UA126013C2 - Пристрій для дозування сипких матеріалів - Google Patents

Abstract

Винахід належить до пристроїв об'ємного дозування при упаковці, а також може ефективно застосовуватися при дозуванні сипких матеріалів в технологічних лініях. Пристрій для дозування сипких матеріалів містить завантажувальний бункер, живильний патрубок, корпус зі сферичною приймальною камерою, усередині якої розташована щонайменше одна мірна ємність. Усередині сферичного корпусу на валу установлено кільце, яке має щонайменше одну мірну ємність. Зовнішня поверхня кільця має сферичну форму, поздовжня вісь кільця розташована під нахилом до осі обертання сферичного корпусу. Вал, на якому установлене кільце, закріплений в підшипниках сферичного корпусу і через зубчасті колеса сполучений з нерухомою станиною. В сферичному корпусі, на траєкторії руху щонайменше одної мірної ємності, виконаний розвантажувальний отвір, напроти якого в сферичній приймальній камері розташований відсікач. Запропонований винахід забезпечує підвищення точності дозування сипких матеріалів.

Description

Винахід належить до пристроїв об'ємного дозування при упаковці. Може також ефективно застосовуватися при дозуванні сипких матеріалів в технологічних лініях.

Відомо, що гравітаційні об'ємні дозатори мають недостатню точність дозування та невелику продуктивність порційного дозування в зв'язку з впливом їх фізичних характеристик на технологічні процеси дозування (витікання сипучого матеріалу, формування дози і інші).

Для збільшення як точності дозування, так і продуктивності застосовують відцентрові дозатори, наприклад 5 1382744 А1. Збільшення точності дозування проходить за рахунок стабілізації щільності укладки часток сипкого матеріалу в мірній ємності. Приймальна камера виконана з пластиною, один кінець якої шарнірно закріплений на відсікачі, - при цьому на осі внутрішнього кільця ексцентрично закріплена тяга, жорстко з'єднана з другим кінцем пластини.

При дозуванні пружних матеріалів, наприклад частинок листів чаю та інших рослин, необхідний ефект не досягається. Що потребує додаткового подрібнення початкового матеріалу, а це веде до погіршення споживчих якостей товару.

Також відомий пристрій за а. с. СРСР Мо 1458275, в якому для збільшення продуктивності кільцева камера з розміщеним в ній, з можливістю обертання, кільцевим диском, вісь якого зміщена відносно осі циліндричного корпусу, і допоміжними мірними ємностями, при цьому всі мірні ємності закріплені на диску, їх завантажувальні отвори направлені до осі обертання диска, розвантажувальні отвори мірних ємностей виконані з можливістю співпадіння з розвантажувальним отвором камери, розташованим в циліндричному корпусі.

Даний пристрій має недоліки, в момент розвантаження мірної ємності на сипкий матеріал діють відцентрові сили, що не дозволяє збільшити частоту обертання дозатора, оскільки частинки сипкого матеріалу будуть притиснуті до стінок мірної ємності. Ці частинки залишаться в мірній ємності, що погіршить точність дозування.

В а. с. СРСР Мо 1406025 конструкція містить завантажувальний бункер, живильний патрубок, дозуючий барабан, з мірними ємностями, і привід, з метою підвищення точності дозування пристрій для дозування забезпечений пристроєм для подачі сипкого матеріалу в мірні ємності, виконаним у вигляді сфероподібної камери зі щілинами, з'єднаної з живильним патрубком, установленим усередині дозуючого барабана так, що їх осі перетинаються. Точність дозування збільшується за рахунок формування дози під дією сталих відцентрових сил, що діють на частки сипкого матеріалу. Формування дози здійснюється тільки в двох діаметрально протилежних зонах, що зменшує час формування дози. Розвантаження мірних ємностей проходить в основному під дією гравітаційних сил, що не дозволяє суттєво збільшити продуктивність.

Даний пристрій вибрано як прототип.

Прототип і пристрій, що заявляється, мають наступні спільні ознаки (конструктивні елементи): завантажувальний бункер, живильний патрубок, корпус з сферичною приймальною камерою, усередині якої розташована щонайменше одна мірна ємність.

В основу винаходу поставлено задачу створити пристрій для дозування сипких матеріалів, в якому шляхом введення додаткових конструктивних елементів, а також форми виконання окремого елемента та зв'язку між собою елементів, забезпечити підвищення точності дозування сипких матеріалів.

Поставлена задача вирішена пристроєм для дозування сипких матеріалів, що містить завантажувальний бункер, живильний патрубок, корпус з сферичною приймальною камерою, усередині якої розташована щонайменше одна мірна ємність, тим, що, на відміну від прототипу, усередині сферичного корпусу на валу установлено кільце, яке має щонайменше одну мірну ємність, при цьому зовнішня поверхня кільця має сферичну форму, поздовжня вісь кільця розташована під нахилом до осі обертання сферичного корпусу, вал, на якому установлене кільце, закріплений в підшипниках сферичного корпусу і через зубчасті колеса сполучений з нерухомою станиною, а в сферичному корпусі, на траєкторії руху щонайменше одної мірної ємності, виконаний розвантажувальний отвір, напроти якого в сферичній приймальній камері розташований відсікач.

В заявленому пристрої формування дози сипкого матеріалу виконується під дією відцентрових сил змінного характеру.

Завдяки введенню у відомий об'єкт сукупності істотних відмітних ознак пристрій для дозування сипких матеріалів працює більш ефективно, що приводить до збільшення щільності укладання частинок сипкого матеріалу і, як наслідок, до збільшення точності дозування.

Винахід пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 зображена схема пристрою для дозування сипких матеріалів в розрізі; на фіг. 2 зображений переріз пристрою для дозування сипких матеріалів.

Пристрій для дозування сипких матеріалів складається з завантажувального бункера 1, живильного патрубка 2, сферичного корпусу З з приймальною камерою 4.

Сферичний корпус З розташований в підшипниках 5 та 6 станини 7. Усередині сферичного корпусу З знаходиться сферичне кільце 8 з кількома мірними ємностями 9. Зовнішня поверхня кільця 8 має сферичну форму, а поздовжня вісь кільця 8 розташована під нахилом до осі обертання сферичного корпусу 3. Сферичне кільце 8 закріплене на валу 10, який установлений в підшипниках 11 сферичного корпусу 3. На живильному патрубку 2 розташований шків 12, який через ремінь 13 зв'язаний зі шківом 14, посадженим на вал електродвигуна 15. Вал 10 через зубчасті конічні колеса 16 і 17 зв'язаний з нерухомою станиною 7. В сферичному корпусі З виконаний розвантажувальний отвір 19, напроти якого в сферичній приймальній камері 4 розташований відсікач 18.

Працює пристрій у наступному порядку:

Привід всього пристрою здійснюється від електродвигуна 15, який приводить в обертальний рух сферичний корпус 3, а також через передачу зубчастими конічними колесами 16 і 17 обертається сферичне кільце 8.

Сипкий матеріал надходить із завантажувального бункера 1, через живильний патрубок 2, усередину сферичного корпусу З і заповнює приймальну камеру 4. При обертанні сферичного кільця 8, порожня мірна ємність 9 виходить з-під зони дії відсікача 18 і починає заповнюватися частками сипкого матеріалу. При цьому під час руху сферичного кільця 8 з мірними ємностями 9, відстань між мірною ємністю 9 та віссю сферичного корпусу 3, що обертається, збільшується.

Отже на частинки будуть діяти відцентрові сили, що збільшуються і формування дози в мірній ємності 9 буде здійснюватися зі значним ущільненням скелета сипких частинок. Потім цей ефективний радіус, на якому розташовані мірні ємності 9, буде зменшуватися, аж до верхньої позиції, в якій зображена мірна ємність 9 на фіг. 1. Це призведе до зменшення відцентрових сил, діючих на частинки сипкого матеріалу. Таке зменшення дії віддентрових сил призводить до ослаблення сил тертя між частинками сипкого матеріалу і часткового перерозподілу часток.

При подальшому переміщенні сферичного кільця 8 з мірними ємностями 9, відцентрові сили будуть збільшуватися, що призведе до повторного ущільнення скелета частинок сипкого матеріалу. Надалі при русі мірної ємності 9 відцентрові сили будуть зменшуватися, проте в цей

Зо же час мірна ємність 9 підходить до зони дії відсікача 18. При цьому матеріал в мірній ємності 9 буде відділений від матеріалу в приймальній камері 4 і відсікач 18 не дозволить змінити щільність укладання частинок сипкого матеріалу в мірній ємності 9. Мірна ємність 9, підійшовши до розвантажувального отвору 19, дозволить сипкому матеріалу, під дією відцентрових сил, залишити її простір, за менший час. Це позначається на можливості збільшити продуктивність дозування.

Таким чином, формування дози сипкого матеріалу в мірній ємності 9 здійснюється під дією змінних відцентрових і гравітаційних сил. У зв'язку з похилою траєкторією руху сферичного кільця 8 з мірними ємностями 9, вектори цих сил будуть мати змінні величину та напрямки і результуюча складова, буде змінювати напрямок в просторі, що призводить до поліпшення умов сковзання одних частинок відносно інших. Вплив зміни величини відцентрових сил можливо порівняти з впливом вібрації на сипкий матеріал (коли вібрація ущільнює сипкий матеріал). Час формування дози сипкого матеріалу збільшується, оскільки формування здійснюється на куті обертання сферичного кільця 8, практично більшого за 300", що майже вчетверо більше, ніж у прототипі.

При застосуванні однієї мірної ємності 9 та передатному відношенні конічної передачі 1:1, за один оберт сферичного корпусу З сферичне кільце 8 повернеться на один оберт та виділить одну дозу сипкого матеріалу. Якщо збільшити передатне відношення, наприклад взяти 1:2, то одна доза сипкого матеріалу буде виділена за два оберти сферичного корпусу 3, що вдвічі збільшить витримку матеріалу в мірній ємності, а також стабілізує об'ємну масу сипкого матеріалу.

При застосуванні, наприклад, чотирьох мірних ємностей 9 (рівномірно розташованих на сферичному кільці 8) та передатному відношенні конічної передачі 1:11, за один оберт сферичного корпусу З сферичне кільце 8 повернеться на один оберт та виділить чотири дози сипкого матеріалу рівномірно по периметру обертання. Це дозволить застосовувати цей дозуючий пристрій в багатопотокових фасувальних автоматах.

Якщо збільшити передатне відношення, наприклад взяти також 1:2, то одна доза сипкого матеріалу буде виділена через 1807 обертання сферичного корпусу 3, що дозволить розвантажувати мірні ємності в двох протилежних точках і застосовувати цей дозуючий пристрій в двох потокових фасувальних автоматах. бо Загальні ознаки конструкцій, у прототипі і в заявленому пристрої, такі:

камери сферичної форми, з'єднані з живильними патрубками; кільце (в прототипі барабан) з мірними ємностями; вісь обертання кільця (барабана) з мірними ємностями в прототипі перетинається з віссю обертання пристрою для подавання сипкого матеріалу в мірні ємності, а в пристрої, що заявляється, вісь кільця з мірними ємностями перетинається з віссю обертання всього пристрою.

В прототипі частота обертання барабана, виходячи з практики будування аналогічного пакувального обладнання, не більше ніж 100 обертів за хвилину, що вимагало додатково застосувати живильний наповнювач відцентрового типу. В пристрої, що заявляється, частота обертання кільця з мірними ємностями не обмежується вищеназваною цифрою.

Елементи пристроїв несуть різні функції в конструкціях, наприклад в прототипі камера сферичної форми, зі щілинами, виконує функцію живильного наповнювача відцентрового типу відносно мірних ємностей. Але наповнювання мірних ємностей здійснюється на двох невеличких кутах обертання барабана. У пристрої що заявляється, кільце 8 з мірними ємностями 9 призначене для обертання мірних ємностей з сипким матеріалом навколо подовжньої осі кільця, і виникаючі при цьому відцентрові сили заповнюють та ущільнюють матеріал в мірній ємності. Унаслідок обертання мірної ємності відносно осі обертання всього пристрою виникають також відцентрові сили, які впливають на частки сипкого матеріалу в мірній ємності.

Сумарний силовий вплив на частки сипкого матеріалу від відцентрових сил і сили гравітації буде змінним по модулю і по напрямку в просторі, що приводить до ущільнення сипкого матеріалу в мірній ємності.

В прототипі відсутній відсікач, який непотрібен в цій конструкції. За рахунок нахилу камери сферичної форми, зі щілинами, можливо виконати розвантаження в зоні, в якій частинки сипкого матеріалу в мірній ємності відділені від основного матеріалу в камері. В пристрої, що заявляється, таку функцію виконує відсікач 18.

Таким чином, при застосуванні пристрою, що заявляється, можливо збільшити точність дозування на 3-5 9о залежно від фізичних характеристик сипкого матеріалу.

Коо)

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Пристрій для дозування сипких матеріалів, що містить завантажувальний бункер, живильний патрубок, корпус зі сферичною приймальною камерою, усередині якої розташована щонайменше одна мірна ємність, який відрізняється тим, що усередині сферичного корпусу на валу установлено кільце, яке має щонайменше одну мірну ємність, при цьому зовнішня поверхня кільця має сферичну форму, поздовжня вісь кільця розташована під нахилом до осі обертання сферичного корпусу, вал, на якому установлене кільце, закріплений в підшипниках сферичного корпусу і через зубчасті колеса сполучений з нерухомою станиною, а в сферичному корпусі, на траєкторії руху щонайменше одної мірної ємності, виконаний розвантажувальний отвір, напроти якого в сферичній приймальній камері розташований відсікач.