ШИБЕРНЫЙ ЗАТВОР ДЛЯ БУНКЕРА, СОДЕРЖАЩЕГО ПОРОШКООБРАЗНЫЙ МАТЕРИАЛ ИЛИ МАТЕРИАЛ С МАЛЫМ РАЗМЕРОМ ЗЕРНА
GATE VALVE FOR HOPPER CONTAINING POWDER MATERIAL OR MATERIAL WITH SMALL GRAIN SIZE

Область техники
Настоящее изобретение относится к шиберному затвору для бункера (или зернохранилища), содержащего порошкообразный материал или материал с малым размером зерна.
Уровень техники
Известный шиберный затвор, используемый в данной области техники, содержит в общем жесткую раму, имеющую стенки, образующие выпускное отверстие для выдачи материала, и заслонку в виде плоской горизонтальной пластины; при этом заслонка, перемещаемая с помощью привода, перемещается горизонтально и снабжена такой поверхностью, чтобы закрывать/открывать вышеуказанное выпускное отверстие.
Как указано выше, типичное применение такого вида затворов касается открывания/закрывания нижней части зернохранилища или любого вида бункера.
Одна из технических проблем, связанных с шиберными затворами, заключается в том, чтобы предотвратить утечку материала из затвора, когда последний находится в положении закрытия выпускного отверстия и, кроме того, в предотвращении затягивания и высыпания через щель для прохода горизонтальной заслонки порошкообразного материала, прилипающего к верхней поверхности горизонтальной заслонки, во время открывания выпускного отверстия, а именно когда привод убирает заслонку.
Дополнительная проблема, которая может возникнуть при использовании шиберных затворов для бункеров, заключается в том, что выступ прокладки напротив верхней поверхности заслонки задевает эту поверхность во время перемещения заслонки, и, таким образом, выступ изнашивается или каким-либо образом теряет способность противостоять высыпанию порошкообразного материала из выпускного бункера к гидравлическому или пневматическому приводу, отвечающему за перемещения вперед и назад самой заслонки.
Все это может привести к негативным последствиям в виде того, что заслонка не сможет совершить полное перемещение и полностью открыть выпускное отверстие, снижая, таким образом, скорость, с которой опустошается бункер, стоящий над затвором. В худшем случае может быть остановлен поток материала вниз.
Описание изобретения
Таким образом, задачей настоящего шиберного затвора является решение вышеуказанных технических проблем путем предложения решения как надежного в функциональном отношении, так и простого и недорогостоящего в производстве.
Эта и другие задачи решаются предметом настоящего изобретения, как описано в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение понимается лучшим образом при рассмотрении последующего подробного описания предпочтительного неограничивающего примерного варианта выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе шиберного затвора по настоящему изобретению (некоторые части опущены для лучшего понимания чертежа);
Фиг.2 - увеличенный вид регулирующего устройства уплотнительного элемента; при этом данное устройство используется в шиберном затворе, показанном на Фиг.1;
Фиг.3 - продольное сечение (в плоскости (Φ) по Фиг.1) затвора по Фиг.1 в первой конфигурации;
Фиг.4 - продольное сечение (повторно, в плоскости (Φ) по Фиг.1) затвора по Фиг.1 во второй конфигурации; и
Фиг.5 - продольное сечение (повторно, в плоскости (Φ) по Фиг.1) затвора по Фиг.1 в третьей конфигурации.
Предпочтительный вариант выполнения изобретения
На Фиг.1 позицией 100 обозначен в целом шиберный затвор по одному из объектов настоящего изобретения.
Затвор 100 содержит прямоугольную металлическую раму 10, разделенную на две части 10А, 10В, по существу имеющие одну и ту же ширину, поперечной металлической планкой 11 (Фиг.1).
Участок 10А является коробообразным корпусом, содержащим емкость (не показана), предпочтительно имеющую форму усеченного конуса или пирамиды, подходящую для сбора частиц порошка, которые могут быть притянуты заслонкой (см. ниже).
На участке 10В обеспечены четыре стороны 15А, 15В, 15С и 15D, образующие окружность выпускного отверстия (ОР), которое может иметь призматическую или круглую форму и позволяет материалу высыпаться из зернохранилища (не показан) в емкость (также не показана), расположенную под выпускным отверстием (ОР) и образованную для наполнения материалом, поступающим из зернохранилища.
На стороне, обращенной к участку 10В, обеспечено регулирующее устройство 20, воздействующее на уплотнительный элемент 30. В частности, уплотнительный элемент 30 предпочтительно выполнен из эластомерного материала.
Для лучшего понимания чертежа рама удалена из затвора, показанного на Фиг.1, при этом указанная рама прикреплена при использовании к четырем сторонам 15А, 15В, 15С и 15D выпускного отверстия (ОР), прижимая в это время уплотнительный элемент 30 к стороне 15D.
При использовании, как описано подробнее далее, уплотнительный элемент 30 прижимается регулирующим устройством 20 к верхней поверхности 40А заслонки 40 (Фиг.1, 2, 4, 5) и имеет форму плоской горизонтальной пластины.
Как указано выше, заслонка 40 имеет поверхность, подходящую для закрывания (на виде в плане) выпускного отверстия (ОР).
Закрывание выпускного отверстия (ОР) достигается путем толкания заслонки 40 к стороне 15В выпускного отверстия (ОР) и, наоборот, открывание достигается путем втягивания заслонки 40 к стороне 15D.
Во время этого перемещения заслонку 40 направляют несколько направляющих роликов (не показаны), прикрепленных к по меньшей мере двум боковым сторонам 15А, 15С впускного отверстия (ОР). Следовательно, эти направляющие ролики воздействуют на нижнюю поверхность 40В заслонки 40 (Фиг.3, 4, 5).
В другом не показанном варианте выполнения скользящие элементы обеспечены в составе направляющих роликов.
Перемещения вперед и назад заслонки 40 выполняются с помощью привода 45 (Фиг.1), снабженного стержнем (не показан). Эти перемещения вперед и назад происходят вдоль оси (Х) и по двум стрелкам (F1), (F2) с противоположным направлением (Фиг.1).
В других не показанных вариантах выполнения заслонку перемещают с помощью электрического мотора, маховика или рычага и т.д.
Стержень привода 45 пересекает участок 10А и продолжается вдоль вышеуказанной оси (Х).
Хотя благодаря использованию шиберного затвора 100, снабженного устройством 20, высыпание частиц материала из выпускного отверстия (ОР) к участку 10А очень маловероятно, заранее нельзя исключать, что некоторые частицы материала могут быть притянуты заслонкой 40 в участок 10А при перемещении указанной заслонки 40 в направлении по стрелке (F2), особенно в то время, которое требуется пользователю, чтобы понять, что высоту уплотнительного элемента 30 нужно изменить.
Следовательно, даже хотя уплотнительный элемент 30 должен быть способен полностью предотвратить поступление порошка в участок 10А, возможно нежелательное притягивание некоторых частиц из-за заслонки 40 к участку 10А.
Как указано выше, емкость, расположенная внутри участка 10А, используется для сбора этих частиц материала, которые после перемещения за пределы уплотнительного элемента 30 будут направлены к нижней части самой емкости, периодически опустошаемой пользователем.
При использовании часть 10В присоединяют на верхней стороне к выпускному бункеру, а на нижней стороне к транспортировочному устройству для материала (оба не показаны). Таким образом, материал перемещается вниз благодаря гравитации, проходя, таким образом, через выпускное отверстие (ОР), когда стержень привода 45 расположен во втянутом положении и шиберный затвор 100 открыт.
Следовательно, как описано подробнее ниже, уплотнительный элемент 30 обеспечивает исключительно эффективное уплотнение выпускного отверстия (ОР) благодаря его воздействию на верхнюю поверхность 40А заслонки 40, и когда заслонка 40 закрывает выпускное отверстие (ОР), и когда указанная заслонка 40 перемещается по стрелке (F2) для открывания выпускного отверстия (ОР).
Следует отметить, что регулирующее устройство 20 расположено в уплотнительном элементе 30.
Со ссылкой, в частности, на Фиг.2 можно видеть, что регулирующее устройство 20 уплотнительного элемента 30 содержит первую планку 21, расположенную на второй планке 22 с помощью «пилообразного» соединения 23. Другими словами, первый ряд наклонов 23А, обеспеченных на нижней поверхности первой планки 21, соединяется скользящим образом со вторым рядом наклонов 23В, обеспеченных на верхней поверхности второй планки 22.
Сходный эффект может быть получен путем использования любого вида механизма (не показан), имеющего наклонные плоскости, клина, наклонные выемки, с которыми зацеплены штифты, или на основании соединения двух изогнутых профилей любого вида.
Другими словами, настоящее изобретение основывается на том факте, что существует устройство, в котором горизонтальное скольжение первого элемента преобразуется в вертикальное скольжение второго элемента; при этом указанный второй элемент воздействует на прокладку, так что всегда обеспечивается прочное уплотнение.
Как показано подробнее на Фиг.3, уплотнительный элемент 30 содержит верхнюю часть 30А, по существу расположенную над регулирующим устройством 20, и нижнюю часть 30В, по существу расположенную возле и под регулирующим устройством 20.
Как показано на Фиг. 3, 4, 5, верхний участок 30А уплотнительного элемента 30 расположен на опорном элементе 50, содержащем, в свою очередь, горизонтальную пластину 50А (которая заканчивается напротив указанной поперечной планки 11; Фиг.1), конец которой снабжен вертикальным торцом 50В, продолжающимся вниз.
На верхней поверхности горизонтальной пластины 50А обеспечено продольное углубление 60, способное вмещать выступающий элемент 30А*, выступающий из верхней части 30А уплотнительного элемента 30.
Соединение между выступающим элементом 30А* и продольным углублением 60 представляет собой первую анкерную область AZ1 для прикрепления уплотнительного элемента 30 к указанному опорному элементу 50.
Вторая анкерная область AZ2 для прикрепления уплотнительного элемента 30, повторно, к опорному элементу 50 состоит из соединения сгиба 30В* уплотнительного элемента 30 с вертикальным торцом 50В.
При рассмотрении Фиг.3, 4, 5 можно видеть, что между вертикальным торцом 50В и нижней частью 30В образована полость, которая при использовании вмещает регулирующее устройство 20. Следует отметить, что полость 25 предпочтительно, не необязательно, имеет форму прямоугольного параллелепипеда.
Подробнее, как показано на Фиг.3, полость 25 образована множеством стенок:
- первой вертикальной поверхностью 25А, образованной на вертикальном торце 50В;
- второй вертикальной поверхностью 30С, образованной на нижней части 30В уплотнительного элемента 30;
- первой горизонтальной поверхностью 25В, образованной на вертикальном торце 50В; и
- второй горизонтальной поверхностью 30D, образованной на нижней части 30В уплотнительного элемента 30.
Следует отметить, что нижняя поверхность вертикального торца 50В также опирается на вторую горизонтальную поверхность 30D.
На нижней поверхности 80 нижней части 30В, которая при использовании расположена на верхней поверхности 40А заслонки 40, расположены две контактные точки 81, 82.
Между тем следует отметить, что даже хотя в данном контексте говорится о «контактных точках», речь идет не о настоящих «точках» в геометрическом смысле, а по существу о прямоугольных областях, продолжающихся поперечно оси (Х). Ширина каждой поперечной области зависит, безусловно, от вида материала, из которого выполнен уплотнительный элемент 30, который может быть более или менее деформируемым, а также от силы, с которой этот уплотнительный элемент 30 прижимают к верхней поверхности 40 заслонки 40.
Как показано на Фиг.3, 4, 5, дополнительный нижний уплотнительный элемент 90, который может предпочтительно, но необязательно, иметь форму верхнего уплотнительного элемента 30, описанного выше, или может быть сходным с ним, может воздействовать на нижнюю поверхность 40В заслонки 40.
Если из-за периодического трения между нижней поверхностью 80 нижней части 30В о верхнюю поверхность 40А заслонки 40, в соответствии с двумя точками 81, 82, контактные точки 81, 82 подвергаются износу, ситуация, возникающая в таком случае, показана на Фиг.4.
Для восстановления утраченного уплотнительного усилия между уплотнительным элементом 30 и верхней поверхностью 40А заслонки 40 пользователь просто должен перемещать первую планку 21 по стрелке (F3) (Фиг.2), так что относительное скольжение первого ряда наклонов 23А относительно второго ряда наклонов 23В образует перемещение вниз, по стрелке (F4) второй планки 22, нижняя часть 22А которой (Фиг.2, 3) прижимается ко второй горизонтальной поверхности 30D уплотнительного элемента 30.
Другими словами, из-за склонности к деформации материала, из которого выполнен уплотнительный элемент 30, действие нижней поверхности 22А второй планки 22 на горизонтальную поверхность 30D переходит в последовательное действие нижней поверхности 80 уплотнительного элемента 30 на верхнюю поверхность 40А заслонки 40, восстанавливая таким образом уплотнительное усилие.
Далее рассмотрен случай, показанный на Фиг.5, в котором третья контактная точка 83 образована возле вышеуказанных контактных точек 81, 82 из-за местной деформации нижней поверхности 80 в соответствии с подгоняющим устройством 20.
Следует отметить, что указанные три контактные точки 81, 82, 83 по существу выровнены и расположены на нижней поверхности 80.
Настоящий шиберный затвор 100 действует правильным образом даже только с одной из уплотнительных точек 81, 82, 83 в контакте с верхней поверхностью 40А заслонки 40.
Следовательно, восстановление правильного уплотнительного усилия может образовывать помеху между уплотнительным элементом 30 и верхней поверхностью 40А, которой не было ранее (контактная точка 83), и/или может восстанавливать точку помехи (по меньшей мере, одну из контактных точек 81, 82), которая ранее подвергалась износу.
Предпочтительно, не необязательно перемещение первой планки 21 относительно закрепленной рамы 10 может быть выполнено пользователем путем завинчивания винта (не показан), свободный край которого изогнут (см. Фиг.1, 2) и снабжен ушком 15, вмещающим винт. Следовательно, если пользователь завинчивает этот винт, свободный конец которого путем прижатия к закрепленной раме 10 вызывает линейное перемещение первой планки 21 по стрелке (F3).
Следовательно, перемещение вниз второй планки 22 (стрелка (F4)) переходит в большее давление, прилагаемое нижней поверхностью 80 на верхнюю поверхность 40А заслонки 40 с последовательным увеличением уплотнительного усилия.
Дополнительно следует отметить, что благодаря тому, как задумано регулирующее устройство 20, прямой уплотнительный элемент всегда подвергается одному и тому же давлению, независимо от обстоятельств, по всей своей продольной протяженности, и это позволяет подвергать каждую контактную точку 81, 82 (83, если есть) износу одним и тем же образом и в равной степени.
Следует также отметить, что стрелка (F3) (с осью (Y), перпендикулярной вышеуказанной оси (Х), поперечна стрелкам (F1), (F2) и оси (Х). Кроме того, стрелка (F4) перпендикулярна как стрелкам (F1), (F2), с одной стороны, так и стрелке (F3), с другой стороны.
Также следует отметить, что горизонтальное перемещение первой планки 21 направляется поверхностями 25А, 25В, 30C полости 25.
В дополнительном не показанном варианте выполнения нижняя планка перемещается поперечно и вертикально, при этом верхняя планка остается неподвижной. Для упрощения описания затвор по настоящему изобретению описан и приведен в формуле изобретения со ссылкой на самую распространенную конструкцию, а именно такую, в которой заслонка расположена горизонтально, а пересекаемый материал расположен выше затвора. Очевидно, что затвор может иметь другую конструкцию, например он может вращаться относительно элементов, показанных на чертежах.
Очевидно, что шиберный затвор по настоящему изобретению может иметь различные варианты выполнения и подвергаться различным изменениям практического и функционального порядка без выхода по этим причинам за пределы настоящего изобретения согласно приведенной формуле.
Основное преимущество шиберного затвора по настоящему изобретению заключается в возможности изменения простым и интуитивным образом нижнего выступа уплотнительного элемента, всегда единообразно удерживаемого прижатым к верхней поверхности заслонки, для избегания опасного высыпания порошкообразного материала к приводным элементам затвора.