УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ СУПЫЧЕГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к оборудованию для дозирования сыпучих добавок или вспомогательных веществ и может быть использовано в пищевой промышленности, для кормоприготовления, в фармацевтической промышленности, а также при производстве строительных материалов.
Как правило, дозируемый продукт засыпают в бункер, откуда его подают транспортером или шнеком выгрузки продукта (см., напр., «Мир измерений» №3 за 2003 г.стр.26, рис 2, а также патент РФ 32058018, М кл G 01 G 19/42, заявл. 01.07.92)
Если взвешиваемый продукт мелкодисперсный, склонен к комкованию, слипанию, то стабильность подачи продукта из бункера может нарушаться и даже прерываться, так как скомковавшийся продукт образует над питателем «свод».
В случае дозирования продукта, состоящего из крупных фракций, эта проблема может быть решена применением прикрепленных к корпусу бункера или встроенных вибраторов (см., напр., авт. Свид. СССР №1755058, М кл G 01 G 13/04,
заявл. 20.07.90), однако в случае мелкодисперсных продуктов возникает обратный эффект - продукт в бункере еще более уплотняется.
Задача частично решается выполнением подбункерной решетки, обеспечивающей подрезание слежавшегося материала на большой площади (см., напр., патент РФ 2169688, М кл. В 65 G 65/30, заявл. 18.04.2000 г)
Известен бункер-дозатор сыпучих кормов, содержащий емкость с размещенным в ней прутковой спиралью и четырехлопастным дозатором, в котором прутковая спираль установлена на вертикальной оси симметрии емкости бункера с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, а на верхних и торцевых кромках лопастей дозатора расположены концентрично по ходу вращения пальцы различной длины в виде гребенки, нарастающей от центра, привод спирали и лопастей дозатора осуществлен через муфту, клиноременную передачу и конический редуктор от электродвигателя отгрузного шнека, при этом спираль и лопасти дозатора имеют одну ось вращения, нижний конец спирали имеет телескопическое соединение с лопастями дозатора, верхняя ее часть закреплена с возможностью регулировки по высоте втулки с фиксаторами, спираль имеет переменный диаметр и шаг по высоте пропорционально размерам емкости бункера (См., напр., заявку РФ на изобретение №2005100247, М кл А 01 К 5/02. заявл 2005.01.11). Однако это устройство конструктивно сложно и не обеспечивает полной очистки боковых поверхностей бункера.
Наиболее близким к предложенному техническим решением, по мнению заявителя, является устройство для дозирования сыпучего вещества, содержащее бункер сыпучего вещества, установленный на дозирующем механизме с горизонтально расположенной осью вращения, соединенной с выходным валом привода, обрушитель, выполненный в виде зигзагообразной пружинящей проволоки и установленный вертикально в бункере сыпучего вещества, рыхлитель, выполненный в виде по меньшей мере одного штыря. (см., напр., патент РФ №2027500, М кл. В 01 F 15/04, заявл 01.11.91 г.) Однако все вышеперечисленные технические решения, по мнению заявителя, недостаточно эффективны из-за равномерного движения элементов устройства, так как при их работе не исключается образование отложений и «свода» за пределом досягаемости решетки или зигзагообразных пружинящих проволок. Кроме того, устройства конструктивно сложны, так как предусматривает наличие дополнительных приводов, а также источника сжатого воздуха с клапаном или
сложной передачи через муфту, клиноременную передачу и конический редуктор от электродвигателя.
Целью предложения является создание простого, надежного и стабильно работающего устройства для дозирования мелкодисперсных, склонных к комкованию, слипанию продуктов.
С этой целью предлагается устройство для дозирования сыпучего вещества, содержащее бункер сыпучего вещества, установленный на дозирующем механизме с горизонтально расположенной осью вращения. соединенным с выходным валом привода, обрушитель, выполненный в виде зигзагообразной пружинящей проволоки и установленный вертикально в бункере сыпучего вещества, рыхлитель, выполненный в виде по меньшей мере одного штыря, отличающееся тем, что бункер выполнен с отрицательным наклоном боковых стенок, дозирующий механизм содержит установленную в направляющей трубе подающую спираль, соединенную с выходным валом привода, рыхлитель закреплен на валу привода и изогнут в плоскости, перпендикулярной оси вращения выходного вала привода, обрушитель верхним концом прикреплен к бункеру, нижний конец обрушителя выполнен с возможностью взаимодействия с рыхлителем. Кроме того, устройство может дополнительно содержать лопасти, выполненные из тонкой пружинящей проволоки и закрепленные на валу привода, а обрушитель выполнен с переменным диаметром и шагом, величины которых по высоте обратно пропорциональны сечению бункера на данной высоте.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений. Предлагаемое устройство для дозирования сыпучего вещества может быть изготовлено в промышленных масштабах и пригодно для использования в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и в производстве строительных материалов.
Заявляемое устройство успешно прошло испытания. Совокупность существенных признаков заявляемого устройства не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Сущность предложения поясняется чертежами, на которых показан пример выполнения устройства для дозирования вспомогательного сыпучего вещества. На фиг.1 показано размещение элементов устройства внутри бункера и
дозирующего механизма, на фиг 2 - вид слева фиг 1, на фиг 3 - вид сверху на дозирующий механизм предлагаемого устройства.
Устройство для дозирования сыпучего вещества содержит бункер 1 сыпучего вещества, выполненный с отрицательным наклоном боковых стенок 2? дозирующий механизм 3 с приводом 4. бункер 1 сыпучего вещества установлен на дозирующем механизме 3, выход дозирующего механизма 3 образует направляющая труба 5, в которой установлена подающая спираль 6, обрушитель 7 установлен вертикально в бункере 1 и верхним концом прикреплен к бункеру 1, нижний конец обрушителя 7 выполнен с возможностью взаимодействия с рыхлителем 8, который выполнен в виде по меньшей мере одного штыря, изогнутого в плоскости, перпендикулярной оси 9 вращения привода 4 (на чертежах показаны два штыря), и закрепленного одним концом на выходном валу 10 привода 4, подающая спираль 6, которая, как и рыхлитель 8, закреплена на выходном валу 10 привода 4 и размещена в направляющей трубе 5. На чертеже показано, что рыхлитель 8, выполненный в виде штыря, изогнут против направления вращения привода, которое обозначено стрелкой 11 Однако форма изгиба штыря рыхлителя 8 не существенна для работы устройства Необходимо только, чтобы обеспечивалась возможность его взаимодействия с нижним концом обрушителя 7. Кроме того, устройство может дополнительно содержать лопасти 12, выполненные из тонкой пружинящей проволоки и также закрепленные на валу 10 привода 4. (На фиг 3 лопасти 12 не показаны, на чертежах не показано также возможность выполнения обрушителя 7 с переменным диаметром и шагом по высоте обратно пропорционально сечению бункера 1, чтобы не загромождать чертеж). Позицией 13 показана входная часть выходной трубы 5 дозирующего механизма 3, а позицией 14 - кожух дозирующего механизма 3.
Устройство для дозирования сыпучего вещества работает следующим образом: предназначенное для дозирования сыпучее вещество засыпают в бункер 1, (объем бункера 1 обеспечивает работу устройства в течение нескольких часов) так что рыхлитель 8 и лопасти 12 (при их наличии), оказываются в толще сыпучего вещества. При работающем устройстве привод 4 вращением вала 10 в направлении, показанном стрелкой 11, приводит во вращение подающую спираль 6 дозирующего механизма 3; продукт, заполняющий объем кожуха 14 дозирующего механизма 3, поступает во входную часть 13 трубы 5. Так как одна сторона обрушителя 7 прикреплена к бункеру 1, а другая размещена с возможностью взаимодействия с рыхлителем 8, то при вращении выходного вала
10 привода 4 рыхлитель 8 периодически сжимает (подпружинивает) обрушитель 7 находящийся в толще сыпучего вещества. После схода рыхлителя 8 с взаимодействующей с ним стороны обрушителя 7 последний распрямляется, что приводит, даже при начале образования «свода» из слежавшегося по каким-либо причинам сыпучего вещества, к обрушению сыпучего вещества на дозирующий механизм 3. Эффективность обрушителя 7 обеспечивается тем, что бункер 1 выполнен с отрицательным наклоном боковых стенок 2 и тем, что взаимодействие обрушителя 7 с рыхлителем 8 происходит в виде ударного взаимодействия, параметры которого могут подбираться оптимальным образом за счет изменения формы изгиба рыхлителя 8 при наладке конкретного устройства, а также тем, что жесткость обрушителя 7 может быть выполнена переменной по его длине, если величины диаметра и шага по высоте обрушителя 7 выполнены по высоте обратно пропорционально сечению бункера 1 на данной высоте. При этом жесткость обрушителя 7 меньше в верхней части бункера 1, и перемещение верхней части обрушителя 7 оказывается наиболее эффективным. Кроме того, меньший размер обрушителя 7 в нижней части бункера 1 и горизонтальное расположение оси вращения дозирующего механизма 3 практически исключает создание помехи обрушителем 7 поступлению продукта из бункера 1 в кожух 14 механизма 3, а поступление продукта во входную часть 13 выходной трубы 5 дозирующего механизма 3 обеспечивается из центральной части кожуха 14. Находящееся в кожухе 14 дозирующего механизма 3 сыпучее вещество во время работы устройства разрыхляется рыхлителем 8 и, при их наличии, лопастями 12, выполненными из тонкой пружинящей проволоки и закрепленными на валу привода 4. Это исключает перерывы в подаче дозируемого продукта при работе устройства. Число рыхлителей 8 и рыхлящих лопастей 12, выполненных из тонкой пружинящей проволоки и закрепленных на валу 10 привода 4, зависит от габаритов устройства, его производительности, скорости вращения дозирующего механизма 3 и может быть определено опытным путем при разработке конкретного объекта в соответствии с техническим заданием. Следует заметить, что предлагаемая конструкция не содержит «мертвой зоны» между обрушителем 7 и рыхлителем 8, так как при сходе рыхлителя 8 с взаимодействующего с ним обрушителя 7 последний распрямляется и опускается ниже верхней границы досягаемости рыхлителя 8.