ЗАТВОР БУНКЕРА

Заявляемое техническое решение относится к бункерным устройствам и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с хранением, взвешиванием и дозированием сыпучих материалов.
Известно использование бункерных затворов в различных областях техники для открывания и закрывания выпускных отверстий при выдаче сыпучих продуктов, например затвор для выдачи сыпучего материала из бункера, описанный в патенте РФ №2092417, МПК В65G 65/30. В указанном устройстве затвор для выдачи сыпучего материала из бункера состоит из короба и поворачивающейся секторной задвижки, установленной на оси. Ось вынесена за габариты корпуса. Секторная задвижка перевернута вверх относительно оси. Образующая цилиндрической поверхности задвижки, прилегающая к стенке короба при закрытом положении расположена на одной высоте с осью, либо выше.
Недостатком данного технического решения является смещение выпускаемого потока материала и возможность заклинивания затвора в потоке материала.
Известен бункерный затвор (авторское свидетельство №1377219 МПК B65G 65/40), который используется в качестве устройства для промежуточного хранения сыпучего и кускового материала. Затвор содержит корпус, шарнирно прикрепленное к корпусу днище, жестко закрепленный на корпусе кронштейн с силовым приводом и штоком, первый рычаг, связывающий через шарнирное соединение днище и шток, второй рычаг, шарнирно связывающий шток и кронштейн, причем шарнирное соединение рычага со штоком выполнено в виде связанных с рычагами катков, боковых щек с пазами для перемещения осей катков клиновидного наконечника, установленного на конце штока с возможностью взаимодействия с катками, установленных на боковых щеках Г-образных упоров для ограничения обратного хода клиновидного наконечника.
Недостатком этого технического решения является необходимость использования силового привода с прямым и обратным ходом (пневмоцилиндры) причем силовой привод установлен на кронштейне и входит в вес бункера, что приводит к увеличению веса бункера и увеличению ошибки взвешивания при малых дозах (малые дозы - это дозы, вес которых не превышает 15% веса весоизмерительного бункера).
К недостаткам относится и тот факт, что усилие запирания обеспечивается силовым приводом, к которому прикладывается сила веса материала. В этом случае при большом удельном весе сыпучего материала и, в особенности, при ударном воздействии массы падающего (загружаемого в бункер) материала на затвор, а также при, например, перегрузке бункера или падении давления рабочего тела в силовом цилиндре в процессе загрузки бункера или в режиме длительного ожидания бункер может хотя бы на небольшое время раскрыться, что приводит к снижению точности дозирования и потерям исходного продукта.
Целью заявляемого технического решения является создание бункерного затвора, обеспечивающего надежное запирание бункера при простой конструкции и уменьшение ошибки взвешивания при малых дозах.
Поставленная цель достигается тем, что в конструкции затвора бункера, содержащем короб, жестко закрепленный на кронштейне, силовой привод, поворотный рычаг, соединенный с заслонкой, силовой привод установлен вне затвора бункера с возможностью взаимодействия с заслонкой посредством системы рычагов, причем поворотный рычаг установлен на кронштейне с возможностью осевого вращения и посредством шарнирной тяги связан с заслонкой, кроме того, затвор включает в себя возвратную пружину, один конец
которой закреплен на кронштейне, а другой - на выше упомянутом поворотном рычаге, причем поворотный рычаг установлен таким образом, что в положении «закрыто» поворотные оси шарнирной тяги и ось вращения поворотного рычага расположены на одной прямой, что обеспечивает «заклинивание» заслонки.
Суть полезной модели заключена в том, что для открывания бункера используется силовой привод, воздействующий на заслонку через систему рычагов, а для закрывания используется усилие возвратной пружины. Положение заслонки в состоянии «закрыто» обеспечивается положением поворотного рычага и шарнирной тяги в состоянии «мертвая точка». Сохранение положения «мертвая точка» обеспечивается упором, расположенным на кронштейне, который не позволяет поворотному рычагу сдвинуться.
Упрощение конструкции в заявляемом устройстве по сравнению с прототипом достигается благодаря следующему:
- в заявляемом техническом решении от силового привода требуется движение в одном направлении. Задачей силового привода является выведение механизма из положения «мертвая точка» и перевод заслонки в положение «открыто». Для этого силовой привод через систему рычагов давит на ролик в вертикальном направлении и выводит механизм (поворотный рычаг и шарнирная тяга) из положения «мертвая точка». Дальнейшее открывание заслонки происходит при движении ролика вниз под воздействием силового привода.
В положение «закрыто» механизм возвращается после высыпания продукта, когда система рычагов привода совершает возвратное движение и растянутая пружина устанавливает заслонку бункера в исходное закрытое состояние.
Повышение точности взвешивания обуславливается тем фактом, что в заявляемом устройстве каркас бункера освобожден от каких-либо элементов конструкции силового привода, обуславливающих значительное увеличение веса бункера. Силовой привод (например, шаговый двигатель) располагается отдельно от каркаса бункера и связь с поворотным рычагом осуществляется посредством системы рычагов. В исходном состоянии (положение «закрыто») привод не имеет точек соприкосновения с каркасом бункера и не оказывает влияния на взвешивание.
В прототипе на корпусе бункера закреплен силовой привод, вес которого сопоставим с весом корпуса бункера и для работы которого необходимо подать рабочее тело (масло, воздух). Рабочее тело подается через трубки, давление в которых переменное. Переменное давление оказывает влияние на жесткость трубок, поэтому влияние трубок на вес бункера не постоянно, что приводит к увеличению ошибки взвешивания.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых показана реализация заявляемого устройства. На фиг.1 показан заявляемый затвор в положении «закрыто», на фиг.2 - в положении «открыто». Стрелкой показано направление прилагаемого приводом усилия, направленного на открывание заслонки. Силовой привод и система рычагов, передающая усилие привода ролику не показаны.
Устройство содержит кронштейн 1, к которому жестко крепится короб бункера 2, заслонку 3, вращающуюся на оси 4, поворотный рычаг 5, имеющий ось вращения 6, шарнирную тягу 7, имеющую две оси вращения и соединяющую поворотный рычаг 5 и заслонку 3, упор 8, закрепленный на кронштейне 1, пружину 9, один конец которой закреплен на кронштейне 1, а второй конец на поворотном рычаге 5, ролик 10, закрепленный на поворотном рычаге 5.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии (фиг.1 положение «закрыто») заслонка 3 примыкает к нижней части короба бункера 2. Пружина 9 прижимает поворотный рычаг 5 к упору 8, положение которого выбрано таким образом, что ось вращения 6 поворотного рычага 5 и точки вращения шарнирной тяги 7 находятся на одной линии, что «заклинивает» самопроизвольное открывание заслонки бункера при загрузке его продуктом.
Для открытия заслонки 3 к ролику 10 от привода через систему рычагов передается усилие, направленное вертикально вниз. При этом в первый момент происходит вывод из положения «мертвая точка» поворотного рычага и шарнирной тяги, а дальнейшее воздействие привода, преодолевая усилие пружины 9, открывает заслонку бункера.
Для возвращения бункерного затвора в исходное состояние система рычагов привода совершает возвратное движение и растянутая пружина 9, возвращает заслонку бункера 3 в исходное закрытое состояние.
Устройство прошло испытания в опытно-промышленных условиях, где подтвердилась его высокая надежность и эффективность.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ПатентРФ №2092417, МПК B65G 65/30 и опубликован 10.10.1997 г «Затвор для выдачи сыпучего материала из бункера»
2. Авторское свидетельство СССР МПК B65D 90/54 опубликован 23.09.1986 г «Бункер для сыпучих продуктов»