Автоматический объемно-весовой дозатор
AUTOMATIC VOLUMETRIC WEIGHING BATCHER

Дозатор объемно-весовой предназначен для работы в автоматических линиях прессования изделий из взрывчатых веществ, например в линиях прессования тротиловых шашек и т.п. В существующих производствах прессовое оборудование работает обычно с объемным дозатором, который обеспечивает заданную прессом производительность, но обладает рядом существенных недостатков.
Объемный дозатор не всегда обеспечивает заданную точность, особенно при изменении насыпного веса дозируемого материала. В таких случаях для обеспечения точности дозирования производят либо некоторое усреднение насыпного веса материала перед входом в дозатор, либо вводят автоматическую (или ручную) коррекцию объема мерных камер в зависимости от изменения насыпного веса, например в дозаторе №1197375, кл. 81а, 5/01, ФРГ. Тем не менее задача полной автоматизации объемного дозатора с соблюдением условия стабильности доз достаточно сложна и не всегда отвечает требованиям техники безопасности для работы в мастерских по переработке взрывчатых веществ. Поэтому в большинстве случаев объемный дозатор устанавливается вне пределов прессовой кабины и корректировка объема мерных камер производится вручную.
Что же касается весовых дозаторов, то они удовлетворительно поддаются автоматизации управления, сохраняют достаточную стабильность доз по точности вне зависимости от изменений насыпного веса, но их точность несколько снижается с увеличением производительности, так как при этом сокращается цикл взвешивания.
Объемно-весовые дозаторы, имеющие возможность быстро высыпать из мерного стакана большую часть всей дозы, сохраняют достаточное время для досыпания материала в весовую чашку до номинального значения дозы, и таким образом, обладают достаточно высокой производительностью и точностью дозирования.
Графическая часть представлена тремя чертежами, где
на фиг. 1 изображен общий вид дозатора, разрез Б-Б с изображением расположения соединительных колец, и разрез В-В с изображением соединительной стойки и регулировочных шайб;
на фиг. 2 - разрез дозатора по А-А;
на фиг. 3 - представлена пневматическая схема управления дозатором.
Дозатор объемно-весовой состоит из следующих основных узлов:
а) загрузочного бункера
б) блока объемного дозирования
в) двух весовых механизмов
г) двух вибропитателей
д) узла арретирования и опрокидывания
е) корпуса и сдвоенной течки.
а) Загрузочный бункер 1 состоит из корпуса, имеющего в днище три входных отверстия - одно для выхода дозируемого материала в блок объемного дозирования и два рукава 2 для поступления материала к вибропитателям. Бункер 1 устанавливается на кронштейне, который крепится к верхней плите корпуса дозатора.
б) Блок объемного дозирования состоит из верхней 3 и нижней 4 плит, связанных между собой четырьмя соединительными стойками 5. Между неподвижными плитами 3 и 4 установлен подвижный шибер 6 с двумя отверстиями, в которые вставлены и закреплены мерные стаканы 7, и подвижный ползун 8, который также имеет два отверстия под мерные стаканы 7, но последние устанавливаются в отверстия ползуна 8 свободно. Верхняя неподвижная плита 3 имеет приемное окно, через которое дозируемый материал поступает в мерные стаканы 7 из промежуточной коробки 9, которая соединена с горловиной загрузочного бункера 1.
3
Нижняя плита 4 имеет два выходных отверстия для выдачи объемной порции дозируемого материала из мерных стаканов 7 при возвратно-поступательном движении шибера 6 и ползуна 8, которые соединены между собой двумя пальцами 10 по более плотной посадке, чем мерные стаканы 7 в ползуне 8, причем один из соединительных пальцев 10 проходит через конец штока 11 силового пневмоцилиндра 12, установленного на нижней неподвижной плите 4. Для настройки нужного объема мерной камеры, составляющего 90÷95% от величины всей дозы, в пределах изменения насыпного веса дозируемого материала (для чешуированного тротила, например, насыпной вес колеблется от 0,66 до 0,75 г/смэ) производится установка соответствующего расстояния между верхней 3 и нижней 4 плитами по высоте с помощью набора "П"-образных шайб 13, размещенных между верхним торцом каждой соединительной стойки 5 и верхней плитой 3.
В результате уменьшается доля досыпаемого материала, что позволяет при сохранении времени цикла настроить вибропитатель на меньшую производительность досыпания, увеличивая тем самым точность дозирования.
Ползун 8 перемещается в направляющих нижней плиты 4 и для контроля его крайних положений в местах, соответствующих началу и концу хода, установлены конечники 14 и 15 (пневматические клапаны).
в) Весовой механизм 16 состоит из рычажно-коромысловой системы от весов ВНЦ-2, подвески 17, соединенной с весовой чашкой 18, корпуса и крышек. Датчик 19, контролирующий взятие дозы определенного веса, состоит из двух сопел, типа "трубка-трубка", в зазоре между которыми проходит флажок 20 стрелки весов.
г) Вибропитатель состоит из лотка 21, основания 22 и пневматического вибратора 23. Лоток 21 соединен с основанием 22 с помощью упругих подвесок 24, состоящих из набора текстолитовых пластинок.
Для выхода дозируемого материала лоток имеет окно, в которое вставляется регулировочная втулка 25 (регулирующая толщину слоя материала в лотке), соединенная подвижно с рукавом 28. Основание 22 вибропитателя закреплено на плите корпуса дозатора через резиновые амортизаторы 26.
д) Узел арретирования и опрокидывания состоит из двух пневмоцилиндров арретирования 27 и двух пневмоцилиндров опрокидывания 28 весовой чашки.
К штоку пневмоцилиндра 27 арретирования прикреплен диск, с помощью которого подвеска 17 весового механизма 16 поджимается к корпусу пневмоцилиндра.
Опрокидывание чашки 18 осуществляется рычагом 29, на конце которого установлен капроновый ролик.
Контроль арретирования осуществляется перекрытием сопла 30 подвеской 17.
Контроль опрокидывания весовой чашки осуществляется конечниками 31 и 32.
е) Корпус 33 дозатора состоит из верхней и нижней плит, и сваренных с ними вертикальных перегородок.
На верхнюю плиту корпуса устанавливаются весовые механизмы 16 и блок объемного дозирования, к нижней плите укреплена сдвоенная точка 34, которая представляет собой два сходящихся рукава, оканчивающихся одним выходным отверстием. Течка 34 через уплотнение поджимается нижним концом к поверхности ротора, на которой расположены отверстия матриц пресса. Управление дозатором пневматическое, схема управления состоит из воздухораспределителей 35, 36, 37, 38, 39; конечников 14, 15, 31, 32, 40, 41, 42, 43; блоков управления 44 и 45; блоков контроля 46 и 47; редукторов, и пневмоцилиндров 12, 27, 28. Система подготовки воздуха состоит из влагоотделителя 48, регулятора давления 49 и маслораспылителя 50.
Дозируемый материал из загрузочного бункера 1 поступает в один из мерных стаканов 7 блока объемного дозирования.
При перемещении ползуна 8 в крайнее левое положение отмеренный объем, составляющий 90-95% всей дозы, высыпается из мерного стакана 7 в весовую чашку 18. Одновременно ползун 8 нажимает на конечник 14, который пропускает воздух на управление золотником воздухораспределителя 35, который, в свою очередь, снимает давление с пневмоцилиндра 27 арретирования, разарретируя весовую чашку 18 и через блок управления 45 включает в работу пневмовибратор 23. Начинается досыпка дозируемого материала из лотка 21 в весовую чашку 18 до заданного значения дозы. При достижении номинальной величины дозы флажок 20 стрелки весов перекрывает отверстие сопел датчика 19, давление в линии сопел изменяется и блок управления 45 производит отключение пневмовибратора 23.
Досыпка закончена и навеска готова.
К этому времени копир 51 матрицы пресса нажимает на конечник 43, который пропускает с блока управления 45 сигнал о готовности навески к воздухораспределителю 36, подающему воздух к пневмоцилиндру 28 опрокидывания весовой чашки и одновременно к воздухораспределителю 35, подающему воздух в пневмоцилиндр 27 арретирования. Таким образом, выдача дозы в течку 34 возможна лишь при наличии условия готовности навески и запроса матрицы пресса, благодаря чему устранена возможность высыпания в матрицу неполной навески, являющейся следствием задержки весового цикла по отношению к жесткому циклу пресса по причине, например, нарушения режима работы вибропитателя.
При арретировании весовой чашки 18 сопло 30 перекрывается подвеской 17 и воздух через блок контроля 46 подводится к конечнику 31, который, при возврате штока пневмоцилиндра 28 опрокидывания вниз, пропускает воздух на управление золотником воздухораспределителя 38 и он, в свою очередь, подает воздух в полость силового пневмоцилиндра 12, шток которого перемещает ползун 8 с мерными стаканами 7 в другое крайнее положение. При этом отмеренный объем дозы высыпается во вторую весовую чашку, а ползун 8 нажимает на конечник 15, который пропускает воздух на управление золотником воздухораспределителя 39, снимающего давление в пневмоцилиндре арретирования, разарретируя вторую чашку, и через блок управления 44 включает в работу второй пневмовибратор. Начинается досыпка дозируемого материала из лотка второго вибропитателя в чашку. При достижении номинальной величины дозы флажок стрелки вторых весов перекрывает отверстие сопел датчика, давление в линии сопел изменяется и блок управления 44 производит отключение второго пневмовибратора. Вторая навеска готова. К этому времени копир 52 следующей матрицы пресса, нажимая на конечник 42, пропускает с блока управления 44 сигнал о готовности навески к воздухораспределителю 37, который вводит в работу пневмоцилиндр опрокидывания второй чашки и, одновременно, подает воздух к воздухораспределителю 39, пропускающему воздух к пневмоцилиндру арретирования второй весовой чашки. При арретировании чашки сопло 53 перекрывается и воздух через блок контроля 47 подводится к конечнику 40, который, при возврате вниз штока пневмоцилиндра опрокидывания, пропускает воздух на управление золотником воздухораспределителя 38 и он, в свою очередь, вводит в действие силовой пневмоцилиндр 12, шток которого перемещает ползун 8 с мерными стаканами 7 в обратном направлении. Цикл дозирования повторяется.