БУНКЕРНЫЙ ЗАТВОР
BIN GATE

Изобретение относится к бункерным устройствам и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с хранением, взвешиванием и дозированием сыпучих материалов.
Известно использование бункерных затворов в различных областях техники для открывания и закрывания выпускных отверстий при выдаче сыпучих продуктов, например затвор для выдачи сыпучего материала из бункера, описанный в патенте РФ №2092417, МПК В65G 65/30. В указанном устройстве затвор для выдачи сыпучего материала из бункера состоит из короба и поворачивающейся секторной задвижки, установленной на оси. Ось вынесена за габариты корпуса. Секторная задвижка перевернута вверх относительно оси. Образующая цилиндрической поверхности задвижки, прилегающая к стенке короба при закрытом положении расположена на одной высоте с осью либо выше.
Недостатком данного технического решения является смещение выпускаемого потока материала и возможность заклинивания затвора в потоке материала.
Известен бункерный затвор (патент РФ 2282573, МПК 7 B65G 65/40), который используется для дозированной выдачи сыпучего материала. Затвор содержит кривошип, установленный на корпусе бункера, тяги, шарнирно соединенные с кривошипом и створками затвора, а также силовой цилиндр, шток которого шарнирно соединен с кривошипом. В исходном состоянии, т.е. в положении "закрыто", створки затвора замкнуты. При этом усилие, прикладываемое к створкам и направленное на их открывание, передается на тяги и направлено, соответственно, вдоль каждой из них. Однако кривошипно-шатунные механизмы, образованные соответственно тягами и кривошипом, находятся каждый в положении "мертвая точка", т.к. усилия, прилагаемые к тягам, проходят через ось вращения кривошипа. При подаче рабочего тела в цилиндр шток выдвигается из цилиндра и кривошипно-шатунный механизм, образованный цилиндром и кривошипом, обеспечивает поворот кривошипа. Створки раскрываются. Закрывание створок обеспечивается при обратном движении штока
Недостатком этого технического решения является сложность конструкции устройства, необходимость использования исполнительного механизма с прямым и обратным ходом (пневмоцилиндры), причем пневмоцилиндры установлены на корпусе бункера, что приводит к увеличению веса бункера и увеличению ошибки взвешивания при малых дозах. (Малые дозы - это дозы, вес которых не превышает 15% веса весоизмерительного бункера).
Целью заявляемого технического решения является создание бункерного затвора простой конструкции и уменьшение ошибки взвешивания при малых дозах.
Поставленная цель достигается тем, что бункерный затвор, содержащий заслонку, кронштейн, на котором закреплены корпус бункера, приводной механизм, включающий в себя исполнительное устройство и рычаг, дополнительно содержит направляющую планку с закрепленным на ней упором, один конец планки закреплен на заслонке, а второй - на оси вращения заслонки. На рычаге приводного механизма, закрепленном на кронштейне с возможностью осевого вращения, установлены ролик, взаимодействующий с упомянутой выше планкой, возвратная пружина, закрепленная одним концом на корпусе бункера, а вторым - на рычаге. Связь рычага с исполнительным устройством осуществляется с помощью спицы, причем рычаг закреплен на кронштейне таким образом, что в положении «закрыто» планка перпендикулярна линии, проходящей через ось вращения рычага и точку крепления ролика.
Суть изобретения заключена в том, что для открывания бункера используется вес заслонки (или вес заслонки с весом продукта, находящегося в бункере) при побуждающем действии исполнительного устройства (например, электромагнита), для закрывания используется усилие возвратной пружины. Положение задвижки в состоянии «закрыто» обеспечивается положением планки, рычага и ролика в состоянии «мертвая точка». Сохранение положения «мертвая точка» осуществляется при помощи упора, расположенного на планке, который не позволяет ролику провернуться дальше.
Упрощение конструкции в заявляемом устройстве по сравнению с прототипом достигается благодаря следующему:
- в заявляемом техническом решении от исполнительного устройства требуется движение в одном направлении (например, электромагнит). Задачей исполнительного устройства является выведение механизма из положения «мертвая точка». Дальнейшее открывание заслонки происходит под действием силы тяжести. В исходное состояние электромагнит возвращается после снятия напряжения при повороте рычага под действием возвратной пружины. Таким образом, для работы заявляемого технического решения не требуется рабочее тело (например, масло или сжатый воздух);
- в заявляемом устройстве движение от рычага передается заслонке через планку от ролика, в то время как у прототипа для этого используется кривошипно-шатунный механизм.
Повышение точности взвешивания обуславливается тем фактом, что в заявляемом устройстве корпус бункера освобожден от каких-либо элементов конструкции приводного устройства, значительно увеличивающих вес бункера. Приводное устройство (например, электромагнит) располагается отдельно от корпуса бункера и связь с поворотным рычагом осуществляется посредством спицы через тягу. Спица в положении «закрыто» (положение, в котором происходит взвешивание) не передает никакой нагрузки корпусу бункера, т.к. свободно, без натяжения лежит на точках крепления. В таком положении влияние спицы на вес бункера постоянно, поэтому не приводит к увеличению ошибки взвешивания.
В прототипе на корпусе бункера закреплено приводное устройство, вес которого сопоставим с весом корпуса бункера и для работы которого необходимо подать рабочее тело (масло, воздух). Рабочее тело подается через трубки, давление в которых переменное. Переменное давление оказывает влияние на жесткость трубок, поэтому влияние трубок на вес бункера не постоянно, что приводит к увеличению ошибки взвешивания.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное техническое решение отличается конструкцией выполнения приводного механизма, местом крепления приводного механизма, типом исполнительного устройства, что обеспечивает соответствие решения критерию «новизна».
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет утверждать, что ни отдельные отличительные признаки предлагаемого технического решения, ни их совокупность не очевидны и явным образом не вытекают из настоящего уровня техники, что позволяет предполагать, что заявляемое техническое решение соответствует критерию « изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показана реализация заявляемого устройства. На фиг.1 показан заявляемый бункерный затвор в положении «закрыто» с исполнительным устройством, на фиг.2 - то же, в положении «открыто», исполнительное устройство не показано.
Устройство содержит кронштейн 1, на котором жестко закреплен корпус бункера 2, планку 3, один конец которой закреплен на заслонке 4, а второй - на оси вращения 5, закрепленной на кронштейне 1, рычаг 6, установленный с возможностью осевого вращения на оси 7, закрепленной на кронштейне 1, ролик 8, установленный на рычаге 6, возвратную пружину 9, один конец которой связан с рычагом 6, а второй закреплен на корпусе бункера 2. Связь рычага 6 с исполнительным устройством 10 выполнена посредством тяги 11 и спицы 12. На планке 3 выполнен упор 13.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии (фиг.1 - положение «закрыто») заслонка примыкает к корпусу бункера 2. При этом усилие, прикладываемое к заслонке и направленное на ее открывание, передается на планку 3, которая упирается в ролик 8. Ролик 8 установлен на рычаге 6. Причем положение ролика, рычага и планки выбраны таким образом, что планка перпендикулярна линии, проходящей через точку крепления ролика и точку крепления оси вращения рычага. В таком положении механизм, состоящий из планки 3, ролика 7 и рычага 6, находится в положении «мертвая точка». В этом положении проекция силы, открывающей заслонку 4 (вес продукта в бункере плюс вес заслонки) на направление движения ролика 8, равна нулю. Поэтому заслонка не может быть открыта никаким прилагаемым усилием. Для предотвращения несанкционированного выхода механизма из положения «мертвая точка» на планке установлен упор 13, который не позволяет продвинуться ролику за положение «мертвая точка». Движение ролика в другую сторону предотвращает возвратная пружина.
Некоторая неточность изготовления деталей устройства может вызвать необходимость настройки механизма на положение «мертвая точка». Для обеспечения возможности подстройки предусмотрена регулировка положения ролика и упора.
При включении электромагнита (исполнительное устройство 10) якорь электромагнита, двигаясь, через тягу 11 и спицу 12 приводит в движение рычаг 6, ролик 8 сдвигается, механизм выходит из положения «мертвая точка» (ролик сдвинулся, освободил планку). Заслонка 4 начинает открываться под действием силы тяжести.
Для возвращения бункерного затвора в исходное состояние напряжение с электромагнита снимается, натяжение спицы 12 ослабевает, возвратная пружина 9, преодолевая сопротивление, обусловленное весом задвижки 4, возвращает ее в исходное состояние. Одновременно при движении рычага в положение «мертвая точка» якорь электромагнита через спицу и тягу устанавливается в исходное состояние.
Устройство прошло испытания в опытно-промышленных условиях, где подтвердилась его высокая надежность и эффективность.