ВЕСОВОЙ ДОЗАТОР ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ
WEIGHT BATCHER OF DISCRETE ACTION FOR POWDERY MATERIALS

Изобретение относится к технике весового дискретного дозирования порошкообразных материалов. Может найти применение в различных отраслях промышленности, где необходимо дозировать различные порошкообразные материалы.
Известны весовые дозаторы дискретного действия типа ДПД (Орлов С.П. Дозирующие устройства. - М.: Машиностроение, 1966, с.89-95), а также дозатор «Гамма 50» подмосковной фирмы «Тензо-М» (Каталог фирмы «Тензо-М» за 2005 год, с.18-19).
Недостаток такого типа дозаторов в том, что доза формируется при наборе порошка в грузоприемное устройство (ковш, бункер). После набора заданной дозы происходит опорожнение грузоприемного устройства путем открытия днища этого устройства. При этом порошок под действием своего веса ссыпается в последующий технологический аппарат или в тару при расфасовке. При этом в случае дозирования порошков в грузоприемном устройстве остается некоторая часть порошка, налипшего на стенки и днище. При работе с плохо сыпучими порошками масса налипшего порошка может составлять до 20% от величины дозы, в случае работы с хорошо сыпучими порошками - до 5%. Частично этот процесс можно учесть, применяя автоматическую коррекцию задания на набор каждой последующей дозы. Это дает эффект, когда налипание является более или менее стабильной величиной в течение большого количества циклов дозирования. В противном случае любое изменение величины налипания внутри одного цикла влияет на величину выданной в этом цикле дозы.
Известен дозатор малых добавок фирмы «Тензо-М» (Каталог фирмы «Тензо-М» за 2005 год, с.26-27). Этот дозатор принят за прототип.
Он предназначен для дозирования плохо сыпучих продуктов, таких как сухое молоко, мука и других, сходных по свойствам порошкообразных продуктов. В этом дозаторе проблема налипания порошка на грузоприемный бункер снята благодаря тому, что доза из него выдается специальным выгрузочным устройством - вертикальным шнеком. При этом в бункере после выдачи дозы остается гарантированный невыгружаемый остаток, что исключает влияние налипшего порошка на величину дозы. В дозатор входит питатель, предназначенный для пополнения грузоприемного бункера дозатора продуктом. Грузоприемный бункер содержит вертикальный шнек с приводом. Бункер вместе со шнеком и приводом подвешен на нескольких тензометрических датчиках, с помощью которых контролируется набор продукта в бункер и выдача продукта из бункера. В состав дозатора входит блок управления.
Недостатки дозатора, принятого за прототип. Дозатор не пригоден для дозирования порошков со средней и хорошей сыпучестью, поскольку вертикальный шнек не может служить запорным устройством на выходе порошка из бункера при окончании выдачи дозы. Порошок с хорошей сыпучестью практически без препятствий вытекает из бункера через зазор между ребордами шнека и втулкой выпускного устройства бункера, а также через винтовую полость межвиткового пространства шнека.
Шнековый питатель в прототипе также имеет недостаток. Из опыта работы с такими питателями известно, что при остановке шнека наблюдается ссыпание из желоба питателя еще некоторого количества порошка. Такое ссыпание порошка в грузоприемный бункер может продолжаться и во время выдачи дозы из бункера и нарушать формирование выдаваемых доз, т.е. бесконтрольно повышать погрешность дозирования.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение стабильной работы весового дозатора дискретного действия на порошках с различной сыпучестью и повышение точности дозирования.
Технический результат достигается за счет того, что весовой дозатор дискретного действия состоит из питателя, грузоприемного бункера, установленного на весоизмерителе и содержащего шнековое разгрузочное устройство с электроприводом, а также блока управления. При этом питатель снабжен заслонкой с пневмоприводом, шнековое разгрузочное устройство снабжено клапаном с пневмоприводом, а в качестве весоизмерителя использованы платформенные тензометрические весы.
Изобретение поясняется чертежом, где схематически изображен весовой дозатор дискретного действия для порошкообразных материалов.
1 - платформенные тензометрические весы;
2 - грузоприемный бункер;
3, 5 - электропривод;
4 - блок управления;
6, 11 - пневмопривод;
7 - питатель;
8 - заслонка;
9 - шнековое разгрузочное устройство;
10 - клапан.
Весовой дозатор дискретного действия для порошкообразных материалов состоит из питателя 7 и грузоприемного бункера 2, установленного на платформенных тензометрических весах 1. Питатель 7 снабжен заслонкой 8 с пневмоприводом 6. Грузоприемный бункер 2 включает в себя шнековое разгрузочное устройство 9 с электроприводом 3. На выходе шнекового разгрузочного устройства установлен клапан 10 с пневмоприводом 11. Пропорциональный нагрузке электрический сигнал с платформенных тензометрических весов передается в блок управления 4, который реализует алгоритм работы дозатора. Питатель 7 предназначен для пополнения порошком грузоприемного бункера 2. Требования к количеству загружаемого порошка в бункер ограничиваются только тем, что каждая загрузка должна обеспечить невыгружаемый остаток в бункере после выдачи дозы в пределах 0,5-1,0 величины дозы. Питатель 7 может быть самостоятельным аппаратом и не входить в конструкцию дозатора, но электропривод 5 питателя должен управляться сигналами с блока управления 4.
Дозатор работает следующим образом. Пневмоприводом 6 открывается заслонка 8, включается электропривод 5 питателя 7 (или внешнего питателя), в грузоприемный бункер 2 загружается примерно 1,5 дозы порошка. Этот процесс контролируется платформенными тензометрическими весами 1 и по достижении заданной массы порошка в грузоприемном бункере 2 выключается электропривод 5 питателя 7 и закрывается заслонка 8. Дается выдержка времени на точное взвешивание набранной в бункер 2 массы порошка. Затем пневмоцилиндром 11 открывается клапан 10, включается электропривод 3 шнекового разгрузочного устройства 9 и происходит выдача дозы в последующий технологический аппарат, например в смеситель. Процесс выдачи контролируется платформенными тензометрическими весами 1 и по достижении заданной массы дозы электропривод 3 выключается, пневмоприводом 11 закрывается клапан 10. После выдачи дозы производится точное взвешивание остатка порошка в грузоприемном бункере 2, определяется и выводится на регистрирующий прибор блока управления 4 величина выданной дозы. Затем цикл дозирования повторяется.
Введение в конструкцию дозатора заслонки 8 на выходе питателя 7, установка на выходе шнекового разгрузочного устройства 9 клапана 10 позволит обеспечить стабильную работу дозатора как на порошках с плохой сыпучестью, так и на хорошо сыпучих порошках. Такое конструктивное решение позволяет повысить точность дозирования по сравнению с прототипом.
Опытно-промышленный образец предлагаемого дозатора испытан в условиях производства ФГУП «Научно-исследовательский институт полимерных материалов» с положительными результатами.