ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к устройствам для точного непрерывного дозирования, в том числе и небольшими дозами, пылевидных, порошкообразных и мелкозернистых материалов, а также подачи этих материалов в аппараты с избыточным давлением и может быть использована в пищевой, химической, строительной, промышленности и для запыления газовых потоков при лабораторных исследованиях процессов пылеочистки.
Данное техническое решение относится к приоритетному направлению науки и технологий «Технологии экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания» [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г.Смирнов, Е.В.Скиданова, С.А.Краснов. -М.: ПАТЕНТ, 2008. -c.105].
Известные дозирующие устройства не позволяются осуществлять точное дозирование порошкообразных и пылевидных материалов в небольших количествах, особенно в движущийся под давлением поток газа, так как ориентированы на промышленные объемы дозируемых материалов.
Известно устройство для дозирования сыпучих материалов, включающее расходный бункер, под которым установлен вращающийся барабан с дозирующими ячейками, и приспособление для загрузки и выгрузки [Патент СССР №392636, МПК G01F 11/24, опубл. 27.07.1973 г., Бюллетень №32].
Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются корпус, расходный бункер, вращающийся барабан с дозирующими ячейками, приспособления для загрузки и выгрузки сыпучего материала.
Недостатком аналога являются:
- невозможность дозировать порошкообразный, пылевидный или сыпучий материал (например, цемент, мука, катализатор, перец, пылевидный уголь и др.) небольшими порциями;
- отсутствие возможности принудительной подачи сыпучего материала в поток газа;
- устройство не позволяет изменять объемную дозу расходного материала.
Известно так же устройство для дозирования сыпучих и кусковых материалов, включающее барабанный питатель с ячейками и размещенным в нем барабана с отверстиями, и приводом для вращения внутреннего барабана [А.С. СССР №505886, МПК G01F 11/10, опубликовано 05.03.1976 г., Бюллетень №9].
Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются вращающийся барабан с дозирующими ячейками, приспособления для загрузки и выгрузки сыпучего материала, и привод для вращения внутреннего барабана.
Недостатком аналога являются:
- невозможность дозирования небольшими порциями расходного материала;
- отсутствие возможности принудительной подачи сыпучего материала в поток газа;
- возможность не полной выгрузки материала из ячеек.
За прототип принято дозирующее устройство, содержащее корпус с установленным внутри него ротором с ячейками, заполняемыми через питатель дозируемым материалом, высыпаемым при повороте ротора через разгрузочный патрубок, и приводной вал ротора (А.С. СССР №405023, МПК G01F 11/10, G01F 13/00, опубликовано 22.10.1973 в Бюллетене №44).
Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются корпус, ротор с ячейками, питатель, разгрузочный патрубок, приводной вал ротора и привод.
Недостатком прототипа являются:
- устройство не обеспечивает принудительной подачи порошкообразных или сыпучих материалов в движущийся поток газа или в аппарат с избыточным давлением, что снижает точность дозирования.
- устройство имеет ячейки большого размера, что не позволяет осуществлять дозирование небольшими дозами;
- конструкция ротора дозирующего устройства не позволяет иметь ячейки небольшого размера;
- отсутствие регулирования объемной подачи сыпучего материала из-за использования нерегулируемого по скорости привода;
Полезная модель направлена на создание универсального дозирующего устройства, обеспечивающего точное непрерывное дозирование пылевидных, порошкообразных или мелкозернистых материалов заданного объема, в том числе небольшими дозами в газовый поток или в аппараты, работающие под избыточным давлением, что является достаточно сложной задачей, и возможность изменения объемного расхода дозируемого материала при необходимости.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении точного непрерывного дозирования пылевидных, порошкообразных или мелкозернистых материалов, как малого, так и большого заданного объема, за счет создания гарантированной выгрузки дозируемого материала из ячеек ротора путем продувки их сжатым газом.
Кроме этого технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении возможности при необходимости изменять объемный расход дозируемого материала за счет регулирования скорости вращения ротора.
Технический результат достигается тем, что в дозирующем устройстве, включающем корпус с установленным внутри него ротором с дозирующими ячейками, расходный бункер с питателем дозируемого материала, разгрузочный патрубок, приводной вал ротора и привод, согласно полезной модели, ротор выполнен в виде полого цилиндра со сквозными цилиндрическо-коническими ячейками в стенке цилиндра, установлен на неподвижной оси, имеющей по центру торцевой канал, переходящий в радиальный, с возможностью совмещения дозирующих ячеек с радиальным каналом и разгрузочным патрубком при вращении ротора.
Цилиндрическо-коническая форма ячеек позволяет выполнять их от сколь угодно малого до большого размера (например, в зависимости от потребности для загрузки в ячейку материала массой менее миллиграмма до нескольких сотен грамм), что обеспечивает подачу достаточно малого объема дозируемого материала, а сквозной характер ячеек обеспечивает возможность их продувки при совмещении ячеек с радиальным каналом и разгрузочным патрубком. Коническая часть ячеек служит для загрузки дозируемого материала, а цилиндрическая часть для прохода сжатого газа при продувке.
Продувка ячеек дает возможность принудительно подавать дозируемый материал в газовый поток или аппарат и обеспечивает полную его выгрузку из дозирующего устройства.
Выполнение ротора в виде полого цилиндра, установленного на неподвижной оси, позволяет транспортировать в ячейках дозируемый материал при вращении ротора к разгрузочному патрубку без потерь.
Торцевой канал по центру неподвижной оси, переходящий в радиальный канал, обеспечивает подвод сжатого газа к ячейке, а выполнение ротора с возможностью совмещения ячеек с радиальным каналом и разгрузочным патрубком, при вращении ротора, позволяет продувать совмещенную ячейку и обеспечивает полную выгрузку дозируемого материала.
Кроме этого технический результат заявляемой полезной модели достигается использованием регулируемого по скорости вращения привода, соединенного с ротором через приводной вал, что позволяет при необходимости изменять объемный расход дозируемого материала.
Полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг.1 представлен общий вид заявленного устройства;
на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1;
В представленном на чертежах дозирующем устройстве элементы обозначены следующими цифровыми позициями:
1 - корпус;
2 - ротор;
3 - расходный бункер;
4 - питатель дозируемого материала;
5 - цилиндрическо-конические дозирующие ячейки;
6 - торцевой канал;
7 - ось дозатора;
8 - разгрузочный патрубок;
9 - радиальный канал;
10 - приводной вал;
11 - подшипник.
Дозирующее устройство включает корпус 1 с отверстием в верхней части для прохода дозируемого материала. Над этим отверстием расположен конический расходный бункер 3. Внутрь корпуса 1 вставлен со скользящей посадкой ротор 2 в виде полого цилиндра, снабженный сквозными цилиндрическо-коническими дозирующими ячейками 5 в стенке цилиндра. Ротор 2 расположен на неподвижной оси 7 с торцевым каналом 6, который переходит в радиальный канал 9 для продувки воздухом ячеек 5. В нижней части корпус 1 имеет разгрузочный патрубок 8 для выгрузки дозируемого материала. Для надежности заполнения ячеек 5 дозируемым материалом бункер 3 снабжен питателем дозируемого материала 4. Ротор 2 имеет приводной вал 10, который соединен с регулируемым по скорости приводом (на чертеже не показан). Для облегчения вращения ротора 2 на приводном валу 10 имеется подшипник 11. Цилиндрическо-конические дозирующие ячейки 5, радиальный канал 9, расходный бункер 3 и разгрузочный патрубок 8 расположены так, чтобы при сборке они совмещались по одной оси.
Дозирующее устройство работает следующим образом (фиг.1). При вращении ротора 2 дозируемый материал из расходного бункера 3 заполняет цилиндрическо-конические дозирующие ячейки 5 и транспортируется вдоль стенки корпуса 1 к разгрузочному патрубку 8. При совмещении, за счет вращения ротора 2, цилиндрическо-конических дозирующих ячеек 5 с радиальным каналом 9 и разгрузочным патрубком 8 газ (например, воздух), поступающий под избыточным давлением через торцевой канал 6 и радиальный канал 9, выдувает дозируемый материал из совмещенной цилиндрическо-конической ячейки 5 через разгрузочный патрубок 8 в поток газа или в аппарат. Питатель дозируемого материала 4 осуществляет принудительную подачу дозируемого материала в цилиндрически-конические ячейки 5 для заполнения их конической части.