устройство для непрерывного гравиметрического дозирования сыпучего материала

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного гравиметрического дозирования сыпучего материала, содержащее загрузочный узел с ротором, снабженным гнездами для приема сыпучего материала и установленным в корпусе с возможностью вращения вокруг центральной оси, выпускной узел, связанный с пневматической системой подачи сжатого воздуха и смещенный относительно оси вращения ротора загрузочного узла, при этом корпус установлен в сборке с возможностью качания и связан с силоизмерительным узлом, расположенным на расстоянии от оси качания корпуса, на которой расположен по меньшей мере один упругий соединительный элемент, установленный на загрузочном или/и выпускном узле, отличающееся тем, что ось качания корпуса расположена под острым углом к горизонтали или ось качания корпуса проходит горизонтально, а центральная ось вращения ротора расположена горизонтально при горизонтальном прохождении оси качания.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругий соединительный элемент установлен на выпускном узле под корпусом при расположении оси качания под острым углом к горизонту.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что введен дополнительный упругий соединительный элемент, расположенный на оси качания и установленный на пневматической системе подачи сжатого воздуха.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на боковой поверхности корпуса выполнено загрузочное окно загрузочного узла при горизонтальном положении центральной оси вращения ротора.

5. Устройство по п. 1 или 4, отличающееся тем, что при горизонтальном положении центральной оси вращения ротора в корпусе выполнено входное отверстие подачи воздуха через центральную внутреннюю полость ротора и наружный трубопровод к выпускному узлу через гнезда.

6. Устройство по любому из пп. 1 5, отличающееся тем, что сборка корпуса и ротора установлена с возможностью опоры на станину с одной стороны.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что ось качания корпуса проходит через центр тяжести сборки корпуса и ротора, установленной с возможностью качания относительно этой оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гравиметрического дозирования сыпучих материалов.

Известно устройство для непрерывной гравиметрической дозировки сыпучего материала, который через выходное окно поступает в гнезда расположенного в корпусе и вращающегося вокруг вертикальной оси ротора и при подаче сжатого воздуха удаляется через выпускное окно, совмещенное относительно выходного окна в направлении вращения ротора [1] Корпус установлен с возможностью качания относительно оси, проходящей горизонтально, и соединен с силоизмерительным устройством, расположенным на удалении от этой оси, а на выходном и выпускном окнах предусмотрены эластичные присоединительные элементы. При этом горизонтальная ось проходит через центры эластичных присоединительных элементов, так что силы, которые могут возникать вследствие кручения при нагружении дозирующего устройства, не являются эффективными.

При помощи такого дозирующего устройства можно обеспечивать сравнительную высокую точность.

Однако расположение компенсаторов в горизонтальной плоскости качания ограничивает присоединительные возможности пневматических трубопроводов на выпускной позиции.

В основу изобретения положена задача создания гравиметрического дозирующего устройства для сыпучих материалов, в котором различные присоединительные возможности для подающей пневмосистемы обеспечивались бы при сохранении высокой точности.

Кроме того, сжатый воздух, используемый для транспортирования, может одновременно служить и для внутренней очистки ротора устройства.

На фиг. 1 представлен пеpвый вариант исполнения устройства, вид сбоку (а), смещенный на 90^o вид сбоку устройства, показанного на фиг. 1,а,(б), вид сверху на частично вырезанный корпус устройства, показанного на фиг. 1, а, (в);

на фиг. 2 виды, аналогичные фиг.1,а-в второго варианта исполнения устройства;

на фиг. 3 виды, аналогичные фиг. 1,а-б третьего варианта исполнения устройства;

на фиг. 4 виды, аналогичные фиг. 1,а-б четвертого варианта исполнения устройства;

на фиг. 5 виды, аналогичные фиг. 1,а-б пятого варианта исполнения устройства;

на фиг. 6 виды, аналогичные фиг. 1,а-б шестого варианта исполнения устройства;

на фиг. 7 виды, аналогичные фиг. 1, а-б седьмого варианта исполнения устройства;

на фиг. 8 виды, аналогичные фиг. 1,а-б восьмого варианта исполнения устройства.

На фиг. 1 изображена основная конструкция гравиметрического дозирующего устройства 1. В цилиндрической зоне корпуса 2 установлен приводимый электродвигателем 3 во вращение относительно вертикальной по существу оси А ротор 4, в котором вокруг центральной внутренней полости 5 по периферии располагаются гнезда 6. Они проходят под загрузочной позицией, загружаемой из резервуара 7, в частности под загрузочным окном 8. Со смещением к периферии в области гнезд 6 с нижней стороны корпуса 2 в позиции опустошения предусмотрено выпускное окно 9, через которое сыпучий материал вдувается из гнезд действием сжатого воздуха, подведенного через входное отверстие 10, в выходную магистраль, состоящую из колена 11 и трубопровода 12.

Как известно из описания прототипа, устройство 1 асимметрично подвешено вдоль оси 1-1 на станине 13 (см. фиг. 3,а и 4,а). На удалении от этой оси 1-1 силоизмерительное устройство 14 соединено с устройством 1, при помощи которого определяется масса сыпучего материала, заполнившего гнезда 6 между загрузочным окном 8 и выпускным окном 9. Из-за большого веса устройства 1 добиваться высокой точности можно лишь тогда, когда исключается влияние любых побочных усилий, которые возникают при незначительных качаниях устройства относительно оси 1-1. Для этого используются эластичные компенсаторы 15, 16, 17, которые соответственно располагаются у загрузочного окна 8, входного отверстия 10 и в выходном трубопроводе 11, 12. Ось 1-1 при этом проходит приблизительно горизонтально через середины этих компенсаторов, вследствие чего усилия кручения, возникающие внутри при колебаниях устройства 1, практически полностью устраняются при измерении.

Представленный на фиг. 1 пример исполнения существенно отличается тем от известного устройства, что сжатый воздух вводится в корпус 2 сверху, благодаря чему опустошение гнезд 9 поддерживается за счет силы тяжести.

На фиг. 2 представлен второй пример исполнения изобретения где характерным образом сжатый воздух, подаваемый к устройству 1, подается не непосредственно к позиции опустошения, а попадает во входной патрубок 18 через открытую внутреннюю полость 5, прежде чем от выходного окна 19, противолежащего входному патрубку 18, через колено 11 подойдет снизу к входному отверстию 10. Целесообразно освобождать внутреннюю полость 15 за счет избыточного давления сыпучего материала, который в противном случае имеет склонность вытесняться из гнезд 6 внутрь и там накапливаться.

В третьем варианте исполнения согласно фиг. 3 используется особый признак изобретения, обеспечивающий существенную вариабельность возможностей присоединения к позиции опустошения. В отличие от горизонтального направления оси 1-1 вариантов исполнения согласно фиг. 1 и 2 ось II-II качания устройства 1 направлена здесь не горизонтально, а под таким углом к горизонту, что эта ось качания проходит через центры компенсаторов, которые могут располагаться как над, так и под устройством.

Простейшим образом в третьем варианте исполнения согласно фиг. 3 у выпускного окна 9 компенсатор 20 таким образом размещен на нижней стороне корпуса 2, что проходящая через компенсатор 15 ось II-II качания проходит через его центр. В этом варианте исполнения опустошение возможно в любом случае со ссылкой на фиг. 7.

Следует отметить, что корпус 2 устройства 1 слегка опирается через отогнутые кронштейны 2а, 2в на опоры 21, 22 с возможностью качания, которые соответствующим образом размещены на станине 13. Об особо предпочтительном опирании корпуса 2 с одной стороны будет подробнее говориться со ссылкой на фиг. 8,а.

На фиг. 3,б вновь показано, что устройство на расстоянии от загрузочного окна 8 подвешено к силоизмерительной ячейке 14. Распределение силовых составляющих благодаря наклонному положению оси II-II относительно направления действия силы в силоизмерительной ячейке 14 можно компенсировать посредством калибровки и, соответственно, пересчета.

Относительно угла наклона оси II-II к горизонтали следует заметить, что этот угол определяется высотой корпуса 2 и горизонтальным расстоянием между осью загрузочного окна и осью выпускного отверстия и находится в области между 15^o и 45^o, в частности 20-30^o.

Из фиг. 3,а становится очевидным и другой признак предложенного устройства, который применим также и к большей части описываемых примеров.

В этой связи следует заметить, что станина 13 обычно с резервуаром 7 соединена жестко с возможностью того, что при различных вертикальных или даже при боковых нагрузках от резервуара 11, даже небольших, может коробиться. Это может привести пусть даже к незначительному изменению положения оси II-II качания, что может существенно повлиять на результат измерения. Согласно изобретению такие влияния можно устранить тем, что центр тяжести S качающегося блока, который охватывает корпус 2 с ротором 4, а также установленный на нем электродвигатель 3 с редуктором, располагается в содержащей ось II-II плоскости, которая проходит перпендикулярно к плоскости изображения, причем перпендикуляр, опущенный из центра тяжести на ось II-II в рабочем положении устройства, проходит горизонтально в плоскости.

Кроме того, направление приложения силы силоизмерительной ячейки 14 выбирается таким образом, что по возможности оно перпендикулярно этой плоскости (фиг. 7).

На фиг. 4 показан четвертый пример исполнения предложенного устройства, причем отличительные признаки комбинируются с признаками двух предыдущих примеров исполнения.

В частности, сжатый воздух через компенсатор 22 подводится снизу к внутренней полости 5 (фиг. 2,в) и через колено 11 сверху направляется к входному отверстию 10, вследствие чего гнезда 6 (фиг. 2,в) продуваются сверху, а сыпучий материал через выпускное окно 9 выходит через компенсатор 23 в трубопровод 12. Как компенсатор 15, так и компенсатор 22 и 23 вновь располагаются на наклонно проходящей оси II-II качания.

На фиг. 5 и 6 показаны два примера исполнения дозирующего устройства, которые от варианта исполнения прототипа и от предыдущих вариантов отличаются тем, что ротор 4 дозирующего устройства вращается вокруг по существу горизонтальной оси В. Загрузочное окно преимущественно может располагаться по периферии, т.е. на боковой поверхности корпуса 2, если гнезда 6 ротора 4 являются открытыми радиально.

Опять-таки опустошение осуществляется пневматически с подачей сжатого воздуха через компенсатор 16 и трубопровод 24 к входному отверстию 10, а отвод выдуваемого из гнезд 6 сыпучего материала через трубопровод 25 и компенсатор 17. В этом примере исполнения дозирующее устройство является качающимся относительно оси III-III на непоказанной станине, подвешенной аналогично станине 13 (фиг. 3,а), которая в свою очередь проходит через центры компенсаторов 15, 16, 17. Масса сыпучего материала, подаваемая ротором между загрузочным окном 26 и выпускным отверстием 10, регистрируется при помощи силоизмерительной ячейки 14, к которой дозирующее устройство подвешено на удалении от оси III-III.

В модификации пятого варианта исполнения в шестом варианте исполнения дозирующего устройства согласно фиг. 6 вновь продувка внутренней полости 5 ротора 4 (фиг. 2,в) с подачей сжатого воздуха осуществляется через компенсатор 16, трубоотвод 27 к отверстию 28 входа сжатого воздуха, колену 28 через выпускное отверстие 9, трубопровод 30 и компенсатор 17. При этом ось III-III качания вновь проходит через середины компенсаторов 15 17.

Фиг. 7 демонстрирует упрощенный по сравнению с ранее описанными примерами исполнения вариант гравиметрического дозирующего устройства седьмого варианта исполнения, который может быть использован как гравиметрический мерный шлюз, т.е. работает без пневматической подачи. Благодаря этому можно вместо эластичных присоединительных элементов использовать более простые элементы, а именно бессиловые переходные элементы 31, 32, которые состоят из патрубков, вставляемых друг в друга с зазором, например 31а, 32в.

Если потребуется определенное уплотнение, то переходы, как показано на фиг. 8,б, могут быть покрыты гибким материалом 33 хотя бы в виде шлангов или сильфонов.

Кроме того, на фиг. 7,б показано, что опорожнение ротора 4 путем подачи воздуха, но при более низком давлении, через отверстие 34 входа воздуха может быть улучшено.

И в этом варианте исполнения на фиг. 7 показано, что ось II-II также проходит в плоскости через центр тяжести блока, образованного качающимися относительно оси II-II элементами, в частности корпусом 2 и размещенным в нем двигателем 3, причем перпендикуляр, опущенный на ось II-II и центр тяжести, в рабочем положении устройства проходит горизонтально в плоскости.

На фиг. 8 представлен восьмой пример исполнения дозирующего устройства, в котором для изменения по сравнению с предыдущими примерами исполнения, ось II-II качания образована опорами 35, 36, которые располагаются с одной стороны сбоку корпуса 2 на раме 37 и через единый изогнутый кронштейн 2а соединяется с корпусом 2. Подача воздуха осуществляется здесь через компенсатор 16, трубопровод 38 для входного отверстия 10 на корпусе 2 при опорожнении снова через компенсатор 20. Ось II-II качания и здесь проходит через центры компенсатора 20. Ось II-II качания и здесь проходит через центры компенсаторов 15 17 и располагается в плоскости через центр S, качающегося относительно оси II-II блока дозирующего устройства, причем перпендикуляр, падающий из центра тяжести S на ось П-П, проходит горизонтально.

Преимущество одностороннего опирания заключается в том, что обеспечивается лучший доступ к дозирующему устройству как при монтаже, так и при уходе. 2