УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ТРУДНОСЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Предложение относится к машиностроению, а именно к устройствам объемного дозирования, может найти применение при дозировании и последующем упаковывании трудносыпучих, склонных к комкованию материалов, например, торфа.
Существуют различные способы дозирования сыпучих материалов. Материалы, используемые в сельском хозяйстве, в частности торф, фасуют большими дозами. В связи с этим является целесообразным использование объемного способа дозирования.
При дозировании заранее заданного количества трудносыпучих материалов, образующих фракции разного размера за счет своих реологических характеристик, склонности к слеживанию, возникают сложности в формировании равных доз материала. Допустимые отрицательные отклонения от указанного на упаковке веса согласно ГОСТ 8.579-2002 "Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте" при номинальном количестве нетто от 1 кг до 10 кг составляют 1,5%.
Из уровня техники известны объемные шнековые дозаторы, объемные дозаторы с мерными стаканами, объемные поршневые дозаторы для трудносыпучих материалов [Генералов, М.Б. Механика твердых дисперсных сред в процессах химической технологии / М.Б. Генералов. - Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. - 592 с].
Общим недостатком известных технических решений является ограничение функции устройств, т.к. они не позволяют осуществлять равномерную подачу трудносыпучих, склонных к комкованию материалов, что снижает точность дозирования.
Заявляемое техническое решение направлено на устранение имеющихся недостатков. Задачей является создание простого по конструкции, удобного в эксплуатации устройства, обеспечивающего точное дозирование при минимальных затратах на переналадку оборудования в случае изменения параметров дозирования, а также использования другого дозируемого материала.
Технический результат предложения заключается в расширении технологических, функциональных возможностей машины, позволяющей точно дозировать различные материалы в широком диапазоне дозирования.
Технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому решению заявляемое устройство для дозирования трудносыпучих материалов содержит опорную раму, включающую продольные и поперечные составляющие; загрузочный бункер; расположенный внутри загрузочного бункера механизм ворошения, выполненный в виде по меньшей мере одного вала, установленного в возможностью вращения вокруг своей оси, с закрепленными на нем чередующимися по меньшей мере одним звездчатым многоугольником и по меньшей мере одним диском; транспортер, расположенный после загрузочного бункера по ходу движения материала; установленный на опорной раме горизонтально ориентированный ограничитель высоты слоя материала; установленные на опорной раме по обе стороны транспортера ограничители ширины слоя материала; отделяющий элемент, установленный с возможностью перемещения, для отделения заданного объема материала.
В предпочтительном варианте заявляемого технического решения расположенный внутри загрузочного бункера механизм ворошения выполнен в виде двух валов, установленных с возможностью вращения вокруг своей оси, с закрепленными на них чередующимися по меньшей мере одним звездчатым многоугольником и по меньшей мере одним диском; горизонтально ориентированный ограничитель высоты слоя материала выполнен в виде ролика; установленные на опорной раме по обе стороны транспортера ограничители ширины слоя материала выполнены в виде вертикально ориентированных пластин; отделяющий элемент, установленный с возможностью перемещения, для отделения заданного объема материала выполнен в виде пластины, приводимой в движение посредством пневмоцилиндра; чередующиеся разноименные боковые поверхности каждого звездчатого многоугольника, установленного на валах механизма ворошения, лежат в одной вертикальной плоскости, а противоположные чередующиеся разноименные боковые поверхности каждого звездчатого многоугольника, установленного на валах механизма ворошения, лежат в разных вертикальных плоскостях.
Совокупность признаков, содержащихся в независимом пункте формулы полезной модели, не известна из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности "новизна".
Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности "промышленная применимость" обусловлено тем, что предлагаемое техническое решение работоспособно и возможно его использование в пищевой, отраслях промышленности. Данное решение успешно реализовано в производимом машиностроительным заводом ЗАО "Таурас-Феникс" оборудовании, эксплуатируется на предприятии заказчика.
Предложение поясняется графическими материалами, где:
фиг.  1 - устройство для дозирования трудносыпучих материалов, общий вид;
фиг.  2 - устройство для дозирования трудносыпучих материалов, вид спереди;
фиг.  3 - устройство для дозирования трудносыпучих материалов, вид в разрезе А-А;
фиг.  4 - механизм ворошения, общий вид.
Нижеприведенное пояснение предназначено для того, чтобы предоставить подробное описание примера полезной модели, и не должно рассматриваться как ограничивающее. Наоборот, любое число вариаций может попадать в рамки области применения полезной модели, которое задано в прилагаемой формуле полезной модели.
Основанием устройства для дозирования трудносыпучих материалов служит опорная рама 1 (фиг. 1), включающая продольные и поперечные составляющие, на которой размещен загрузочный бункер 2. Внутри загрузочного бункера 2 расположен механизм ворошения 3, выполненный в виде по меньшей мере одного вала 4 (фиг. 4), установленного с возможностью вращения, с закрепленными на нем чередующимися звездчатыми многоугольниками 5 и дисками 6. На фигурах 1, 3 и 4 показан механизм ворошения с двумя валами, установленными с возможностью вращения, и закрепленными на каждом из них четырьмя звездчатыми многоугольниками, разделенными дисками, однако в каждом конкретном случае количество валов и звездчатых многоугольников определяется путем оптимизации конструкции.
После загрузочного бункера 2 с расположенным внутри него механизмом ворошения 3 по ходу движения слоя дозируемого материала 7 (фиг. 3) расположен транспортер 8.
В частном случае исполнения заявляемого устройства все боковые поверхности звездчатых многоугольников 5, закрепленных на каждом валу 4 механизма ворошения 3, лежат в разных вертикальных плоскостях. В другом частном случае исполнения заявляемого устройства обе разноименные боковые поверхности звездчатых многоугольников 5, закрепленных на каждом валу 4 механизма ворошения 3, лежат в одной вертикальной плоскости.
Для выравнивания в горизонтальной плоскости слоя дозируемого материала 7 на опорной раме 1 установлен горизонтально ориентированный ограничитель высоты слоя материала 9. Для выравнивания ширины слоя дозируемого материала 7 по обеим сторонам транспортера 8 установлены ограничители ширины слоя материала 10. Над транспортером 8 для отделения необходимого объема материала установлен отделяющий элемент 11. В предпочтительном варианте исполнения заявленного технического решения отделяющий элемент 11, выполнен в виде пластины, приводимой в движение посредством пневмоцилиндра 12.
Устройство для дозирования трудносыпучих материалов работает следующим образом.
В загрузочный бункер 2 помещают предназначенный для дозирования материал. По меньшей мере один вал 4 с закрепленными на нем чередующимися звездчатыми многоугольниками 5 и дисками 6 осуществляет вращение, посредством которого находящийся в загрузочном бункере 2 материал перемешивается, что обеспечивает его однородность и продвижение к транспортеру 8.
В частном случае исполнения заявляемого устройства все боковые поверхности звездчатых многоугольников 5, закрепленных на каждом валу 4 механизма ворошения 3, при перемешивании дозируемого материала лежат в разных вертикальных плоскостях. В другом частном случае выполнения заявляемого устройства обе разноименные боковые поверхности звездчатых многоугольников 5, закрепленных на каждом валу 4 механизма ворошения 3, при перемешивании дозируемого материала лежат в одной вертикальной плоскости.
Материал поступает на транспортер 8, при движении которого с помощью горизонтально ориентированного ограничителя высоты слоя 9 и ограничителей ширины слоя материала 10 формируется однородный слой материала, имеющий прямоугольное сечение. По мере продвижения по транспортеру 8 слоя материала 7 отделяющий элемент 11 осуществляет движение по отделению заданного объема дозируемого материала.
Для каждой последующей партии материала описанный процесс повторяют.
Применение заявленного устройства для дозирования трудносыпучих материалов позволяет расширить технологические возможности устройства, дозировать материалы различной плотности при сохранении высокой производительности устройства, избежать длительной переналадки оборудования за счет простого механизма регулирования объема дозируемого материала.