukannella, joka on EP-patenttihakemuksesta 0 062 770 tunnettua lajia, kaikki etu kokoonpanon korkeuden näkökulmasta menetetään. Todellakin kun kellomainen elin on painautuneena istukalleen, mainittu pitkulainen ja teräväkärkinen kappale sijaitsee välttämättä syöttölokeron poistoaukon alapuolella. Koska kääntyvä sulkuluukku ei voi kulkea mainitun pitkulaisen kappaleen läpi, on näin 10 ollen välttämätöntä muodostaa aineiden syöttölokeron alapuolelle vuotamaton kammio, jonka sisään mainittu pitkulainen kappale voi tunkeutua koko pituudeltaan. Sulkuluukku sisällytetään sitten tämän vuotamattoman kammion alapään sisään, jonka korkeus varmasti ei ole pienempi kuin vuotamattoman kammion korkeus, joka sulkee sisäänsä mainitut säätölaitteet, jotka ovat EP-15 patenttihakemuksesta 0 062 770 tunnettujen pallomaisten kupujen muodossa.

Esillä olevan keksinnön tehtävänä on muodostaa panostuslaite, jossa aineiden pidättämiseksi ja virtaaman säätämiseksi oleva laite on sisällytetty syöttölokeroon mutta jossa ei ole kaikkia niitä epäkohtia, jotka mainittiin edellä EP-patenttihakemuksen 0 088 253 laitteen kohdalla.

20 Tämä tehtävä saavutetaan massiivisen aineen edeltäkäsin määrä tyllä virtaamalla rajattuun tilaan syöttämiseksi olevalla panostuslaitteella, joka käsittää syöttölokeron, joka sisältää suppilon muotoisen alaosan, joka määrittelee olennaisesti pystysuoran keskeisen ulosvirtausakselin, putken rajattuun tilaan syöttämistä varten, joka sijaitsee aksiaalisesti syöttölokeron mainitun ala-25 osan alapuolella, ja elimen aineen pidättämiseksi ja virtaaman säätämiseksi, joka sisältää kellomaisen elimen, joka on liikkuva syöttölokeron sisällä syöttölokeron mainitussa alaosassa olevan poistoaukon sulkemista varten olevan ala-asennon ja kohotetun yläasennon välillä, ja keskeisen annostuskappaleen, joka on pitkulainen ja selvästi kapeampi kuin kellomainen elin, sama-akselisena mai-- 30 nitun keskeisen ulosvirtausakselin kanssa ja liikkuvana viimeksi mainittua pitkin ·' tunkeutuakseen suuremman tai pienemmän määrän mainitun poistoaukon läpi . syöttöputken suunnassa, jolloin^ kellomainen elin ja mainittu keskeinen annos- tusaukko ovat liikkuvia toistensa suhteen, niin että etäisyyttä, joka erottaa nämä kaksi, voidaan vapaasti säätää. On tarkennettava, että termi "kellomainen elin" 35 käsittää myös pidätyskappaleen, jolla ei välttämättä ole kellomaisen elimen muotoa.

• · . 4 105697

Keksinnöllä muodostetussa laitteessa keskeinen annostuskappale ei ole enää kellomaisen elimen osan muodostava elementti vaan itsenäinen elementti, jonka asemaa suhteessa poistoaukkoon voidaan säätää riippumattomasti kellomaisen elimen aseman suhteen aineiden syöttölokerossa. Tämä 5 ominaisuus mahdollistaa kellomaisen elimen sijoittamisen matkan päähän pois-toaukosta, jossa se käytännössä ei enää vaikuta sen virran nopeuteen, joka virtaa ulos tästä aukosta. Tätä virtaamaa voidaan sen vuoksi säätää olennaisesti keskeisen annostuskappaleen liikkeellä. Siitä seuraa sitten, että säädön tunnusluku, ts. funktio Q = f(C), jossa Q on ulos poistoaukosta virtaavan aineen 10 virtaama ja C on keskeisen annostuskappaleen matka, voidaan määrätä valitsemalla pitkulaisen ja kapean kappaleen pituusprofiili, joka nyt täyttää tyydyttävästi tehtävänsä keskeisenä annostuskappaleena. Täten esimerkiksi on mahdollista saavuttaa lineaarinen tunnusluku Q = k ' C, jossa k on vakio, joka on riippuvainen panosaineen luonteesta ja raekoosta.

15 Huomataan, että jos halutaan saavuttaa samanlaisia tuloksia käyttä en EP-patenttihakemuksen 0 088 253 laitetta, olisi välttämätöntä antaa keskeiselle annostuskappaleelle liikaa pituutta. Syöttölokerolle, jonka suppilon muotoisella osalla on 80°:n kärkikulma, tämä pituus voisi olla esimerkiksi suurempi kuin kaksi kertaa poistoaukon halkaisija.

20 Ehdotetun laitteen toisena etuna on, että kellomaisen elimen asemaa syöttölokerossa voidaan muuttaa vapaasti ylävirtaan asennosta, jossa se käytännössä enää ei vaikuta virtaamaan, joka virtaa ulos poistoaukon kautta. Tämä mahdollisuus muuttaa kellomaisen elimen asemaa suppilossa vaikuttamatta millään tavoin virtaamaan tekee mahdolliseksi valita syöttölokerossa kellomaista 25 elintä varten paikka, jossa kellomainen elin optimaalisesti vaikuttaa aineen ulosvirtauksen yhtenäisyyteen syöttölokeron sisällä. Täten on mahdollista pienentää ilmiötä kiinteistä hiukkasista, jotka erottavat riippuen niiden raekoosta. Tämä hyvin tunnettu ilmiö saa alkunsa siitä seikasta, että hienommat hiukkaset pyrkivät virtaamaan ulos syöttölokeron keskustan kautta, mitä vastoin karkeammat hiuk-30 kaset vihaavat ulos pikemminkin seiniä pitkin. Kellomaisen elimen optimaalisen sijainnin kautta aineessa, joka sijainti on valittu ja säädetty funktiona panosaineen luonteesta ja raekoosta samoin kuin syöttölokeron täyttökorkeudesta, on mahdollista aikaansaada aineiden syöttölokeron yhtenäisempi tyhjentäminen. On mahdollista esimerkiksi säätää kellomaisen elimen paikka funktiona panos-35 tuskorkeudesta jatkuvasti funktiona syöttölokeron punnitsemislaitteesta tulevasta lähtösignaalista.

• ·« 105697 5

Edullisessa sovellutuksessa keskeinen annostuskappale käsittää alemman katkaistun kappaleen, joka levenee ylöspäin ja joka päättyy yläpäähän, joka kapenee ohjaustangon suunnassa. Alempi katkaistu kappale toimii säätöelementtinä. Toinen pää on suunniteltu niin, että se vaikuttaa aineen ulos-5 virtaukseen, ts. säätöominaisuuksiin, mahdollisimman vähän.

Edullisesti kellomainen elin on varustettu ontolla takaosalla tai ontelolla, johon keskeinen annostuskappale voidaan kokonaan vetää, esimerkiksi kun kellomainen elin on alimmassa asennossaan ulosvirtausaukon sulkemiseksi. Siitä seuraa sitten, että poistoaukon sulkemisasennossa ei enää ole elementit) tiä, joka menee viimeksi mainitun läpi.

Varustettuna alemmalla tiivistyselementillä laite voidaan asentaa paineistettuun rajattuun tilaan, esimerkiksi masuuniin. Syöttölokero toimii silloin säiliönä paineistettuun astiaan, syötettävän massiivisen aineen pystysuuntaiseksi sulkemiseksi.

15 Ensimmäisessä sovellutuksessa tällainen alempi tiivistyselin käsittää sulkuiuukun, joka voidaan kääntää sivuasennon, jossa se on suojattuna syöt-tölokerosta syötetyltä aineelta, ja sulkuasennon välillä, joka on poikittainen aineen ulosvirtausakselin suhteen ja jossa se voidaan sovittaa aksiaalisesti istukalle. Tämä ympäröi kehän suunnassa syöttölokeron poistoaukkoa ja on varus-20 tettu tiivistyspinnalla, joka osoittaa alaspäin. Huomataan että tämä tiivistyselin ei ole millään tavoin alttiina kulumiselle aineiden syöttölokeron poistoaukosta ulos viilaavien aineiden vaikutuksesta. Kun keskeinen annostuskappale voidaan vetää täydellisesti takaisin kellomaisen elimen sisään, sulkuluukku voidaan lisäksi asentaa suoraan alavirran puolelle poistoaukkoa; tämä tekee mahdolliseksi m 25 saada huomattava säästö kokoonpanon korkeudessa verrattuna EP-patenttihakemuksesta 0 062 770 tunnettuun laitteeseen.

On kuitenkin myös mahdollista varustaa ehdotettu laite alemmalla tii-vistyselimellä, joka käsittää: sulkuelementin, joka on pantu suoraan kellomaisen elimen alle ja jota voidaan liikuttaa aksiaalisesti tämän suhteen, jolloin mainittu _ 30 sulkuelementti on varustettu sivukehäpinnalla. johon on sisällytetty täytettävä tii- ·*' - viste, ja keskeisellä läpimenoaukolla keskeistä annostuskappaletta varten, väli neen sulkuelementin siirtämiseksi aksiaalisesti kellomaisen elimen alla olevan suojatun asennon ja kellomaisen elimen ulkopuolella olevan toiminnallisen asennon välillä, kun viimeksi mainittu on mainitussa alemmassa sulkuasennos-35 sa, ja istukan, joka on asennettu aksiaalisesti poistoaukon alapuolelle, jolloin mainittu istukka on varustettu ensimmäisellä tiivistyspinnalla, joka osoittaa alas- 105697 6 päin ja joka ympäröi mainittua täytettävää tiivistettä, kun sulkuelementti sijaitsee mainitussa toiminnallisessa asennossa. Tämä alempi tiivistyselin mahdollistaa panostuslaitteen kokoonpanokorkeuden pienentämisen edelleen. Todellakaan enää ei ole välttämätöntä muodostaa kammiota, joka sulkee sisäänsä vuota-5 mattoman sulkuluukun syöttölokeron poistoaukon ja paineistettuun rajattuun tilaan syöttämistä varten olevan putken välillä. Verrattuna EP-patenttihake-muksen 0 062 770 laitteeseen tämä ehdotetun laitteen edullinen sovellutus tekee mahdolliseksi säätöominaisuuksien kannalta saavutettujen etujen lisäksi välttää tiivistysistukan liian nopeaa kulumista. Tämä on niin muodoin etusijalla 10 oleva sovellutus, jolle on tunnusomaista erinomaiset laatuominaisuudet säätöominaisuuksien kannalta ja alemman tiiviste-elimen kulumiskestävyyden kannalta samoin kuin minimaalinen kokoonpanokorkeus.

Ensimmäisessä sovellutuksessa kellomainen elin on varustettu ylemmällä ontolla akselilla, joka on ulotettu aksiaalisesti ylöspäin syöttölokeron 15 läpi. Tämä ontto akseli mahdollistaa keskeisen annostuskappaleen tuomisen sisään ja vetämisen ulos tämän onton akselin läpi ja samalla muodostaa aksiaalinen ohjaus keskeiselle annostuskappaleelle. Ainakin ensimmäinen aineiden syöttölokeron ulkopuolella sijaitseva hydraulisylinteri on yhdistetty syöttölokeron ja onton akselin väliin. Tämä hydraulisylinteri tai nämä hydraulisylinterit on mi-20 toitettu muodostamaan tarvittavan voiman kellomaisen elimen nostamiseksi aineen läpi. Keskeinen annostusaukko on varustettu sama-akselisella tangolla, joka on ohjattuna aksiaalisesti onton akselin sisäpuolella, ja ainakin toinen hydraulisylinteri on yhdistetty aksiaalisesti onton akselin ja tämän tangon väliin. Tämä toinen hydraulisylinteri on kytketty seuraamaan ensimmäistä hydraulisylinte- 25 riä tai ensimmäisiä hydraulisylintereitä, niin että kellomaisen elimen iskunpituus * (c) ensimmäisessä suunnassa samanaikaisesti aikaansaa keskeisen annostus-kappaleen iskunpituuden (c) vastakkaisessa suunnassa.

Toisessa sovellutuksessa syöttölokero on varustettu kiinteällä ontolla ohjausakselilla, joka ulottuu aksiaalisesti alaspäin syöttölokeron sisäpuolella. 30 Kellomainen elin on varustettu ylemmällä ontolla akselilla, joka voidaan kytkeä tälle kiinteälle ontolle akselille. Keskeinen annostuskappale on varustettu sama-akselisella tangolla, joka on aksiaalisesti ohjattuna kiinteän onton akselin sisäpuolella. Ainakin yksi ensimmäinen hydraulisylinteri on kytketty syöttölokeron ja mainitun ylemmän onton akselin väliin, ja ainakin toinen hydraulisylinteri on kyt-35 ketty syöttölokeron ja kiinteän onton akselin sisäpuolella olevan tangon väliin.

• · < 105697 7

Ehdotetun laitteen muut edut ja ominaisuudet tulevat esille edullisten, jäljempänä esitettyjen sovellutusten yksityiskohtaisesta selostuksesta, joka on tehty yksinomaan kuvaamlserrtarkoituksessa ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 5 kuvio 1 esittää kaavamaisesti pystyleikkauksessa masuunin panos- tuslaitetta, kuvio 2 esittää kuvion 1 laitteen ensimmäistä sovellutusmuunnosta, kuviot 3 - 5 esittävät kaavamaisesti kuvion 1 tai 2 mukaisen laitteen toimintaa, 10 kuvio 6 esittää kuvion 1 mukaisen laitteen toista vaihtoehtoista so vellutusmuunnosta, kuvio 7 esittää yksityiskohtaa kuvion 6 tiivistyslaitteen sovellutuksesta.

Kuvio 1 edustaa esillä olevan keksinnön mukaisen panostuslaitteen 15 yhtä sovellutusta, jolla masuuni on suunniteltu varustettavaksi. Viitenumero 10 tarkoittaa pyörivän tai kallistuva jakelukourun (ei esitetty) käyttämiseksi olevan mekanismin vaippaa. Viitenumero 12 tarkoittaa masuunin pystyakselia. Syöttö-putki 14 kulkee pituussuunnassa vaipan 10 läpi panostusaineen, esim. koksin, sintterin, pellettien jne. syöttämiseksi jakelukouruun. Tämä syöttöputki 14 on 20 sama-akselinen masuunin pystyakselin 12 kanssa.

Viitenumero 18 tarkoittaa yleisesti syöttölokeroa, joka muodostaa säiliön panostusaineen erottamiseksi masuunista. Tätä panostusainetta on merkitty syöttölokeron 18 sisäpuolella viitenumerolla 20. Syöttölokero 18 käsittää yläosan 22, jolla on lieriön muoto, joka on sama-akselinen pystyakselin 12 kanssa. Kaksi 25 panostusaukkoa 24 ja 26, joiden kautta syöttölokero voidaan täyttää, on sijoi- % tettu tähän yläosaan 22. Täyttäminen tapahtuu esimerkiksi sinänsä tunnetulla tavalla käyttämällä kahta kujjetinta, joissa on laatikot 28 ja 30.

Nämä panostusaukot 24 ja 26 on varustettu vastaavilla yläsulkuluu-kuilla 32 ja 34. Nämä yläsulkuluukut takaavat suljetussa asennossa syöttöloke-30 ron sulkemisen ympäröivän ilman suhteen. Kuviossa 1 ne on esitetty katkoviivoin avoimessa asennossa. On huomattava, että tässä asennossa ne on sijoitettu vastaaviin syöttölokeron sivuputkiin 36, 38, jotka on hyvin suojattu laatikoiden 28, 30 panostusaukoista 24 ja 26 puretulta aineelta. Kumpikin näistä putkista 36, 38 on varustettu poistettavalla erotuslevyllä 40, 42, joka mahdollistaa 35 pääsyn vastaavan sulkuluukun luokse huoltotöitä varten.

105697 8

Syöttölokeron 18 yläosa 22 jatkuu alaosana 44, jolla on suppilon tai aksiaalisesti symmetrisen katkaistun kartion muoto, joka on samankeskinen akselin 12 kanssa. Aksiaalisesti symmetristen kartioviivojen kärkikulma on esimerkiksi välillä 60 - 80°, mikä vastaa suuruusluokkaa 50 - 60° olevaa sisäpuolisen 5 seinän 46 kaltevuutta.

Ala-aukko 48, joka on sama-akselinen akselin 12 kanssa, on varustettu tiivistyselimellä 50. Tämä varmistaa suljetussa tilassa syöttölokeron 18 tiivistämisen masuunin suhteen.

Kuvioissa 1 - 5 esitetyssä sovellutuksessa tiivistyselin 50 käsittää sullo kuluukun 52, joka voidaan kääntää sivuasennosta (esitetty katkoviivoin kuvioissa 1 ja 2), jossa se on suojattu ulos aukosta 48 virtaavalta aineelta, sulkuasen-toon, jossa se on poikittain akselin 12 suhteen. Tässä sulkuasennossa sulku-luukku 52 voidaan sovittaa sinänsä tunnetulla tavalla aksiaalisesti istukalle 54 ympäröimään kehällä aukkoa 48, ja luukku on varustettu alaspäin olevalla tirvis-15 tyspinnalla 56. Sulkuluukun 52 kääntämiseksi tarvittava tila syöttölokeron 18 alapuolelle saadaan yhdistämällä syöttölokero vuotamattoman kammion 58 avulla syöttöputkeen 14. Sivusuuntainen putki 60, joka on varustettu poistettavalla sulkulevyllä 62, mahdollistaa pääsyn saamisen vuotamattoman kammion 58 sisäpuolelle sulkuluukun 52 tai istukan 54 vaihtamiseksi.

20 Viitenumero 64 viittaa yleisesti elimeen aineen pidättämiseksi ja säätämiseksi. Tämä elin käsittää kellomaisen elimen 66 ja keskeinen annostus-kappaleen 68, joita voidaan siirtää toistensa suhteen akselin 12 pitkin.

Kellomaisella elimellä 66 on onton katkaistun kartion muoto, joka on sama-akselinen akselin 12 kanssa ja joka leviää alemman vaakareunan 70 25 suunnassa. Kuvioissa 1 ja 2 kellomainen elin on esitetty sulkuasennossa. Se tukeutuu alareunallaan 70 syöttölokeron 18 sisäseinään 46 sulkeakseen ylävirtaan sukuelimestä 50 olevassa kartiomaisessa osassa olevan läpimeno-osan 72. Toisin sanoen tämä läpimeno-osa muodostaa syöttölokeron 18 poistoaukon 72, joka voidaan sulkea kellomaisella elimellä 66 ja joka voidaan avata vetä-30 mällä kellomaista elintä 66 takaisin ylöspäin.

Keskeisellä annostuskappaleella 68 on pitkulainen muoto, se on olennaisesti kapeampi kuin kellomainen elin 66. Se on esimerkiksi aksiaalisesti symmetrinen kappale, joka muodostuu päällekkäisistä katkaistuista kartioista 74, 76, jotka leviävät ulospäin ja jotka määrittelevät varsinaisen säätöprofiilin. Ylä-35 päässään 78 tämä aksiaalisesti symmetrinen kappale kapenee progressiivisesti tukitangon 80 suunnassa, joka on samankeskinen akselin 12 kanssa. Keskeisen »· « i 105697 9 annostuskappaleen 68 profiilin valinta määräytyy joko kokeellisesti tai laskemalla. Tärkeää on, että keskeinen annostuskappale 68 on pitkulainen ja ennen kaikkea selvästi kapeampi kuin kellomainen elin 66. Kuvioissa esitetyllä profiililla on saavutettu säätötunnusluvun Q = f(C) hyvä lineaarisuus tavanomaisille ma-5 suunin syöttöaineille. On huomattava, että katkaistun kartion 76 kärkikulma on hieman pienempi kuin syöttölokeron kärkikulma; että katkaistun kartion 74 kärkikulma on olennaisesti yhtä suuri kuin syöttölokeron kärkikulma; ja että kahden kartion 74, 76 yhteen laskettu korkeus on olennaisesti yhtä suuri kuin mainitun ala-aukon 48 halkaisija.

10 Keskeisen annostuskappaleen 68 aksiaalinen sijoittaminen syöttölo keron 18 ala-aukkoon 48 rajoittaa viimeksi mainitussa rengasmaisessa läpime-noaukossa. Tämän läpimenoaukon leikkauksen määrittelee keskeisen annostuskappaleen 68 poikkileikkaus tämän ala-aukon 48 tasolla. Kun kuviossa 1 esitettyä keskeistä annostuskappaletta 68 siirretään ylöspäin mainitun ala-aukon 15 48 läpi, viimeksi mainitussa olevan läpimenoleikkaus suurenee minimiarvosta maksimiarvoa kohti, mikä vastaa läpimenoleikkausta, joka on kokonaan vapautettu keskeisestä annostuskappaleesta.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyt laitteet voidaan erottaa toisistaan vain kellomaisen elimen 66 ja keskeisen annostuskappaleen erilaisten käyttömekanismi-20 en kautta.

Kuviossa 1 kellomaisen elimen 66 yläpää on varustettu ontolla akselilla 82, joka on ulotettu aksiaalisesti ylöspäin syöttölokeron 18 taakse. Aksiaalinen tiivistyslaite 84, esimerkiksi tiivisteen tiukennuslaipan tyyppinen laite, muodostaa onton akselin 82 aksiaalisen ohjauksen ja tiivistyksen syöttölokeron 18 25 yläseinän läpi. Kaksi hydraulisylinteriä 86 ja 88 on yhdistetty varsien 90 ja 92 väliin, jotka on kiinnitetty onton akselin 82 yläpäähän ja syöttölokeroon 18. Nämä hydraulisylinterit 86 ja 88 täytyy mitoittaa muodostamaan riittävän voiman, joka mahdollistaa kellomaisen eHmen 66 nostamisen aineen 20 läpi. Kolmas hydrau-lisylinteri 94 on asennettu vuotamattomalla tavalla onton akselin 82 yläpäähän. 30 Sen tanko 96 tunkeutuu aksiaalisesti onton akselin 82 sisään, missä se on vh-distetty keskeisen annostuskappaleen 68 tangon 80 yläpäähän. Tämä tanko 80 on ohjattuna onton akselin 82 sisäpuolella liikkuessaan pystysuunnassa syöttölokeron 18 suhteen. Säädin 100 varmistaa, että hydraulisylintereiden 86 ja 88 iskunpituus (c) yhdessä suunnassa aikaansaa synkronisen liikkeen, jossa on 35 hydraulisylinterin 94 iskunpituus (c) vastakkaisessa suunnassa. Säädin 100 tekee tämän mukaisesti mahdolliseksi pitää keskeistä annostuskappaletta 68 liik- • · · 105697 10 kumattomana syöttölokeron 18 suhteen, kun kellomaista elintä 66 nostetaan tai lasketaan hydraulisylintereillä 86 ja 88.

Kuviossa 2 kellomaisen elimen 66 yläpää on varustettu ontolla akselilla 102, joka on kytketty aksiaalisesti kiinnitetylle ontolle akselille 104. Viimeksi 5 mainittu on sama-akselinen akselin 12 kanssa ja kiinnitetty syöttölokeron 18 ylä-seinään. Kaksi hydraulisylinteriä 106 ja 108 on asennettu tälle yläseinälle, ja niiden vastaava hydraulisylinterin tanko 110, 112 tunkeutuu syöttölokeron 18 sisään, missä se on yhdistetty onton akselin 102 yläpäähän. Hydraulisylintereiden 106 ja 108 täytyy olla mitoitettu niin, että ne muodostavat tarpeellisen voiman 10 tekemään mahdolliseksi kellomaisen elimen 66 nostaminen aineen 20 läpi. Kolmas hydraulisylinteri 114 on asennettu syöttölokeron 18 yläseinään, niin että sen hydraulisylinterin mäntä 116 tunkeutuu aksiaalisesti kiinteän onton akselin 104 sisään, missä se on yhdistetty keskeisen annostuskappaleen 68 tankoon 80. Tämä tanko 80 on ohjattuna aksiaalisesti kiinteän onton akselin 104 sisällä, 15 kun se liikkuu pystysuoraan syöttölokeron 18 suhteen. Sylinterimäinen kotelo 118 ympäröi hydraulisylinterin tankoja 110 ja 112 niiden suojaamiseksi panosai-neen aiheuttamalta tahraantumiselta ja kulumiselta.

Purkamistoimintaa syöttölokerosta, joka on varustettu elimellä aineen pidättämiseksi ja säätämiseksi ja alasulkuelimellä, joka on selostettu edellä, tar-20 kastellaan kuvioiden 3, 4 ja 5 avulla.

Kuviossa 3 alasulkuelin 50 on suljettuna, mikä tarkoittaa, että sulku-luukku 52 on vuotamattomalla tavalla sovitettuna istukkaansa 54 vasten. Kellomainen elin 66 on laskettuna täysin sulkuasentoonsa, jossa se sulkee poistoau-kon 72 ja pidättää panosainetta sukuelimestä 50 ylävirtaan päin. Keskeinen an-25 nostuskappale 68 on kohotettuna ylös kellomaisen elimen 66 sisäpuolella ja korotetussa maksimiasennossa.

Kuviossa 4 alasulkuelin 50 on avoimena, mikä tarkoittaa, että sulku-luukku 52 on käännetty suojattuun sivuasentoon. Kellomainen elin 66 on yhä kokonaan laskettuna sulkuasentoonsa ja pidättää panosainetta 20 syöttöloke-;t 30 rossa 18. Keskeinen annostuskappale 68 on laskettu asentoon, joka vastaa ·' - haluttua virtaamaa. Toisin sanoen keskeisen annostuskappaleen matka C, mikä tarkoittaa etäisyyttä sen korotetun maksimiasennon suhteen, on valittu ottaen huomioon tunnusluku Q = f(C), joka pätee syöttölokerossa 18 olevalle aineelle 20. Laite on nyt valmistettuna panosaineen 20 purkamiselle.

35 Kuviossa 5 kellomainen elin 66 on korotetussa asennossaan, jossa se vapauttaa poistoaukon 72. Sen asento aineessa 20 valitaan niin, että on mi- i 105697 11 nimaalinen vaikutus poistoaukosta 72 ulos virtaavan aineen virtaamaan ja maksimaalinen vaikutus syöttölokeron 18 tyhjentämisen yhtenäisyyteen. Kellomaisen elimen iskunpituus määritellään tämän mukaisesti panosaineen raekoon ja luonteen funktiona. Se voidaan säätää funktiona syöttölokeron 18 täyttötasosta, 5 joka luonnollisesti laskee lokeron tyhjentämisen kuluessa. Tämä säätö tehdään esimerkiksi automaattisesti funktiona ulosmenosignaalista laitteesta, joka on syöttölokeron 18 jatkuvasti punnitsemista varten.

Kuvio 6 esittää kuvioiden 1 ja 2 laitteen sovellusmuunnosta. Sellaisen sulkuelimen 50 sijasta, joka on varustettu syöttölokeron 18 alle asennetulla 10 kääntyvällä sulkuluukulla 52, kuvion laite käsittää alasulkuelimen 200, joka on täydellisesti sisällytetty syöttölokeroon 18. Tämä elin 200 käsittää istukan 202, joka on asennettu vuotamattomalla tavalla ala-aukon 48 tasolle, ja sulkuele-mentin 204, jolla on renkaan muoto.

Renkaan muodossa oleva sulkuelin 204 on kiinnitetty vuotamatto-15 maila tavalla onton akselin 206 alapäähän, jonka sisään taaksepäin voidaan vetää keskeinen annostusejin 208, joka on kuvion 1 tai 2 annostuselintä vastaava. Yläpäästä on ontto akseli 206 jatkettu putkella 210, joka on kytketty vuotamattomalla tavalla, esimerkiksi tiivisteen tiukennuslaipan 212 avulla, kiinteälle ontolle akselille 214. Tämä on kiinnitetty syöttölokerolle 18, niin että se voi olla 20 sama-akselinen akselin 12 kanssa. Onton akselin 206, putken 210 ja kiinteän onton akselin 214 sisäpuoli sijaitsevat tämän mukaisesti paineen kannalta katsottuna masuunin puolella.

Kellomainen elin 216, joka vastaa kuvion 1 tai 2 kellomaista elintä 66, käsittää elimen aineen pidättämiseksi sukuelimestä 200 ylävirtaan päin. On 25 huomattava, että putki 210 volTukua kotelossa 218, joka on sama-akselinen akselin 12 kanssa ja kiinnitetty kellomaisen elimen 216 yläpäähän.

Kaksi hydraulisylinteriä 220 ja 222 on yhdistetty putken 210 ja syöttölokeron 18 väliin. Ohjaussauva 224 ulottuu aksiaalisesti keskeisen annos-tuselimen 208 kiinteässä ontossa akselissa 214 olevan putken 210 kautta, mis-„ ti 30 sä se on yhdistetty hydraulisylinterin 228 männäntankoon 226, joka sylinteri on asennettu aksiaalisesti syöttölokerolle 18. Juuri hydraulisylinterit 220 ja 222 tekevät mahdolliseksi nostaa kellomaisen elimen 216 aineen 20 läpi. Todellakin kun putki 210 nostetaan hydraulisylintereillä 220 ja 222, kellomainen elin 216 pysyy ensiksi liikkumattomana ja sulkuelementti 204 vedetään takaisin kellomai-35 sen elimen 216 sisään. Sillä hetkellä kun onton akselin 206 yläpää painautuu 105697 12 kellomaiseen elimeen 216, tämä nostetaan istukastaan sen kohottamiseksi putkella 210 yhdessä sulkuelementin 204 kanssa.

Kuvio 7 edustaa istukan 202 ja sulkuelementin 204 sovellusyksityis-kohtia. Istukalla 202 on onton akselin 273 muoto, joka on sama-akselinen akse-5 Iin 12 kanssa. Sisäpuolelta tämä ontto akseli 273 on varustettu ensimmäisellä tiivistyspinnalla 276 ja toisella tiivistyspinnalla 278. Ensimmäinen tiivistyspinta 276 muodostaa aksiaalisesti symmetrisen katkaistun kartion, joka on sama-akselinen laitteen pystyakselin 12 kanssa ja joka leviää hieman ulos aineen ulosvirtauksen suunnassa. Toinen tiivistyspinta 278, joka sijaitsee ylävirtaan 10 päin ensimmäisestä tiivistyspinnasta 276, muodostaa aksiaalisesti symmetrisen katkaistun kartion, joka on sama-akselinen laitteen pystyakselin kanssa ja joka leviää ulos syöttölokeron 18 sisäpuolta kohti. Keskinäisessä leikkauspisteessään nämä kaksi pintaa määrittelevät supistuskaulan 279. Nämä kaksi tiivistys-pintaa 276, 278 on edullisesti päällystetty kulumista ja korroosiota estävällä 15 päällysteellä 280. Onton akselin 273 ulkopuoli on varustettu rengasmaisella kanavalla 282, joka ympäröi näitä kahta tiivistyspintaa 276 ja 278. Tämä kanava 282 on varustettu nesteen poisto- ja paluuliitäntäputkilla. Näitä putkia edustavat kaavamaisesti nuolet 284 ja 286 kuviossa 2. Viitenumero 288 edustaa kaavamaisesti yksikköä nesteen käsittelemiseksi, joka yksikkö varmistaa, että ren-20 gasmaisessa kanavassa 282 kiertävän nesteen lämpötila on sellainen, että tii-vistyspintojen 276 ja 278 pintalämpötila ei koskaan ole kastepisteen alapuolella tiivistymisen estämiseksi eikä koskaan ylemmän rajalämpötilan yläpuolella, jonka määrittelee esimerkiksi toista vasten kahdesta pinnasta 276 ja 278 sovitetun tiivisteen rajatoimintalämpötila.

25 Kuviossa 7 sulkuelementti 204 on kuvattu toiminta-asennossa. Sul- kuelementti 204 on tässä asennossa sovitettu ylemmän kehäreunan 292 kanssa, joka on varustettu elastomeerisella tiivisteellä 294, istukan 202 mainittua toista vuotamatonta pintaa 278 vasten. Kehäreuna 292 voisi kuitenkin myös olla sovitettu suoraan mainittua toista vuotamatonta pintaa 278 vasten, millä tavoin 30 muodostetaan metalli-vastaan-metalli-tiiviste. Tässä tapauksessa sillä on edullisesti pallomaisen renkaan muoto. Tästä yläkehäreunasta 292 sulkuelementti 204, jota sivusuunnassa rajoittaa alakehäpinta 296, pienenee poikkileikkaukseltaan, niin että se voi tunkeutua aksiaalisesti supistuskaulan 279 kautta mainitulla ensimmäisellä tiivistyspinnalla 276 ympäröidyn tilan sisään.

35 Täytettävä elastomeerinen tiiviste 298 on rengasmaisessa ontelossa 300, joka on pantu alakehäpintaan 296. Mainitussa toiminnallisessa asennossa i 105697 13 tämä täytettävä tiiviste 298 on mainittuun ensimmäiseen tiivistyspintaan 276 päin. Ollessaan täytettynä tiiviste 298 toimii alakehäpintaa 296 vasten (vrt. kuvio 2). Ollessaan täytettynä, ts. paineistettuna nesteellä, tiiviste 298 on päinvastoin lujasti sovitettuna mainittuun ensimmäiseen tiivistyspintaan 276 ja täten muo-5 dostaa tiivistyksen sulkuelimen 204 ja istukan 202 välille. Rengasmainen kanava 302, joka on sijoitettu sulkuelementtiin 204, syöttää täytettävää tiivistettä 298 painenesteellä. Tämä syöttökanava 302 on edullisesti varustettu poisto· ja pa-luuliitäntäjohdoilla, joita on kaavamaisesti esitetty nuolilla 304 ja 306. Tällä tavalla jäähdytysnesteen kierrätys voidaan organisoida täytettävän tiivisteen 298 10 kautta. Tämä neste voi lisäksi olla identtinen istukan rengasmaisen kanavan 282 kautta kierrätetyn nesteen kanssa.

Sulkuelimen 204 alakehäreunaan on sijoitettu rengasmainen kanava 308, joka on yhdistetty kulkutiellä 310 paineilman tai painekaasun kiertopiiriin. Tämä rengasmainen kanava 308 syöttää rengasmaista aukkoa 312, joka osoit-15 taa vinosti alaspäin. Kun sulkuelementti 204 on laskettuna istukalleen 202, tämän rengasmaisen aukon 312. läpi virrannut ilma puhdistaa toisen, sitten ensimmäisen tiivistyspinnan ylhäältä alaspäin.

On huomattava, että syöttölokeron 18 sisäseinä muodostuu kulutus-päällysteestä 314, jonka kaltevuus on noin 50 - 60°. Tämän viettopinnan katkai-20 see pystysuora lieriömäinen pinta 278, joka pienentää tämän pinnan kulumista.

On huomattava, että kuvion 6 laitteessa aineen pidättämiseksi oleva elin 216, aineen virtaaman säätämiseksi oleva elin 208 ja alempi tiivistyselin 200 kaikki on sisällytetty syöttölokeroon 18. Tämä ominaisuus tekee mahdolliseksi yhdistää syöttölokeron 18 alapoistoaukko 48 suoraan poistoputkeen 14 kulke- • -......— . .

25 matta välissä olevan, kuvion 1 kammion 58 tyyppiä olevan vuotamattoman kammion läpi. Tämä johtaa huomattavaan säästöön kokoonpanon korkeudessa.

•·

Claims (8)

105697 14

1. Panostuslaite massiivisen aineen syöttämiseksi edeltäkäsin määrätyllä virtaamalla rajattuun tilaan, joka laite käsittää syöttölokeron (18), joka sisältää suppilon muotoisen alaosan (44), jo-5 ka määrittelee olennaisesti pystysuoran keskeisen ulosvirtausakselin (12), putken (14) rajattuun tilaan syöttämistä varten, joka sijaitsee aksiaali-sesti syöttölokeron (18) mainitun alaosan (44) alapuolella, ja elimen (64) aineen pidättämiseksi ja virtaaman säätämiseksi, joka sisältää kellomaisen elimen (66), joka on liikkuva syöttölokeron (18) sisällä syöt-10 tölokeron (18) mainitussa alaosassa (44) olevan poistoaukon (72) sulkemista varten olevan ala-asennon ja kohotetun yläasennon välillä, ja keskeisen annos-tuskappaleen (68), joka on pitkulainen ja selvästi kapeampi kuin kellomainen elin (66), sama-akselisena mainitun keskeisen ulosvirtausakselin (12) kanssa ja liikkuvana viimeksi mainittua pitkin tunkeutuakseen suuremman tai pienemmän 15 määrän mainitun poistoaukon (72) läpi syöttöputken (14) suunnassa, tunnettu siitä, että kellomainen elin (66) ja mainittu keskeinen annostuskappale (68) ovat aksiaalisesti liikkuvia toistensa suhteen, niin että etäisyyttä, joka erottaa nämä kaksi, voidaan vapaasti säätää.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, 20 että keskeinen annostuskappale (68) käsittää katkaistun kappaleen (74, 76), joka laajenee ensiksi ylöspäin ja joka päättyy yläpäähän (78), joka kapenee ohjaussauvan (80) suunnassa, johon keskeinen annostuskappale on kiinnitetty.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että kellomainen elin (66) sisältää ontelon, joka kokonaan vastaanottaa 25 keskeisen annostuskappaleen (68).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että käsittää alatiivistyselimen (50), joka sisältää kääntyvän sulkuluukun (52) ja istukan (54), jolloin mainittu istukka (54) on asennettu syöttölokeron (18) alle ja varustettu tiivistyspinnalla (56), joka osoittaa alaspäin.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että mainittu kellomainen elin (66) sisältää onton akselin (82), joka on ulotettu ylöspäin aksiaalisesti syöttölokeron (18) läpi ja että keskeinen annostuskappale sisältää ohjaussauvan (80), joka on aksiaalisesti ohjattuna ontossa akselissa (82).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että ainakin yksi ensimmäinen hydraulisylinteri (86, 88) on kytketty onton akselin 105697 15 (82) ja syöttölokeron (18) väliin ja ainakin toinen hydraulisylinteri (94) on kytketty onton akselin (82) ja ohjaussauvan (80) väliin.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että 5 syöttölokero (18) sisältää kiinteän onton ohjausakselin (104), joka ulottuu aksiaalisesti alaspäin syöttölokeron (18) sisällä, kellomainen elin (66) sisältää onton akselin (102), joka voidaan kytkeä kiinteälle ontolle akselille (104), keskeinen annostuskappaie (68) sisältää ohjaustangon (80), joka on 10 ohjattuna aksiaalisesti kiinteän onton akselin (104) sisällä, ainakin ensimmäinen hydraulisylinteri (106, 108) on kytketty syöttölokeron (18) ja onton akselin (102) väliin, ja ainakin toinen hydraulisylinteri (114) on kytketty syöttölokeron (18) ja ohjaussauvan (80) väliin.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 3 mukainen panostuslaite, tunnettu siitä, että se käsittää alatiivistyselimen (200), joka sisältää sulkuelementin (204), joka on pantu suoraan kellomaisen elimen (216) alle ja on aksiaalisesti liikkuva tämän suhteen, jolloin mainittu sulkuele-mentti (204) sisältää sivukehäpinnan (296), johon on sisällytetty täytettävä tii-20 viste (298), ja keskeisen läpimenoaukon (205) keskeistä annostuskappaletta (208) varten, välineen (228) sulkuelementin siirtämiseksi aksiaalisesti kellomaisen elimen (216) alla olevan suojatun asennon ja kellomaisen elimen (216) ulkopuolella olevan toiminnallisen asennon välillä, kun viimeksi mainittu on mainitus-25 sa alemmassa sulkuasennossa, ja istukan (202), joka on asennettu aksiaalisesti poistoaukon (72) alapuolelle, jolloin mainittu istukka (202) sisältää ensimmäisen tiivistyspinnan (276), joka osoittaa alaspäin ja joka ympäröi mainittua täytettävää tiivistettä (298), kun sulkuelementti (204) on mainitussa toiminnallisessa asennossa. •« 16 105697