SE507922C2 - Sätt och anordning för frammatning av en doserad mängd sand - Google Patents

Description

15 20 25 507 922 v 3 ligen horisontell kanal i en doseringsinsats, till vilken kanal sand är anordnad att tillföras, är försedd med en snett mot kanalen gående, första borrning, förbunden med en källa för tryckluft med ett reglerat tryck, och med en med den omgivande luften förbunden, andra borrning i anslutning till den första borrningen.

Genom användning av en sålunda utförd anordning kan man uppnå en sandbesparing av upp till ca 40%, samtidigt som en klart förbättrad driftssäkerhet i jämförelse med tidigare kända anordningar kan noteras.

För att uppnå en fullgod, virvlande injektorverkan i kanalen sträcker sig den första borrningen företrädesvis huvudsakligen tangentiellt mot kanalen, som har ett huvud- sakligen cirkulärt tvärsnitt, och bildar en vinkel av 45- 90°, exempelvis 66°, med kanalens längdaxel.

För att omgivningsluften skall tillföras på ett för den avsedda verkan riktigt sätt är den andra borrningen huvudsakligen diametralt motsatt den första borrningen, sträcker sig huvudsakligen tangentiellt mot kanalen och bildar en vinkel av 45-90°,exempelvis 56°, med kanalens längdaxel.

För reglering av trycket hos den till den första borrningen förda tryckluften kan anordningen lämpligen ha en elektriskt styrd proportionalventil och en manuellt in- ställbar strypventil. Trycket hos tryckluften kan ligga i omrâdet från O till 3-4 bar, varvid styrspånningen till proportionalventilen av nálventiltyp är O-10 V.

Doseringsinsatsen kan vara anordnad i ett hölje, varvid insatsen är försedd med tätande O-ringar. Det kan därvid finnas organ för att indikera en tryckökning innan- för höljet och därmed en utslitning av insatsen på grund av sanden i kanalen.

Sanden matas företrädesvis in till den huvudsakligen horisontella kanalen i doseringsinsatsen genom en vertikal W Ü 20 25 ägt-iso? 922 ingångskanal och ut därifrån genom en vertikal utgångska- nal.

Sanden kan därvid matas till ingångskanalen från ett nedre förråd därav och till detta nedre förråd via en i av- hängighet av sandnivån däri styrd ventil från ett övre för- råd. Sanden kan företrädesvis sugas in till det övre förrå- det med hjälp av ett över sandnivån i förrådet alstrat un- dertryck, men mera traditionell inmatningsteknik kan också tänkas.

Ritningarna Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig 1 är en sidovy, huvudsakligen i sektion, av en sanddoserare enligt uppfinningen, fig 2 är en sidovy av en i sanddoseraren ingående doseringsinsats i större skala och med vissa detaljer utelämnade för tydlighets skull, fig 3 är en sektionerad vy uppifrån eller längs linjen III-III i fig 4 av den i fig 2 visade insatsen i ett hölje, fig 4 är en tvärsektionsvy genom insatsen och höljet huvudsakligen längs linjen IV-IV i fig 3, fig 5 är en förenklad illustration av den pneumatiska och elektriska funktionen av anordningen enligt uppfinning- en samt fig 6 är ett diagram vilket illustrerar utmatningen av sand från anordningen enligt uppfinningen som en funk- tion av en pålagd styrspänning.

Beskrivning av en föredragen utföringsform En i fig 1 något schematiskt illustrerad anordning för utmatning eller dosering av sand eller m a o en sand- doserare har ett exempelvis cylindriskt övre hus 1 och ett likaså exempelvis cylindriskt nedre hus 2.

Det övre huset 1 är anslutet till en ej visad källa antydd med hjälp av en pil 3. för sand, Införingen av sand- 507 9í2 W U 20 25 30 MTM' I; en i det övre huset 2 är avsedd att åstadkommas med hjälp av undertryck eller vakuum vid det övre husets 1 övre del, såsom antyds med hjälp av en pil 4. För att hindra sand från att lämna huset med understrycksströmmen är en mel- lanvägg 5 med filter 6 anordnad i huset 1. Filtren 6 kan rensas med hjälp av en ringformig blàsanordning 7 arran- gerad över filtren 6 och ansluten till en tryckluftskålla.

En kapacitiv givare 8 år anordnad i det övre huset 1 och är ansluten till en elventil 9 för inkoppling av det sandinsugande undertrycket på ett nedan angivet sätt. Blås- anordningen 7 skall givetvis inkopplas i perioder mellan sandinsugning.

Det övre huset 1 kan alternativt hållas lagom fyllt med sand på ett mera konventionellt sätt än genom insug- ning, varvid den nu beskrivna, övre delen av anordningen kan ersättas med enklare organ.

Det övre huset 1 avslutas nedåt med en koniskt av- smalnande insatsdel 10. Huset 1 och insatsdelen 10 kan tillsammans sägas bilda ett övre förråd för sand.

Insatsdelen 10 har en nedre utloppsöppning, som nor- malt hålls stängd med hjälp av en konisk ventilkropp 11.

Denna ventilkropp 11 är medelst en ventilstáng 12 förbunden med en pneumatisk cylinder 13 för öppning av ventilen 11.

En kapacitiv givare 14 i väggen hos det nedre huset 2 är ansluten till cylindern 13 för dess styrning på ett ne-dan angivet sätt.

Det nedre huset 2 avslutas nedåt med en tratt 15. Hu- set 2 och tratten 15 kan tillsammans sägas bilda ett nedre förråd för sand.

När sanden i det nedre förrådet 2, 15 sjunkit under en viss nivå, ger givaren 14 en signal till cylindern 13 för öppning av ventilen 11. När rätt nivå uppnåtts, ger gi- varen 14 en signal till cylindern 13 för stängning av ven- tilen 11. 10 15 20 25 När cylindern 13 stänger ventilen 11, ges en signal till elventilen 9 för intagning av mera sand till det övre förrådet 1, 10. Ventilen 9 är öppen, tills givaren 8 ger signal om att rätt sandnivà uppnåtts och stänger ventilen 9.

Tratten 15 leder ned sanden till själva kärnan i an- ordningen, nämligen en nedan närmare beskriven doseringsin- sats 16, placerad i ett hölje 17 och försedd med ej visade, tätande O-ringar.

Detta hölje 17 är monterat på en bottenplatta 18, från vilken en kápa 19 sträcker sig upp till insatsdelen 10. Ett vinkelfäste 20 är monterat mellan höljet 17 och det nedre huset 2. Kàpan 19 är försedd med ett lock 21, genom vilket bl a doseringsinsatsen 16 kan åtkommas.

Vid vinkelfästet är fäst en nedan beskriven, elekt- riskt reglerad proportionalventil 22. I kåpan 19 är fästa en manuellt reglerbar strypventil 23, minst en manometer 24 alla beskrivna nedan. skall nu be- skrivas under hänvisning till fig 2-4 och i viss mån även till fig 1 och 5. samt minst en kontrollampa 25, Doseringsinsatsen 16 (och dess hölje 17) Det framgår av fig 1 att tratten 15 sträcker sig in i en lätt konisk kanal 26 i höljet 17; I lin- je med kanalen 26 är en vertikal ingángskanal 27 i dose- jmf även fig 4. ringsinsatsen 16, vilken kanal leder till en längsgående eller horisontell kanal 28, som i sin tur leder till en tvärgàende utgàngskanal 29.

Denna utgàngskanal 29 är försedd med en ändutvidgning 29', 18' i bottenplattan 18 svarande mot en öppning 30 i höljet 17 och en öppning (fig 1). Ändutvidgningen 29' är för- sedd med en tätning 31, och en ej visad ledning är avsedd att tätande fästas i öppningarna 30 och 18' mot tätningen 31. Denna ledning sträcker sig till ett ej visat verktyg, företrädesvis ett skärmunstycke, i vilket en högtrycksvat- tenstràle blandas med den från doseraren enligt uppfin- 1 sov 922 507 92§ 3 if W U 20 25 ningen kommande sanden för att möjliggöra skärning i olika materialstycken.

Vid sin ände i anslutning till ingångskanalen 27 är den längsgående kanalen 28 försedd med en åndplugg 32, så att en sluten kanal 27, 28, 29 för sand genom doserings- insatsen 16 bildas. Den längsgående kanalen har företrädes- vis ett cirkulärt tvärsnitt och kan exempelvis ha en diame- ter av 12 mm.

Doseringsinsatsen 16 är i sin yta försedd med ett an- tal, exempelvis tre, ej visade omkretsspär för O-ringar för tätning mot höljet 17 och ett kilspår 16' för lägesfixeran- de samverkan med en skruv 33 i höljet 17 (fig 1).

En i två plan snedriktad, första borrning 34 sträcker sig, såsom framgår av fig 3 och 4 men ej i fig 2 för tyd- lighets skull, från insatsens 16 yta in till den längsgå- ende kanalen 28 nedströms om ingångskanalen 27. Från borr- ningen 34 till insatsens 16 ändyta sträcker sig en axiell borrning 35. Borrningarna 34 och 35 utgör tillopp för tryckluft till den längsgående kanalen 28 på ett nedan be- skrivet sätt och kan exempelvis ha en diameter av 3 mm.

Såsom framgår av fig 4, sträcker sig borrningen 34 huvudsakligen tangentiellt mot kanalen 28 och kan exempel- vis bilda en vinkel av 8° med horisontalen. Sett i fig 3 sträcker sig borrningen 34 snett inåt eller riktad ned- ströms mot kanalen 28. Vinkeln med insatsens 16 axel kan exempelvis vara 66°. Ändamålet med denna genom borrningen 34 sneda inblås- ning av tryckluft är att skapa en virvlande injektorverkan i den längsgående kanalen 28, så att en reglerad mängd sand sugs in från ingångskanalen 27.

Det härigenom skapade undertrycket kan emellertid ge dett visst problem, vilket kan avhjälpas på nedan angivet sätt.

I princip diametralt motsatt den första borrningen 34 är, såsom framgår av fig 3 och 4 men ej fig 2, anordnad en 10 U 20 25 2 so7 922 sned, andra borrning 36 från insatsens 16 yta till kanalen 28, och en axiell borrning 37 ansluter denna borrning till insatsens ändyta. Den andra borrningen 36 leder, såsom framgår av fig 4, tangentiellt till kanalen 28 parallellt med horisontalen och bildar, såsom framgår av fig 3, en vinkel av exempelvis 56° med insatsens 16 axialriktning, dvs är något mera lutande än tryckluftborrningen 34.

Den andra borrningen 36, 37 är ansluten till den om- givande luften, och dess syfte är att genom insugning av tilluft minska övertrycket i kanalen 28, sänka lufthastig- heten och öka sandvolymen, varigenom det annars kraftiga sli-taget på insatsen 16 från sanden i kanalen 28 minskas.

I den andra borrningen 36 kan vara anordnad en ej visad, rörformig insats med en inre diameter av exempelvis 3 mm. Denna insats kan skjuta in något i kanalen 28 för uppnående av förbättrade strömningsförhållanden i kanalen för uppfinningens syften.

Under hänvisning till fig 5 men även de övriga figu- rerna skall sanddoserarens funktion nu beskrivas. I fig 5 visas doseringsinsatsen 16 med sitt hölje 17 som en för- minskning av fig 3. Såsom antyds med en pil 40 är borrning- en 37 ansluten till den omgivande luften, medan borrningen 35 är ansluten till ett lufttillförselsystem enligt nedan.

Genom en ledning 41 tillförs till anordningen tryck- luft med ett tryck av exempelvis 6 bar. Med hjälp av en ma- nuellt inställd regulator 42 reduceras detta tryck till ett stabilt tryck av 3-4 bar, vilket tillförs proportionalven- tilen 22 genom en ledning 43 och vilket visas på manometern 24. ma- Denna proportionalventil 22, som är en nålventil, tas med en styrspänning av O-10 V. Trycket hos den från ventilen genom en ledning 44 matade luften varierar i för- hållande till styrspänningen och visas på manometern 24. En manuell kalibrering av trycket kan dessutom åstadkommas med 507 9ê2 10 15 20 25 30 b) Llu r i» = hjälp av strypventilen 23, innan tryckluften matas in i in- satsens 16 borrning 35 genom en ledning 45.

Med hjälp av styrspänningen till proportionalventilen 22 styrs sålunda lufttrycket i borrningen 34 i doserings- insatsen och därigenom även inflödet av luft i tillufts- borrningen 36. Lufttrycket styr insugningen av sand från inmatningskanalen 27, transporten genom den längsgående kanalen 28 och utmatningen genom utmatningskanalen 29 för vidare befordran till det ej visade skärmunstycket, där sanden blandas med vatten till en skärvätska.

För att se till att skärmunstycket har sand direkt från start, kan doseringsanordningen enligt uppfinningen startas nâgra millisekunder före munstycket med hjälp av den gemensamma dator som kan styra anläggningen.

Genom den fina styrning som kan åstadkommas med hjälp av anordningen enligt uppfinningen får man ett optimalt ut- nyttjande av sanden utan något spill.

Resultatet av praktiska försök med en anordning en- ligt uppfinningen visas grafiskt i fig 6. Genom variering av styrspänningen från 3,0 till 6,5 V kunde man åstadkomma en förvånansvärt rätlinjig utmatning av sand genom dose- ringsinsatsen 16 från praktiskt taget O till 600 g/min. Den heldragna linjen visar resultatet av de praktiska försö- ken, medan den streckade linjen är en rät referenslinje.

Sandens slitage invändigt på doseringsinsatsen 16 är avsevärt. En tryckgivare 46 av mikrobrytartyp kan sålunda via ett filter 47 vara ansluten till en öppning i höljets 17 vägg, såsom antyds i fig 5. Vid tryckökning, som indike- rar väggenombrott, bryts styrspänningen till proportional- ventilen 22, sà att processen avstannar och varningslampan 25 tänds. Samtidigt kan vattenstrålen till ett anslutet skärverktyg stängas av.

Det är sålunda uppenbart att doseringsinsatsen 16 be- höver bytas ut tid efter annan. Detta utbyte kan ske utan större svårighet genom det i fig 1 visade locket 21. ¿ so? 922 1 v } .

Anordningen enligt uppfinningen har beskrivits vid sin användning tillsammans med ett vattenstrálverktyg, men andra användningsområden är också tänkbara. Särskilt an- vändningen med ett skärverktyg, i vilket sanden blandas med högtrycksluft i stället för vatten, ligger nära till hands.

Allmänt sätt kan den genom uppfinningen framtagna tekniken utnyttjas vid frammatning eller dosering av alla slags partikelformiga material, såsom i livsmedelsindust- rin, läkemedelsindustrin och färgindustrin.

Claims (10)

507 92l2 W U 20 25 30 |('?; 10 PATENTKRAV

1. Sätt vid frammatning av en reglerad eller doserad mängd sand eller liknande material, exempelvis till ett vattenstràlskärverktyg, k ä n n e t e c k n a t därav, att tryckluft med ett reglerat tryck bläses in snett framåt i (28) genom en första borrning (34) en huvudsakligen horisontell kanal (16) virvlande injektorverkan i kanalen, i en doseringsin- sats för skapande av en till vilken sand är tillförd uppströms om borrningen, och att omgivningsluft sugs in genom en andra borrning (36) till kanalen i anslutning till den första borrningen för att minska övertrycket i kanalen, sänka lufthastigheten och öka sandvolymen.

2. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1 att frammata en reglerad eller doserad mängd sand, k ä n n e t e c k n a d därav, att en huvudsakligen hori- (28) (16) för tillförsel av sand och nedströms därom med första borrning (34), för tryckluft med ett sontell kanal i en doseringsinsats är försedd med (27) en snett mot kanalen gående, (22, 23) samt med en med den omgivande luften organ förbunden med en källa reglerat tryck, förbunden, andra borrning (36) i anslutning till den första borrningen. k ä n n e t e c k n a d (34) sakligen tangentiellt mot kanalen (28), som har ett huvud-

3. Anordning enligt krav 2, därav, att den första borrningen sträcker sig huvud- sakligen cirkulärt tvärsnitt, och bildar en vinkel av 45- 90°, exempelvis 66°, med kanalens längdaxel och att den andra borrningen (36) är huvudsakligen diametralt motsatt den första borrningen, sträcker sig huvudsakligen tangen- tiellt mot kanalen och bildar en vinkel av 45-90°, exempel- vis 56°, med kanalens längdaxel.

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av en elektriskt styrd proportionalventil (22) och en ma- 10 20 25 l, 507 922 (23) hos den till den första borrningen (34) nuellt inställbar strypventil för reglering av trycket förda tryckluften.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att trycket hos den till borrningen (34) förda tryckluften ligger i området från O till 3-4 bar.

6. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att styrspänningen till proportionalventilen (22) av nålventiltyp är O-10 V.

7. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att doseringsinsatsen (16) är anordnad i ett hölje (17) och är försedd med tätande O-ringar samt att det finns organ (46) för att indikera en tryckökning innanför höljet och därmed en utslitning av insatsen på grund av sanden i (28).

8. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d kanalen därav, att sanden matas in till den huvudsakligen horison- tella kanalen (28) i doseringsinsatsen (16) genom en verti- kal ingångskanal (27) och ut därifrån genom en vertikal ut- (29).

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d gångskanal därav, att sanden matas till ingàngskanalen (27) från ett nedre förråd (2, 15) därav och till detta nedre förråd via en i avhängighet av sandnivån däri styrd ventil (11) från 10).

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d ett övre förråd (1, därav, att sanden sugs in till det övre förrådet (1, 10) med hjälp av ett över sandnivån i förrådet alstrat under- tryck.