RU45169U1

RU45169U1 - STOP VALVE

Info

Publication number: RU45169U1
Application number: RU2004139209/22U
Authority: RU
Inventors: А.Е. Алексеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ТАУРАС-ФЕНИКС"
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2005-04-27

Abstract

Предложение предназначено для клапанных устройств, закрывающихся после пропуска заранее предусмотренного количества продукта. Запорный клапан, преимущественно для высокоточного дозирования сыпучих продуктов из трубы, включает смонтированный на выходе из последней запорный элемент, установленный с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения от привода, при этом запорный элемент выполнен в виде тарели, взаимодействующей в крайнем верхнем положении с торцом трубы и нагружаемой в направлении открытия клапана, а привод представляет собой возвратную пружину, установленную с возможностью самостоятельно возвращаться в исходное положение, и смещающую при этом тарель в направлении закрытия клапана. Предложение позволяет расширить эксплуатационные возможности клапана, предложенная конструкция не требует внешних усилий для перемещения запорного органа, таким образом, отпадает необходимость в дополнительных источниках энергии.The offer is for valve devices that close after skipping a predetermined quantity of product. The shut-off valve, mainly for high-precision dosing of bulk products from the pipe, includes a shut-off element mounted at the outlet of the latter, mounted with the possibility of axial reciprocating movement from the actuator, while the shut-off element is made in the form of a plate interacting in the extreme upper position with the end of the pipe and loaded in the direction of valve opening, and the actuator is a return spring installed with the ability to independently return to its original position, and biasing while the plate in the direction of closing the valve. The proposal allows you to expand the operational capabilities of the valve, the proposed design does not require external forces to move the shutoff body, thus, there is no need for additional energy sources.

Description

Предложение относится к фасовочно-упаковочному автоматическому оборудованию для пищевых и непищевых продуктов, а именно к устройствам, формирующим дозу и выдающим ее в тару.The proposal relates to automatic filling and packaging equipment for food and non-food products, in particular to devices that form a dose and dispense it into containers.

Предложение может быть использовано в устройствах для дозирования пылящих, трудносыпучих и гранулированных продуктов (сухое молоко, крахмал, молотая пряность, молотый кофе, сахарная пудра) в объемных дозаторах, входящих в состав упаковочных автоматов.The proposal can be used in devices for dispensing dusty, hard-flowing and granular products (milk powder, starch, ground spice, ground coffee, powdered sugar) in bulk dispensers that are part of packaging machines.

Предложение предназначено для клапанных устройств, закрывающихся после пропуска заранее предусмотренного количества продукта.The offer is for valve devices that close after skipping a predetermined quantity of product.

Предпочтительно использование заявляемого технического решения для высокопроизводительных вертикальных фасовочно-упаковочных автоматов, предназначенных для точного дозирования и упаковки широкого ассортимента мелкого, сыпучего, гранулированного, кристаллического и штучного товара в трехшовные пакеты.It is preferable to use the claimed technical solution for high-performance vertical filling and packaging machines designed for precise dosing and packaging of a wide range of small, loose, granular, crystalline and piece goods in three-seam packages.

Запорные клапаны широко используются в различных технологических процессах для управления рабочими средами, например в устройствах для объемного дозирования.Shut-off valves are widely used in various technological processes for controlling working media, for example, in volumetric dosing devices.

Известные способы объемного дозирования продуктов заключаются в подаче (шнеком или поршнем) с постоянным усилием дозируемого продукта из питателя в мерную емкость номинального объема в течение предварительно определенного отрезка времени, достаточного для гарантированного заполнения указанной емкости.Known methods of volumetric dosing of products consist in feeding (with a screw or piston) with a constant force of the dosed product from the feeder into the measured capacity of the nominal volume for a predetermined period of time sufficient to guarantee the filling of the specified capacity.

Из уровня техники известен жидкостной дозирующий клапан, содержащий корпус и размещенный в его полости дозатор с седлом и запорным органом, причем седло дозатора снабжено юбкой с одной стороны и выступающим из корпуса маховиком с другой стороны, запорный орган размещен в стакане, открытый торец которого обращен к седлу, при этом на части его днища выполнены отверстия, внешняя поверхность стакана соединена перемычками с внутренней поверхностью юбки седла с образованием между поверхностями кольцевой щели для прохода жидкости, седло установлено в корпусе с возможностью вращения, причем днище корпуса сопряжено с днищем стакана и на его части также выполнены отверстия (см. патент RU №2142086, F 16 K 21/16, 1999 г.).A liquid metering valve is known from the prior art, comprising a housing and a dispenser disposed in its cavity with a seat and a locking member, the dispenser seat being provided with a skirt on one side and a flywheel protruding from the housing on the other hand, the locking member is housed in a cup whose open end faces towards the saddle, while on the part of its bottom holes are made, the outer surface of the glass is connected by jumpers with the inner surface of the skirt of the saddle with the formation between the surfaces of the annular gap for the passage of fluid, the saddle is installed oval in the housing with the possibility of rotation, and the bottom of the housing is interfaced with the bottom of the glass and its parts are also made holes (see patent RU No. 2142086, F 16 K 21/16, 1999).

Основными недостатками этого устройства являются сложность конструкции и узкая область применения, а именно, возможность дозирования только текучих продуктов.The main disadvantages of this device are the design complexity and narrow scope, namely, the ability to dispense only fluid products.

Известен также кран, содержащий корпус, установленные внутри корпуса седло и контактирующую с ним клапанную тарелку, установленную на подвижном штоке, перемещаемую рукояткой (см. авторское свидетельство SU №383940, F 16 K 21/04, 1973 г.).A crane is also known, comprising a housing, a seat installed inside the housing and a valve disc in contact with it, mounted on a movable stem, moved by a handle (see copyright certificate SU No. 383940, F 16 K 21/04, 1973).

Недостатком данного клапана является то, что он некачественно работает как дозирующий клапан, так как его конструкция не обеспечивает достаточно быстрое отсечение потока продукта.The disadvantage of this valve is that it works poorly as a metering valve, since its design does not provide a sufficiently fast cut-off of the product stream.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является универсальный вертикальный клапан Галанцева для регулирования выхода газообразных, жидких или сыпучих материалов из трубы, включающий смонтированный на выходе из последней запорный элемент, установленный с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения от привода (см. патент RU №2008250, B 67 D 5/04, 1994 г.).The closest in technical essence to the claimed solution is a universal vertical Galantsev valve for regulating the exit of gaseous, liquid or bulk materials from the pipe, including a locking element mounted at the outlet of the latter, installed with the possibility of axial reciprocating movement from the actuator (see patent RU No. 2008 250, B 67 D 5/04, 1994).

Этот клапан имеет невысокую точность дозирования и требует дополнительный источник энергии для перемещения запорного органа клапана.This valve has a low metering accuracy and requires an additional energy source to move the valve shut-off element.

Технический результат предложения заключается в улучшении эксплуатационно-технологических возможностей запорного клапана.The technical result of the proposal is to improve the operational and technological capabilities of the shut-off valve.

Для достижения указанного технического результата, в запорном клапане, используемом преимущественно для высокоточного дозирования сыпучих продуктов из трубы, включающем смонтированный на выходе из последней запорный элемент, установленный с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения от привода, согласно предложению, запорный элемент выполнен в виде тарели, взаимодействующей в крайнем верхнем положении с торцом трубы и нагружаемой в направлении открытия клапана, а привод представляет собой возвратную пружину, установленную с возможностью самостоятельно возвращаться в исходное положение, и смещающую при этом тарель в направлении закрытия клапана. При этом диаметр тарели превышает диаметр трубы, а пружина расположена между тарелью и упором, которые закреплены на стержне, установленном соосно трубе.To achieve the technical result, in the shut-off valve, used mainly for high-precision dosing of bulk products from the pipe, including a shut-off element mounted at the outlet of the latter, mounted with the possibility of axial reciprocating movement from the actuator, according to the proposal, the shut-off element is made in the form of a plate, interacting in the extreme upper position with the pipe end and loaded in the direction of valve opening, and the actuator is a return spring, installed phenomenon to autonomously return to the original position, and thus biasing Tarel towards valve closing. Moreover, the diameter of the plate exceeds the diameter of the pipe, and the spring is located between the plate and the stop, which are mounted on a rod mounted coaxially to the pipe.

Наличие отличительных признаков, а именно, выполнение запорного элемента в виде тарели, взаимодействующей в крайнем верхнем положении с торцом трубы и нагружаемой в направлении открытия клапана, решение привода в виде возвратной пружины, установленной с возможностью самостоятельно возвращаться в исходное положение, и смещающей тарель в направлении закрытия клапана, выполнение тарели с диаметром превышающим диаметр трубы, расположение пружины между тарелью и упором, которые закреплены на стержне, установленном соосно трубе, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features, namely, the implementation of the locking element in the form of a plate interacting in the extreme upper position with the pipe end and loaded in the direction of valve opening, the drive solution in the form of a return spring installed with the ability to independently return to its original position, and biasing the plate in the direction closing the valve, making a plate with a diameter exceeding the diameter of the pipe, the location of the spring between the plate and the stop, which are fixed on a rod mounted coaxially to the pipe, tvuet of conformity of the claimed technical solution to the criterion of patentability "novelty".

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез запорного клапана; на фиг.2 изображен общий вид в аксонометрии запорного клапана; на фиг.3 схематично представлен запорный клапан в сборе со шнековым дозатором; на фиг.4 показан продольный разрез запорного элемента.The essence of the proposal is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a shut-off valve; figure 2 shows a General view in perspective view of a shut-off valve; figure 3 schematically shows a shut-off valve assembly with a screw dispenser; figure 4 shows a longitudinal section of a locking element.

Следует учесть, что на чертежах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа технического решения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.It should be noted that in the drawings for clarity only those details are presented that are necessary for understanding the essence of the technical solution, and related equipment, well known to specialists in this field, is not shown in the drawings.

В представленном варианте шнековый дозатор ДТП-2, снабженный предложенным запорным клапаном, установлен в фасовочно-упаковочной машине модели «ПИТПАК-М».In the presented embodiment, the screw dispenser DTP-2, equipped with the proposed shut-off valve, is installed in the filling and packaging machine of the PITPAK-M model.

Этот универсальный высокопроизводительный вертикальный автомат предназначен для точного дозирования и упаковки различных продуктов в пакеты из упаковочного материала с целью дальнейшего их перемещения потребителю.This versatile high-performance vertical automatic machine is designed for precise dosing and packaging of various products in packages of packaging material with the aim of their further movement to the consumer.

Машина включает: устройство для размотки упаковочного материала, фотоэлектрический датчик, термопринтер, датчик пути, устройство для автоматического центрирования упаковочного материала на воротнике, труба и воротник, формирующие из упаковочного материала рукав, устройство для протяжки рукава, продольная сварочная губка, поперечные сварочные губки с разрезающим ножом, защитный кожух и распределительный шкаф с управляющей панелью. Все основные узлы машины смонтированы на сварном каркасе, закрытом сверху плитой, на которой установлены дозаторы.The machine includes: a device for unwinding the packaging material, a photoelectric sensor, a thermal printer, a path sensor, a device for automatically centering the packaging material on the collar, a pipe and a collar forming a sleeve from the packaging material, a device for broaching the sleeve, a longitudinal welding jaw, transverse welding jaws with cutting knife, protective cover and control cabinet with control panel. All the main components of the machine are mounted on a welded frame, closed on top of the stove on which the dispensers are installed.

Машина работает следующим образом. Порцию продукта подают из дозатора в трубу, а затем в только что образованный на воротнике пакет, который после это заваривают и обрезают.The machine operates as follows. A portion of the product is fed from the dispenser into the pipe, and then into the bag just formed on the collar, which is then brewed and cut.

Дозатор ДТП-2 предназначен для дозирования пылящих, трудносыпучих и гранулированных продуктов, таких как сухое молоко, крахмал, молотая пряность, молотый кофе, мука, сахарная пудра, а также не пищевых продуктов, например, сухих красок или стиральных порошков. Дозатор работает по принципу дозирования порций вращающимся шнеком. Объем дозы задают числом оборотов шнека и размером шнека. Продукт засыпают в загрузочный бункер, который через один фланец закреплен к воронке, а The DTP-2 dispenser is designed for dispensing dusty, hard-flowing and granular products, such as milk powder, starch, ground spice, ground coffee, flour, powdered sugar, as well as non-food products, for example, dry paints or washing powders. The dispenser works on the principle of dosing portions with a rotating screw. The dose volume is set by the number of revolutions of the screw and the size of the screw. The product is poured into the loading hopper, which is fixed to the funnel through one flange, and

затем через следующий фланец соединен со шнековым питателем, а именно, со шнековой трубой, внутри которой установлен шнек с возможностью вращения.then, through the next flange, it is connected to the screw feeder, namely, to the screw pipe, inside which the screw is mounted for rotation.

Нижняя часть шнекового питателя с предложенным запорным клапаном представлена на фиг.3.The lower part of the screw feeder with the proposed shut-off valve is shown in Fig.3.

Общее устройство запорного клапана изображено на фиг.1, 2.The general device of the shutoff valve is shown in figures 1, 2.

Клапан дозатора содержит вертикальный стержень 1, который жестко соединен, например, посредством резьбового соединения, со шнеком дозатора. На стержень 1 вплотную к резьбовому соединению установлен запорный элемент клапана, выполненный в виде тарели 2 (фиг.4).The metering valve comprises a vertical rod 1, which is rigidly connected, for example, by means of a threaded connection, to the metering screw. On the rod 1 close to the threaded connection is installed a locking element of the valve, made in the form of a plate 2 (figure 4).

Тарель 2 представляет собой диск с отбортовкой, по существу тарельчатой формы, имеющим вертикальное основание, решенное как одно целое с диском. При этом тарель 2 имеет осевое отверстие для стержня 1. Осевое отверстие закрыто вкладышем 3 и крышкой 4 для исключения попадания продукта при дозировании. При этом диск тарели 2 выполнен диаметром, превышающим диаметр трубы шнекового питателя, для того, чтобы тарель 2 полностью охватывала своей отбортовкой трубу питателя, надежно перекрывая отверстие истечения продукта при прекращении дозирования. На вертикальное основание тарели 2, которое выполнено большим диаметром, чем стержень 1, надета пружина 5.The plate 2 is a disk with a flanging, essentially dish-shaped, having a vertical base, solved as a single unit with the disk. In this case, the plate 2 has an axial hole for the rod 1. The axial hole is closed by a liner 3 and a cover 4 to prevent ingress of the product during dosing. In this case, the disk of the plate 2 is made with a diameter exceeding the diameter of the pipe of the screw feeder, so that the plate 2 completely covers the pipe of the feeder with its flanging, reliably blocking the outlet of the product at the end of dosing. On the vertical base of the plate 2, which is made larger in diameter than the rod 1, a spring 5 is put on.

Пружина 5 расположена и зажата между тарелью 2 и упором, закрепленным на стержне 1 и выполненным в виде втулки 6 с гайкой 7. Пружина 5 одета на вертикальное основание тарели 2 для того, чтобы исключить перекос и смещение ее при осевом перемещении и определить направление движения. При этом пружина 5 опирается, как на тарель 2, так и на втулку 6. А гайка 7, по существу является регулировочной, позволяя менять усилие «запирания» клапана, ослабляя или затягивая пружину 5.The spring 5 is located and sandwiched between the plate 2 and the emphasis fixed on the rod 1 and made in the form of a sleeve 6 with a nut 7. The spring 5 is dressed on the vertical base of the plate 2 in order to prevent distortion and its displacement during axial movement and determine the direction of movement. In this case, the spring 5 is supported both on the plate 2 and on the sleeve 6. And the nut 7 is essentially an adjusting one, making it possible to change the “locking” force of the valve by loosening or tightening the spring 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При неработающей фасовочно-упаковочной машине тарель 2 полностью перекрывает отверстие трубы для выхода продукта, то есть клапан закрыт.When the filling and packaging machine does not work, the plate 2 completely covers the pipe opening for the product outlet, i.e. the valve is closed.

При вращении шнека продукт передвигается по шнековой трубе к торцевому отверстию, а значит и к запорному клапану, который вращается вместе со шнеком. В тот момент, когда продукт достигает запорного клапана, тарель 2 подвергается нагрузке от воздействия давления продукта. Под действием такого давления тарель 2 отделяется от торца трубы, открывая зазор для выхода продукта, который начинает поступать в сформированный пакет. При этом пружина 5 сжимается, и тарель 2 перемещается вдоль вертикальной оси в свое нижнее положение, - обеспечивая постепенное и точное дозирование продукта. Таким образом, клапан открыт. Затем, когда доза продукта проходит в пакет, тарель 2 имеет возможность самостоятельно вернуться в исходное положение за счет распрямления пружины 5, которая перестает испытывать нагрузку, поскольку продукт перестает давить на тарель 2 при невращающемся шнеке. Тарель 2 опять плотно запирает торец трубы, поскольку пружина 5 удерживает ее в контакте с ним. Запорный клапан закрыт.When the screw rotates, the product moves along the screw pipe to the end hole, and therefore to the shut-off valve, which rotates with the screw. At that moment, when the product reaches the shutoff valve, the plate 2 is subjected to a load from the pressure of the product. Under the influence of such pressure, the plate 2 is separated from the end of the pipe, opening a gap for the exit of the product, which begins to flow into the formed package. In this case, the spring 5 is compressed, and the plate 2 moves along the vertical axis to its lower position, providing a gradual and accurate dosing of the product. Thus, the valve is open. Then, when the dose of the product passes into the bag, the plate 2 is able to independently return to its original position due to the straightening of the spring 5, which ceases to feel the load, since the product ceases to press on the plate 2 with a non-rotating screw. The plate 2 again tightly closes the end of the pipe, since the spring 5 holds it in contact with it. Stop valve closed.

На этом работа устройства закончена.On this, the operation of the device is completed.

Благодаря тому, что в клапане предложенной конструкции не требуется прилагать внешних усилий для перемещения запорного органа, так как для этого с одной стороны использовано давление самого продукта, а с другой стороны возможность запорного элемента самостоятельно возвращаться в исходное положение, то отпадает необходимость в дополнительных источниках энергии.Due to the fact that the valve of the proposed design does not require external efforts to move the shut-off element, since for this purpose the pressure of the product itself was used, and on the other hand the ability of the shut-off element to return to its original position independently, there is no need for additional energy sources .

Простота конструктивного исполнения, несложность изготовления, надежность в эксплуатации являются основой широкого применения предлагаемого запорного клапана на упаковочном оборудовании при расфасовке продуктов.The simplicity of the design, the simplicity of manufacture, the reliability in operation are the basis for the widespread use of the proposed shut-off valve on packaging equipment in the packaging of products.

Устройство было разработано и изготовлено на машиностроительном заводе «ТАУРАС-ФЕНИКС» и успешно использовано на предприятии заказчика.The device was developed and manufactured at the TAURAS-PHOENIX engineering plant and was successfully used at the customer’s enterprise.

Из вышесказанного следует, что изготовление данного устройства промышленным способом не вызывает затруднений, предполагает использование освоенных материалов и стандартного оборудования, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «промышленная применимость».From the above it follows that the manufacture of this device in an industrial way does not cause difficulties, involves the use of developed materials and standard equipment, which indicates the compliance of the claimed technical solution with the patentability criterion of "industrial applicability".

Claims

1. The shut-off valve, mainly for high-precision dosing of bulk products from the pipe, including a shut-off element mounted at the outlet of the latter, mounted with the possibility of axial reciprocating movement from the actuator, characterized in that the shut-off element is made in the form of a plate interacting in the extreme upper position with the pipe end and loaded in the direction of valve opening, and the actuator is a return spring installed with the ability to independently return to the original floor increase, and thus displacing the plate in the direction of closing the valve.

2. The 3-way valve according to claim 1, characterized in that the diameter of the plate exceeds the diameter of the pipe.

3. The shut-off valve according to claim 1, characterized in that the spring is located between the plate and the emphasis, which are fixed on a rod mounted coaxially to the pipe.