СЛИВНОЙ КЛАПАН ВЕСОВОГО ДОЗАТОРА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к области весового дискретного дозирования вязких и пастообразных жидкостей.
Дозируемая жидкость - это смесь полимерного связующего с порошкообразным наполнителем. Такая жидкость в зависимости от состава и свойств компонентов имеет вязкость от 10 до 200 Па·с (от 100 до 2000 Пуаз).
Известна конструкция сливного клапана весового дозатора по патенту №2348017 РФ опубл. 27.02.2009. Через сливной клапан производится выдача дозы из грузоприемного бункера весового дозатора. Особенностью клапана является то, что он не имеет отдельного привода - открывается давлением дозируемой жидкости, когда включается вращение шнека, установленного в грузоприемном бункере, и производится выдача дозы, а закрывается под действием пружин, когда шнек останавливается после выдачи дозы. Такая конструкция клапана позволяет иметь в дозаторе всего один исполнительный механизм - электродвигатель привода шнека. При этом подвод электропитания к двигателю осуществляется гибким кабелем, что позволяет обеспечить высокую чувствительность весоизмерительной системы, на которой располагается грузоприемный бункер дозатора вместе с приводом шнека. Запорный элемент сливного клапана выполнен в виде тарелки, которая через поперечину в виде плоской планки взаимодействует с пружинным узлом закрытия клапана. В закрытом состоянии тарелка пружинами поджимается к торцу выходного отверстия грузоприемного бункера. Торец выходного отверстия является седлом клапана и имеет заостренные кромки, которыми он контактирует с тарелкой, перекрывая выходное отверстие грузоприемного бункера, когда прекращается выдача дозы жидкости.
Известна конструкция сливного клапана весового дозатора по патенту на полезную модель №136566 опубл. 10.01.2014, отличающийся тем что:
- запорный элемент выполнен из фторопласта в виде конуса, диаметр седла которого составляет 0,90…0,95 диаметра основания;
- поперечина выполнена в виде тонкой вертикальной пластины с заостренной верхней кромкой.
Сливной клапан по патенту №136566 принят в качестве прототипа.
Недостатком этого клапана является следующее. Во время операции выдачи дозы вязкая жидкость растекается по всей поверхности конуса и поперечины, а после прекращения выдачи уже при закрытом клапане длительное время стекает с этих поверхностей, затрудняя окончательное формирование дозы, увеличивая погрешность дозирования, затягивая время цикла дозирования и, тем самым, снижая производительность дозатора.
Технической задачей на решение которой направлено предлагаемая полезная модель, является повышение точности дозирования и повышение производительности дозатора за счет снижения количества дозируемой жидкости, налипшей на внешние поверхности сливного клапана во время выдачи дозы. Внешними поверхностями сливного клапана считаются видимые наружные поверхности клапана в закрытом состоянии.
Технический результат достигается тем, что сливной клапан весового дозатора вязкой жидкости содержит седло, запорный элемент, поперечину, тяги с пружинами. При этом:
- седло представляет собой нижнюю конусообразную кромку цилиндрического корпуса клапана, который верхним фланцем крепится к нижнему фланцу грузоприемного бункера;
- запорный элемент вставляется в корпус и выполнен в виде фторопластового стакана с двумя диаметрально расположенными симметричными отверстиями в виде пазов у дна для слива жидкости, с конусообразной юбкой у днища для взаимодействия с седлом и с направляющим выступом, расположенным на внешней стороне днища;
- поперечина, боковые тяги которой, перемещающиеся в направляющих, закрепленных на фланце корпуса, снабжены оконечниками, вставлена в диаметральный паз направляющего выступа запорного элемента, при этом ось поперечины располагается в плоскости симметрии запорного элемента перпендикулярной плоскости симметрии пазов запорного элемента, что исключает контакт поперечины с жидкостью, вытекающей из пазов запорного элемента;
- пружины, опираясь на основания направляющих снизу и оконечники тяг поперечины сверху, посредством поперечины поджимают юбку запорного элемента к седлу.
Кроме того, сливной клапан оснащен бесконтактным датчиком открытого положения клапана, который, взаимодействуя с поперечиной посредством планки, закрепленной на тяге, во время выдачи, сигнализирует о том, что струя жидкости не касается корпуса клапана. Датчик установлен на основании дозатора и механически не связан с весоизмерительным устройством, т.е. не влияет на его чувствительность.
Предлагаемая полезная модель поясняется фигурами 1, 2, 3 и 4.
На фиг. 1 схематически показан разрез сливного клапана весового дозатора вязкой жидкости в закрытом положении плоскостью симметрии запорного элемента. На фиг. 2 схематически показан разрез сливного клапана в открытом положении плоскостью симметрии пазов запорного элемента. На фиг. 3 показано сопряжение седла и юбки в закрытом положении сливного клапана. На фиг. 4 показано расположение седла, юбки и паза в открытом положении сливного клапана.
Где: 1 - корпус-седло;
2 - запорный элемент;
3 - поперечина;
4 - направляющая;
5 - пружина;
6 - грузоприемный бункер;
7 - шнек;
8 - планка;
9 - датчик открытого положения клапана;
10 - паз запорного элемента для слива жидкости;
11 - посадочная поверхность седла; 12- юбка запорного элемента;
13 - оголовок тяги;
14 - направляющий выступ запорного элемента.
Сливной клапан весового дозатора вязкой жидкости выполнен в виде цилиндрического корпуса 1, имеющего крепежный фланец в верхней части и конусообразное седло 11 в нижней части. На верхнем фланце корпуса 1 установлены направляющие 4. В корпус 1 вставлен запорный элемент 2, выполненный в виде фторопластового стакана, юбка 12 которого упирается в седло 11, при этом цилиндр корпуса закрывает два диаметрально расположенных симметричных паза 10 в цилиндре стакана, которые предназначены для слива жидкости. На наружной стороне днища стакана имеется направляющий выступ 14, через диаметральный паз которого проходит поперечина 3, выполненная в виде скобы, боковые тяги которой проходят через направляющие 4 и заканчиваются оголовками 13. Пружины 5, опирающиеся на основания направляющих 4 снизу и на оконечники тяг поперечины сверху, поджимают посредством поперечины 3 запорный элемент 2 к корпусу 1. На конце одной из тяг поперечины закреплена планка 8, посредством которой поперечина взаимодействует с бесконтактным датчиком 9. Когда запорный элемент 2 под давлением жидкости перемещается настолько, что струи жидкости не касаются корпуса 1, датчик 9 формирует сигнал открытого положения клапана.
Сливной клапан работает следующим образом. Для выдачи очередной дозы жидкости из грузоприемного бункера 6 включается привод шнека 7. Шнек 7 нагнетает жидкость, создавая давление на запорный элемент 2 сливного клапана. Преодолевая усилие пружин 5, запорный элемент 2 перемещается от седла 11, при этом открывается выход жидкости из грузоприемного бункера 6 через пазы 10 запорного элемента и срабатывает датчик 9. Выдача жидкости непрерывно контролируется весоизмерительным устройством и по достижении заданной массы дозы привод шнека 7 отключается, давление на запорный элемент 2 сбрасывается. Под действием пружин 5, юбка 12 запорного элемента 2 поджимается к седлу 11 поперечиной 3, перекрывая выход жидкости из грузоприемного бункера 6 - сливной клапан закрывается. После этого в грузоприемный бункер 6 подается следующая порция жидкости и в соответствии с алгоритмом работы дозатора производится выдача очередной дозы из грузоприемного бункера 6. Цикл работы сливного клапана повторяется.
Стекание жидкости с деталей сливного клапана после его закрытия практически исключено, так как диаметр и конусность седла 11 равны диаметру и конусности юбки 12 запорного элемента 2 и все поверхности седла и запорного элемента, смачиваемые жидкостью во время выдачи, после закрытия клапана контактируют между собой.