ПИТАТЕЛЬ-ДОЗАТОР

Полезная модель относится к устройствам для дозирования сыпучих материалов, склонных к сводообразованию, и может найти применение в пищевой, строительной, фармацевтической, радиохимической и других отраслях промышленности.
Известен шлюзовый питатель (см. Гусев Ю.И., Карасев И.Н., Кольман-Иванов Э.Э. и др. «Конструирование и расчет машин химических производств, изд. «Машиностроение», Москва 1985 г., стр. 258, рис. 8.16), принятый в качестве аналога. Шлюзовый питатель, содержит корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками, и установленным внутри рабочим органом, который содержит ограниченные перегородками полости, заполняемые сыпучим материалом, и может вращаться вокруг своей оси.
Недостатком аналога является вероятность заклинивания рабочего органа в корпусе при подаче сыпучего материала, как с крупными, та и с мелкими частицами. Мелкие частицы попадают в зазор между корпусом и рабочим органом, а очень крупные частицы выступают над уровнем сыпучего материала в полости рабочего органа, при его вращении касаются внутренней поверхности корпуса и препятствуют перемещению рабочего органа.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является шлюзовый питатель по патенту РФ №2374162, кл. B65G 53/46, 2008. Данное устройство принято в качестве прототипа.
Шлюзовый питатель, содержит корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками, и установленным внутри рабочим органом.
Известной установке присущи те же недостатки, которые отмечены выше при анализе аналога, затруднение при перемещении рабочим органом сыпучего материала, содержащего крупные частицы. Например, частицы в виде отрезков материала с размерами 10-40 мм и более, выходя своими краями в загрузочный патрубок, а другими краями, находясь в полости рабочего органа среди частиц сыпучего материала, препятствуют перемещению рабочего органа. Кроме того, в прототипе заклинивание рабочего органа происходит при его повороте в корпусе в результате пересыпания материала и попадания в увеличенный зазор между корпусом и рабочим органом частиц материала, размеры которых соизмеримы с величиной зазора. Подача газа через отверстия вала только усиливает этот процесс.
В результате трения частиц продукта о поверхности корпуса и рабочего органа происходит истирание этих частей питателя и загрязнение сыпучего материала, что может быть недопустимо для целого ряда дозируемых материалов (пищевых, фармацевтических, материалов ядерной энергетики и др.).
Как у аналога, так и у прототипа, имеется еще один недостаток. Эти питатели не могут быть дозаторами единичной порции материала, заключенной в ограниченной соседними перегородками полости рабочего органа. Так, для подачи непосредственно из бункера заданной единичной порции материала питателем-аналогом или питателем-прототипом необходимо высыпать в выгрузочный патрубок материал как минимум из одной предварительно заполненной полости рабочего органа. Число этих полостей, из которых нужно предварительно выгрузить сыпучий материал, зависит от частоты расположения перегородок на валу рабочего органа.
Таким образом, невозможна подача определенной отмеренной порции материала непосредственно из загрузочного патрубка питателя без освобождения от материала других полостей рабочего органа, расположенных по ходу его вращения.
Указанные выше недостатки отсутствуют в предлагаемом в качестве полезной модели техническом решении.
Заявляемая полезная модель «Питатель-дозатор» отличается от прототипа тем, что рабочий орган выполнен в виде ковша, при этом его первая боковая стенка соединена с входным патрубком, сообщающимся с загрузочным патрубком, а вторая боковая стенка соединена с валом, свободный конец которого входит в подшипник, установленный на опоре, причем, рабочий орган имеет возможность реверсивного поворота на валу по часовой и против часовой стрелки в пределах значений углов поворота, задаваемых положением ограничителей поворота.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание питателя-дозатора, при эксплуатации которого будет возможна адресная подача заданных единичных порций сыпучего материала без необходимости предварительной разгрузки в это же место назначения других порций материала, отмеренных перед формированием заданной порции материала.
Необходимо также предотвратить заклинивание рабочего органа в корпусе питателя-дозатора и загрязнение дозируемого материала продуктами истирания частицами материала корпуса и рабочего органа при его вращении.
Техническое решение задачи достигается тем, что рабочий орган состоит из частей, одна из которых выполнена в виде ковша, который позволяет забирать порцию материала через загрузочный патрубок из объема сыпучего материала, находящегося в бункере, а затем при повороте на определенный угол осуществлять ее ссыпание через разгрузочный патрубок.
Благодаря тому, что рабочий орган имеет возможность реверсивного поворота в пределах определенных угловых ограничений, процесс забора и разгрузки новых порций материала может повторяться по усмотрению оператора.
Форма ковша рабочего органа и его положение в пространстве позволяет осуществлять дозированное питание порциями материала с учетом размера частиц и угла естественного откоса сыпучего дозируемого материала.
Заявленная полезная модель «Питатель-дозатор» соответствует условиям патентоспособности.
Заявляемая полезная модель обладает новизной, так как совокупность ее существенных признаков неизвестна из уровня техники, как показали проведенные заявителем патентные исследования и представленный выше анализ аналогичных заявляемому технических решений.
Полезная модель промышленно применима, так как может быть использована в химической, строительной, пищевой, радиохимической отраслях промышленности.
И вся совокупность существенных признаков и каждый признак в отдельности воспроизводимы и не противоречат достижению желаемого технического результата.
Для подтверждения указанного выше представляем описание конкретного конструктивного выполнения заявляемого устройства и его работы.
Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан продольный разрез питателя-дозатора; на фиг. 2 - сечение A-A.
Питатель-дозатор состоит из корпуса 1, рабочего органа 2, который включает входной патрубок 3 и ковш 4, бункер 5 для сыпучего материала, загрузочный патрубок 6 для подачи материала из бункера во входной патрубок ковша. Корпус имеет выходной патрубок 7 для выгрузки материала из ковша рабочего органа за пределы питателя-дозатора.
Рабочий орган со стороны ковша соединен с валом 8, свободный конец которого входит в подшипник 9, установленный на опоре 10.
На фиг. 1 показан угол α, образуемый осью вала и вертикалью.
Имеются ограничители реверсивного поворота 11 рабочего органа, которые устанавливаются на неподвижных частях питателя-дозатора и ограничитель 12 установленный на рабочем органе питателя-дозатора, которые ограничивают угол поворота рабочего органа относительно его среднего положения по часовой и против часовой стрелки.
от
На фиг. 2 показано поперечное сечение ковша 4 рабочего органа 2 с щелевым отверстием H. Поперечное сечение наглядно показывает назначение конструктивных элементов ковша заявляемого питателя-дозатора, которые определяют его работоспособность с учетом угла естественного откоса ά дозируемого сыпучего материала, размеров его частиц и длины участка плоской стенки 13.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
от
При подаче сыпучего продукта в бункер 5 он заполняет загрузочный патрубок 6, входной патрубок 3 и полость ковша 4. При этом он не высыпается из ковша через щелевое отверстие H для выхода продукта, поскольку продукт формирует угол естественного откоса ά, образующая которого не выходит за проделы второго участка плоской стенки 13 ковша.
Рассмотрим поперечное сечение питателя-дозатора на фиг. 2.
При повороте против часовой стрелки на некоторый угол β от положения оси i-i сечения A-A ковша при сохранении угла естественного откоса нижний край откоса смещается к кромке стенки 13 и начинается ссыпание продукта в разгрузочный патрубок 7.
Количество высыпанного из ковша материала зависит от величины угла поворота β и длины стенки 13.
Предельная крупность частиц материала определяется размером щелевого отверстия H.
После высыпания порции продукта ковш поворачивается вокруг оси вала по часовой стрелке на угол β, возвращаясь в исходное положение.
В таком же порядке осуществляется дозирование последующих порций материала.
Использование предложенного устройства позволит повысить точность дозирования смеси сыпучих материалов, содержащей мелкие и крупные частицы.
Представляется возможным осуществлять адресную подачу заданных единичных порций сыпучего материала без необходимости предварительной разгрузки в это же место назначения других порций материала.
Кроме того, предотвращается заклинивание рабочего органа в корпусе питателя-дозатора и загрязнение дозируемого материала продуктами истирания частицами материала корпуса и рабочего органа при его вращении.