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 содержания 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 и производится выдача дозы из грузоприемного бункера, а закрывается под действием пружин, когда доза выдана и шнек останавливается. 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.
Недостатком этого клапана является следующее. Во время операции выдачи дозы вязкая жидкость растекается по всей поверхности тарелки и поперечины, а после прекращения выдачи дозы уже при закрытом клапане длительное время стекает с этих поверхностей, затрудняя окончательное формирование дозы, увеличивая погрешность дозирования, затягивая время цикла дозирования и снижая производительность дозатора.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение точности дозирования и повышение производительности дозатора за счет снижения количества жидкости, налипающей на элементы сливного клапана во время выдачи дозы.
Технический результат достигается тем, что сливной клапан весового дозатора вязкой жидкости содержит корпус, седло, запорный элемент, пружинный узел закрытия клапана, при этом седло клапана выполнено в вертикальной плоскости, запорный элемент выполнен в виде конуса из фторопласта, пружинный узел закрытия клапана представляет собой двуплечий рычаг первого рода. К нижнему плечу рычага закреплен запорный элемент, а верхнее плечо в виде двух параллельных планок взаимодействует с двумя пружинами сжатия, которые, в свою очередь, взаимодействуют с упорами, закрепленными на грузоприемном бункере дозатора. Опорой рычага является горизонтальная ось, закрепленная с возможностью вращения в подшипниках опорного кронштейна.
Предлагаемая полезная модель поясняется фигурами 1 и 2.
На фиг. 1 схематически показан сливной клапан весового дозатора вязкой жидкости.
На фиг. 2 показан вид справа на клапан.
1 - корпус; 2 - седло; 3 - запорный элемент;
4 - пружинный узел закрытия клапана;
5 - нижнее плечо рычага; 6 - ось;
7 - верхнее плечо рычага;
8 - пружина; 9 - упор; 10 - грузоприемный бункер;
11 - опорный кронштейн;
12 - подшипник опорного кронштейна;
13 - фланец корпуса клапана; 14 - шнек.
Сливной клапан весового дозатора вязкой жидкости содержит корпус 1 с седлом 2, которое выполнено на плоской вертикальной стенке корпуса, запорный элемент 3 в виде конуса из фторопласта, пружинный узел закрытия клапана 4. Корпус 1 клапана фланцем закреплен к грузоприемному бункеру 10. Пружинный узел закрытия клапана 4 представляет собой двуплечий рычаг первого рода. К нижнему плечу 5 прикреплен запорный элемент 3. Верхнее плечо рычага выполнено в виде двух параллельных планок 7. Опорой двуплечего рычага является ось 6, установленная горизонтально с возможностью вращения в двух подшипниках 12, которые закреплены в двух проушинах опорного кронштейна 11. Нижнее плечо 5 и параллельные планки верхнего плеча 7 жестко закреплены на оси 6. Нижнее плечо 5 закреплено в средней части оси 6, а планки верхнего плеча 7 - по краям этой оси. Две параллельные планки 7 взаимодействуют с двумя пружинами сжатия 8, которые, упираясь в закрепленные на грузоприемном бункере 10 упоры 9, через двуплечий рычаг 4 прижимают запорный элемент 3 к седлу 2.
Сливной клапан работает следующим образом. Для выдачи очередной дозы жидкости из грузоприемного бункера 10 включается привод шнека 14. Шнек нагнетает жидкость, создавая давление на запорный элемент 3. Преодолевая усилие пружин 8, запорный элемент 3 отходит от седла 2, открывая выход жидкости из грузоприемного бункера 10. Выдача жидкости непрерывно контролируется весоизмерительным устройством и по достижении заданной массы дозы привод шнека 14 отключается, давление на запорный элемент 3 сбрасывается. Под действием пружин 8 запорный элемент 3 поджимается к седлу 2, перекрывая выход жидкости из грузоприемного бункера 10. После этого в грузоприемный бункер 10 подается следующая порция жидкости и через заданный промежуток времени в соответствии с алгоритмом работы дозатора производится выдача очередной дозы из грузоприемного бункера 10. Цикл работы сливного клапана повторяется.
Для уменьшения количества вязкой жидкости, которая налипает на детали сливного клапана во время выдачи дозы, запорный элемент 3 выполнен в форме конуса. При этом контакт запорного элемента 3 с седлом 2 выполнен в вертикальной плоскости. Благодаря этому жидкость при истечении из клапана практически не имеет перемещения в горизонтальном направлении и под действием силы тяжести истекает вниз в виде вертикальной струи. Кроме того, запорный элемент 3 при открытии его нижним плечом рычага 5 перемещается по радиусу и нижняя часть конуса отходит от седла на большее расстояние, чем верхняя. Поэтому кольцевой зазор между конусом запорного элемента 3 и плоскостью седла 2 имеет внизу большее проходное сечение, чем вверху. При этом конус выполнен из фторопласта, который обладает антиадгезионными свойствами, что обеспечивает хорошее стекание с него жидкости и способствует уменьшению налипания вязкой жидкости на запорный элемент 3. В результате перечисленных конструктивных решений жидкость при выдаче дозы через сливной клапан имеет контакт только с конусной поверхностью запорного элемента клапана и практически не попадает на его боковую и тыльную поверхности. Таким образом, такое конструктивное решение сливного клапана позволяет значительно снизить количество налипающей жидкости на элементы клапана и уменьшить время стекания жидкости с элементов клапана после его закрытия, повысить точность и производительность дозирования вязкой жидкости.
Испытания предлагаемой полезной модели в ОАО «НИИПМ» подтвердили ее эффективность: количество налипающей жидкости на запорные элементы сливного клапана снизилось почти в два раза, что позволило повысить точность и производительность дозатора.