ПИТАТЕЛЬ-ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к дозирующим устройствам сыпучих материалов непрерывного действия.
Известен спиральный питатель-дозатор, включающий трубчатый корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью, привод и стержень, при этом стержень размещен в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого перемещения на требуемую глубину (Патент RU №2012527, МПК В65G 33/24 от 24.09.1991, опублик. 15.05.1994).
Недостатком данного питателя-дозатора является дискретный характер регулирования дозы, поскольку при введении стержня на любую глубину в полость транспортирующей спирали площадь поперечного сечения перемещаемого потока сыпучего материала в трубчатом корпусе уменьшается на постоянную величину, равную площади поперечного сечения стержня. Кроме того, ограничена сфера использования данного типа питателя-дозатора, в частности при размещении транспортирующей спирали непосредственно в бункерах при большом давлении вышележащего сыпучего материала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дозатор сыпучих материалов непрерывного действия (Авторское свидетельство СССР №222781, кл. А01С 15/16, 1967), содержащий сужающийся книзу бункер с выгрузным патрубком, размещенный на днище бункера транспортирующий орган и привод, при этом транспортирующий орган выполнен в виде расположенной на валу спирали, причем спираль связана с валом посредством втулки с фиксатором и с возможностью изменения шага спирали за счет ее сжатия или растяжения путем осевого перемещения втулки по валу.
Дозатор данного типа с изменяемым шагом витков транспортирующей спирали, по сравнению с ранее описанным, обеспечивает возможность плавного дозирования сыпучего материала. Однако в конструкции этого дозатора необходимое изменение шага витков спирали на длине ее рабочей части, находящейся в зоне выгрузного отверстия, осуществляется за счет осевого растяжения или сжатия всей длины спирали, что связано с громоздкостью конструкции дозатора. Так, например, если требуется изменить шаг спирали с 40 до 10 мм на длине ее рабочей части с числом витков, равным 20, то запас длины свободной части спирали должен составлять 600 мм. По этой причине рассматриваемые дозаторы пригодны для использования в расходных бункерах малой вместимости или большой высоты при малой площади выгрузной горловины.
Задача предлагаемого технического решения - расширение технологических возможностей питателя-дозатора сыпучих материалов, транспортирующая участок рабочего органа которого выполнена в виде ленточной спирали, а дозирующий участок - в виде пружины сжатия, кинематически взаимосвязанные между собой.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в питателе-дозаторе сыпучих материалов непрерывного действия, содержащем сужающийся книзу бункер с выгрузным патрубком, размещенный на днище бункера транспортирующий орган и привод, при этом транспортирующий орган выполнен в виде расположенной на валу спирали с изменяющимся шагом, причем спираль одним своим концом связана с валом посредством втулки с фиксатором, согласно полезной модели, транспортирующий орган выполнен комбинированным и состоит из транспортирующего и дозирующего участков, при этом транспортирующий участок выполнен в виде жестко соединенной с валом ленточной спирали с постоянным шагом витков, а дозирующий участок - в виде цилиндрической пружины сжатия, размещенной на валу со стороны выгрузного патрубка, причем один конец пружины сжатия соединен с валом посредством втулки с фиксатором, а свободный конец пружины контактирует с ленточной спиралью с возможностью перемещения по ее поверхности при регулировочных изменениях шага витков пружины сжатия. Свободный конец приводного вала выполнен в виде цапфы для вращения вала относительно цилиндрической пружины сжатия при регулировочных изменениях шага витков последней.
На фиг.1 показан предлагаемый питатель-дозатор при минимальном шаге витков дозирующего участка спирали; на фиг.2 - то же, при максимальном шаге витков дозирующего участка спирали.
Питатель-дозатор сыпучих материалов включает в себя сужающийся книзу приемный бункер 1 с выгрузным патрубком 2, размещенный на днище бункера вал 3 с комбинированным рабочим органом и привод. Вал с комбинированным рабочим органом установлен в подшипниковых опорах 4, при этом комбинированный рабочий орган состоит из транспортирующего 5 и дозирующего 6 участков. Транспортирующий участок 5 выполнен в виде жестко соединенной с валом ленточной спирали с постоянным шагом витков, а дозирующий участок 6 выполнен в виде цилиндрической пружины сжатия, размещенной на валу со стороны выгрузного патрубка 2 питателя. Пружина сжатия дозирующего участка соединена с валом посредством втулки 7. Втулка снабжена стопорным элементом - фиксатором 8 и радиальным отверстием, в котором установлен отогнутый конец 9 пружины сжатия, при этом противоположный - свободный конец пружины постоянно контактирует с поверхностью ленточной спирали транспортирующего участка с возможностью перемещения относительно нее.
Длина ленточной спирали транспортирующего участка меньше расстояния между торцевыми стенками бункера на 1…2 шага витка спирали, а длина цилиндрической пружины сжатия дозирующего участка в свободном ее состоянии примерно равна расстоянию от втулки 7 до противоположной патрубку 2 торцевой стенки бункера. При этом шаг витков пружины сжатия дозирующего участка в свободном ее состоянии примерно равен шагу ленточной спирали транспортирующего участка и соответствует максимально дозируемой подаче сыпучего материала. Свободный конец вала 3 со стороны противоположной приводу (на рисунках не показан) выполнен в виде цапфы с профильной поверхностью для вращения вала при регулировочных изменениях шага витков пружины сжатия. Втулка 7 с фиксирующим элементом 8 на наружной поверхности имеет также плоские срезы 10 под гаечный ключ, используемые при регулировочных изменениях шага витков пружины сжатия.
Питатель-дозатор работает следующим образом.
При вращении вала 3 совместно с застопоренной втулкой 7 одновременно вращаются жестко соединенная с валом транспортирующая ленточная спираль 5 и дозирующая цилиндрическая пружина сжатия, которые перемещают сыпучий материал, расположенный в нижней части бункера 1, непрерывным потоком в направлении выгрузного патрубка 2. В зоне выгрузного патрубка материал транспортируется дозирующим участком пружины сжатия, посредством которой осуществляется равномерная выдача материала заданной производительности. При этом величина дозируемой выдачи сыпучего материала зависит от шага витков пружины сжатия в зоне выгрузного патрубка.
Изменение величины дозируемой подачи сыпучего материала осуществляется следующим образом.
Для этой цели предварительно разрывается кинематическая связь между приводом питателя и валом 3 и посредством фиксирующего элемента 8 втулка 7 выводится из зацепления с валом 3, при этом пружина сжатия дозирующего участка также теряет связь с валом. После чего за профильный конец осуществляют вращение вала в том или ином направлении, при этом одновременно втулка 7 удерживается за плоские срезы 10 ручным инструментом или иным способом от возможного поворота в направлении вращения вала. Таким образом, при регулировочных вращениях вала цилиндрическая пружина сжатия совместно с втулкой также не вращается.
В процессе вращения вала 3 совместно с ним вращается ленточная спираль 5, одновременно при этом осуществляется навинчивание или свинчивание цилиндрической пружины сжатия по виткам жесткой ленточной спирали и, соответственно, растяжение или сжатие пружины в зоне выгрузного патрубка 2. В случае сжатия пружины уменьшается ее шаг в зоне выгрузного патрубка и, соответственно, подача сыпучего материала (фиг.2). При необходимости увеличения дозируемой подачи материала регулировочное вращение вала производится в противоположном направлении. В этом случае увеличивается шаг витков пружины сжатия в зоне выгрузного патрубка и, соответственно, подача сыпучего материала (фиг.1).
Для практического использования дозатора-питателя предварительно производится его тарировка путем определения количества выданного материала за определенный промежуток времени или путем отсчета числа оборотов вала дозатора при различных значениях шага витков пружины сжатия. Заданный расход сыпучего материала обеспечивается соответствующей ему величиной шага витков пружины сжатия в зоне выгрузного патрубка.
Регулирование дозируемой подачи сыпучего материала путем относительного перемещения цилиндрической части пружины сжатия по виткам жесткой ленточной спирали обеспечивает компактность дозирующего устройства, возможность его использования в пирамидальных бункерах большой длины и вместимости и исключить зависание сыпучего материала при перемещении его из бункера в дозирующую полость питателя.