RU2165901C1

RU2165901C1 - Feeder for lumping components of glass charge

Info

Publication number: RU2165901C1
Application number: RU99121951A
Authority: RU
Inventors: В.В. Ефременков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Дубль-В"
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: manufacture of equipment for proportioning and mixing lines; manufacture of charge for glass making. SUBSTANCE: feeder includes screw feeder of large diameter of screw and screw feeder of small diameter of screw located in accurate delivery chamber and connected with shaft of drive controlled by reversible starter via two overrunning clutches and gear train. Gear train includes drive and driven gears revolving in opposite directions. Depending on sense of rotation, overrunning clutches transmit motion from drive shaft to any of screw feeders. EFFECT: enhanced accuracy of proportioning of glass charge. 4 dwg

Description

Техническое решение относится к области дозирования сыпучих и комкующихся материалов и может быть использовано на стекольных заводах в подготовке шихты для варки стекла. The technical solution relates to the field of dosing of bulk and clumping materials and can be used in glass plants in the preparation of the mixture for glass melting.

Возможно применение устройства в производстве строительных материалов, в металлургии, химической и пищевой промышленности. It is possible to use the device in the production of building materials, in metallurgy, chemical and food industries.

В производстве стекольной шихты применяются 7 - 8 компонентов с различными физическими свойствами. Большинство используемых компонентов представляет собой порошкообразные тонкодисперсные материалы, для дозирования которых применяют весовые дозаторы с вибрационными, гравитационными, секторными и шнековыми питателями. Для повышения точности в подаче материала при одновременной высокой производительности используют двухскоростное дозирование. Однако двухскоростное дозирование при постоянной дискретности подачи материала (постоянный шаг и диаметр винта или объем сектора питателя) не позволяет получить высокой точности. Поэтому необходимо для повышения точности и сохранения производительности применять шнековые питатели с переменным диаметром винта или использовать для режимов грубого и точного дозирования разные питатели. In the production of a glass charge, 7 to 8 components with various physical properties are used. Most of the components used are powdery finely dispersed materials, for the dosing of which weight batchers with vibration, gravity, sector and screw feeders are used. To increase the accuracy in the supply of material with simultaneous high productivity, two-speed dosing is used. However, two-speed dosing with constant discreteness of the material supply (constant pitch and screw diameter or feeder sector volume) does not allow to obtain high accuracy. Therefore, to increase accuracy and maintain performance, use screw feeders with a variable screw diameter or use different feeders for coarse and accurate dosing modes.

Известно, например, устройство, содержащее шнековый питатель разгрузки, выполненный из двух винтов большого диаметра и расположенного между ними винта малого диаметра [1]. Рабочее пространство весового дозатора на границе между первым винтом большого диаметра и винтом малого диаметра шнекового питателя разделено перегородкой. Наличие перегородки позволяет сформировать остаточный объем материала, из которого винтом малого диаметра осуществляется точная выгрузка материала. It is known, for example, a device comprising a screw discharge feeder made of two large-diameter screws and a small-diameter screw located between them [1]. The working space of the weighing batcher at the boundary between the first screw of large diameter and the screw of small diameter of the screw feeder is divided by a partition. The presence of a partition allows the formation of a residual volume of material from which a small diameter screw is used to accurately unload the material.

Недостатком данного устройства является неравномерность выгрузки материала из весового дозатора слева и справа от перегородки. Разная производительность винтов большого и малого диаметров способствует образованию сводов и произвольному срыву материала со стороны участка с малым диаметром винта. Наличие перегородки в узкой выпускной горловине дозатора дополнительно способствует этим недостаткам. Кроме того, скорость выгрузки материала при грубой и точной выгрузке одинаковые, так как участки винтов большого и малого диаметров винта находятся на одном валу, что ограничивает возможность повышения точности дозированиия и приводит к прерывистому режиму точной выгрузки малых доз за счет их транспортирования участком винта с большим диаметром винта. The disadvantage of this device is the uneven unloading of material from the weighing batcher to the left and right of the partition. The different performance of screws of large and small diameters contributes to the formation of arches and arbitrary disruption of the material from the side of the site with a small diameter screw. The presence of a partition in the narrow outlet of the dispenser further contributes to these disadvantages. In addition, the speed of unloading the material during coarse and accurate unloading is the same, since the sections of the screws of large and small diameters of the screw are located on the same shaft, which limits the possibility of increasing the accuracy of dosing and leads to intermittent accurate discharge of small doses due to their transportation by the section of the screw with a large screw diameter.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для дозирования комкующихся материалов [2], содержащее шнековый питатель разгрузки, выполненный в виде шнекового питателя с большим диаметром винта, связанного посредством зубчатой передачи со шнековым питателем с малым диаметром винта. Начальный участок шнека с малым диаметром винта расположен в камере точной разгрузки, а конечный участок - в выпускной горловине шнекового питателя разгрузки. Камера точной разгрузки ограничена сверху шнековым питателем с большим диаметром винта, а снизу - шнеком с малым диаметром винта. Наличие шнека с малым диаметром винта, расположенного в камере точной разгрузки, позволяет повысить точность дозирования при дозировании с остаточным тарным весом. Зубчатая связь шнека с малым диаметром винта со шнеком с большим диаметром винта и камера точной разгрузки, в которой формируется остаточный тарный вес, дают возможность при односкоростном приводе формировать двухскоростной режим разгрузки дозатора. The closest technical solution to the proposed is a device for dispensing clumping materials [2], containing a screw feeder unloading, made in the form of a screw feeder with a large diameter screw connected via a gear with a screw feeder with a small diameter screw. The initial section of the screw with a small screw diameter is located in the chamber of the exact discharge, and the final section is in the outlet neck of the screw discharge feeder. The precision discharge chamber is bounded above by a screw feeder with a large screw diameter, and below it by a screw with a small screw diameter. The presence of a screw with a small screw diameter, located in the chamber of precise unloading, allows to increase the accuracy of dosing when dosing with residual tare weight. Toothed connection between a screw with a small screw diameter and a screw with a large screw diameter and an accurate discharge chamber, in which the residual tare weight is formed, make it possible to form a two-speed dispenser discharge mode with a single-speed drive.

Недостатком данного устройства является возможность использования подобного питателя комкующихся материалов лишь в качестве питателя разгрузки при дозировании с остаточным тарным весом, так как его конструкция предусматривает автоматический переход от режима "грубо" в подаче материала к режиму "точно" только в момент окончания материала в основном объеме бункера дозатора и наличие материала в камере точной разгрузки. Использование питателя данной конструкции в качестве двухскоростного питателя загрузки, подающего материал из расходного бункера, невозможно при односкоростном приводе. Кроме того, переход от дозированной подачи материала в режиме "грубо" к режиму "точно" не является стабильным из-за возможного ухода остаточного тарного веса в сторону его увеличения при положительных погрешностях загрузки материала в дозатор и в сторону уменьшения при недогрузке. Это приводит в отдельных случаях к невозможности двухскоростной подачи материала и исключает фиксированный переход на режим "точно" в любой фазе дозирования материала. The disadvantage of this device is the possibility of using such a feeder of clumping materials only as an unloading feeder when dosing with a residual tare weight, since its design provides for an automatic transition from the “rough” mode in the material supply to the “exactly” mode only at the moment the material in the bulk hopper of the dispenser and the presence of material in the chamber of the exact discharge. Using a feeder of this design as a two-speed loading feeder feeding material from a feed hopper is not possible with a single-speed drive. In addition, the transition from a metered feed of the material in the "rough" mode to the "exactly" mode is not stable due to the possible departure of the residual tare weight in the direction of its increase with positive errors in loading the material into the dispenser and in the direction of decrease when underloading. This leads in some cases to the impossibility of a two-speed supply of material and excludes a fixed transition to the “precisely” mode in any phase of material dosing.

Целью данного технического решения является расширение функциональных возможностей и повышение точности дозирования. The purpose of this technical solution is to expand the functionality and increase the accuracy of dosing.

Цель реализуется тем, что питатель комкующихся компонентов стекольной шихты, содержащий расходный бункер, привод, шнековый питатель с большим диаметром винта, камеру точной подачи материала, шнековый питатель с малым диаметром винта, расположенный начальным участком в камере точной подачи материала, а конечным участком - в выпускной горловине и связанный посредством зубчатой передачи со шнековым питателем с большим диаметром винта, дополнительно содержит реверсивный пускатель и две обгонные муфты, связывающие вал шнекового питателя с большим диаметром винта и вал шнекового питателя с малым диаметром винта соответственно с ведущей и ведомой шестернями зубчатой передачи, причем вращение ведущей шестерни осуществляется в противоположном направлении по отношению к вращению ведомой шестерни. The goal is realized in that the feeder of the clumping components of the glass mixture containing a feed hopper, a drive, a screw feeder with a large screw diameter, an accurate feed chamber, a screw feeder with a small screw diameter, located in the initial section in the fine material supply chamber and the end section in the outlet neck and connected via a gear transmission with a screw feeder with a large screw diameter, further comprises a reversing starter and two overrunning couplings connecting the shaft of the screw feeder with the large diameter of the screw and the shaft of the screw feeder with a small diameter of the screw, respectively, with the drive and driven gears of the gear transmission, and the rotation of the drive gear is in the opposite direction with respect to the rotation of the driven gear.

Отличием данного технического решения от известного уровня техники является то, что шнековые питатели с большим и малым диаметром винтов связаны через обгонные муфты соответственно с ведущей и ведомой шестернями зубчатой передачи. Наличие обгонных муфт позволяет осуществлять вращение шнеков только при определенном вращении приводного вала и ведущей и ведомой шестерен зубчатой передачи. The difference between this technical solution and the prior art is that screw feeders with a large and a small diameter of the screws are connected through overrunning clutches, respectively, to the driving and driven gears of the gear transmission. The presence of overrunning clutches allows the rotation of the screws only with a certain rotation of the drive shaft and the driving and driven gears of the gear transmission.

Другим отличием данного технического решения является наличие реверсивного пускателя, изменяющего направление вращения приводного вала, и противоположное вращение ведущей шестерни по отношению к ведомой шестерне. Противоположное вращение шестерен зубчатой передачи в сочетании с обгонными муфтами позволяет осуществлять раздельное вращение шнеков с большим и малым диаметрами винта, а наличие реверсирования дает возможность перехода на режим "точно" в любой фазе дозирования материала вне зависимости от функций загрузки - разгрузки и от метода дозирования (с остаточным или без остаточного тарного веса). Another difference of this technical solution is the presence of a reversing starter that changes the direction of rotation of the drive shaft, and the opposite rotation of the drive gear relative to the driven gear. Opposite rotation of gears of a gear train in combination with overrunning clutches allows for separate rotation of screws with large and small screw diameters, and the presence of reversal makes it possible to switch to the “exactly” mode in any phase of material dosing, regardless of the loading - unloading functions and the dosing method ( with residual or without residual tare weight).

На фиг. 1 изображен осевой разрез питателя; на фиг. 2 - вид А-А, обгонные муфты; на фиг. 3 - кинематическая схема питателя в режиме "грубо"; на фиг. 4 - кинематическая схема питателя в режиме "точно". In FIG. 1 shows an axial section of a feeder; in FIG. 2 - view AA, freewheels; in FIG. 3 - kinematic diagram of the feeder in the "rough" mode; in FIG. 4 - kinematic diagram of the feeder in the "exactly" mode.

Питатель комкующихся компонентов стекольной шихты содержит расходный бункер 1; привод 2; шнековый питатель 3 с большим диаметром винта; камеру 4 точной подачи материала; шнековый питатель 5 с малым диаметром винта; выпускную горловину 6; зубчатую передачу 7, состоящую из ведущей шестерни 8 и ведомой шестерни 9; реверсивный пускатель 10; обгонные муфты 11, 12, состоящие из обойм 13, 14, ступиц 15, 16, роликов 17, 18. The feeder clumping components of the glass mixture contains a feed hopper 1; drive 2; screw feeder 3 with a large screw diameter; chamber 4 for accurate material supply; screw feeder 5 with a small screw diameter; exhaust mouth 6; a gear 7 consisting of a pinion gear 8 and a driven gear 9; reversing starter 10; overrunning clutches 11, 12, consisting of clips 13, 14, hubs 15, 16, rollers 17, 18.

Питатель работает следующим образом. The feeder operates as follows.

По команде "грубо", поступающей с системы управления (на чертеже не показана) на первый вход реверсивного пускателя 10, односкоростной привод 2 включается. Вращение с вала привода передается на ведущую шестерню 8 зубчатой передачи 7. Ведущая шестерня 8 начинает вращаться по часовой стрелке, передавая вращение на ведомую шестерню 9 и на обгонную муфту 11, связанную с валом шнекового питателя 3 с большим диаметром винта. При вращении шестерни 8 по часовой стрелке ступица 15 обгонной муфты 11, связанная с валом шестерни 8, также начинает вращаться по часовой стрелке. При этом ролики 17 обгонной муфты 11 автоматически вкатываются в клиновую щель и заклиниваются, связывая этим ступицу 15 с обоймой 13 в одно целое. Обойма 13 находится на валу шнекового питателя 3 и передает ему вращение по часовой стрелке. Шнековый питатель 3 с большим диаметром винта вращается и перемещает сыпучий материал из расходного бункера 1 к выпускной горловине 6 и далее, например, к дозатору (на чертеже не показан). Часть материала в начальной стадии работы питателя поступает в камеру 4 точной подачи материала и заполняет ее для последующего цикла точного дозирования. Одновременно с вращением ведущей шестерни 8 по часовой стрелке ведомая шестерня 9 за счет непосредственного зубчатого зацепления начинает вращаться против часовой стрелки. При этом ступица 16 обгонной муфты 12, вращаясь против часовой стрелки, не входит в зацепление с обоймой 14, так как ролики 18 катятся по обойме 14. Обойма 14 не вращается и не передает вращение на шнековый питатель 3 с малым диаметром винта. Выгрузки материала из камеры точной подачи материала не происходит. By the command "roughly", coming from the control system (not shown) to the first input of the reversing starter 10, single-speed drive 2 is turned on. The rotation from the drive shaft is transmitted to the drive gear 8 of the gear 7. The drive gear 8 starts to rotate clockwise, transmitting rotation to the driven gear 9 and to the freewheel 11 connected to the shaft of the screw feeder 3 with a large screw diameter. When the rotation of the gear 8 clockwise, the hub 15 of the freewheel 11 connected to the shaft of the gear 8 also starts to rotate clockwise. In this case, the rollers 17 of the freewheel clutch 11 are automatically rolled into the wedge slot and are jammed, thereby connecting the hub 15 with the ferrule 13 as a whole. The clip 13 is located on the shaft of the screw feeder 3 and transmits clockwise rotation to it. The screw feeder 3 with a large screw diameter rotates and moves the bulk material from the feed hopper 1 to the outlet neck 6 and further, for example, to the dispenser (not shown in the drawing). Part of the material in the initial stage of the feeder enters the chamber 4 of the exact supply of material and fills it for the next cycle of accurate dosing. Simultaneously with the rotation of the pinion gear 8 clockwise, the driven gear 9 starts to rotate counterclockwise due to direct gearing. Moreover, the hub 16 of the overrunning clutch 12, rotating counterclockwise, does not engage with the yoke 14, since the rollers 18 roll along the yoke 14. The yoke 14 does not rotate and does not transmit rotation to the screw feeder 3 with a small screw diameter. Material is not unloaded from the chamber of the exact material feed.

По окончании дозированной подачи материала в режиме "грубо" с системы управления (на чертеже не показана) на второй вход реверсивного пускателя 10 поступает команда "точно", а команда "грубо" предварительно снимается. Происходит реверсирование вращения выходного вала привода 2, связанного с зубчатой передачей 7. Ведущая шестерня 8 начинает вращаться против часовой стрелки, а ведомая шестерня 9 - по часовой. Соответственно ступица 15 обгонной муфты 11 не входит в зацепление с обоймой 13, а ступица 16, вращаясь по часовой стрелке, передает вращение обойме 14 обгонной муфты 12, связанной с валом шнекового питателя 5 с малым диаметром винта. При этом вращение на шнековый питатель 3 не передается. А шнековый питатель 5 начинает вращаться и с меньшей скоростью транспортировать материал из камеры 4 точной подачи к выпускной горловине 6. At the end of the metered supply of material in the "rough" mode from the control system (not shown) to the second input of the reversing starter 10 receives the command "exactly", and the command "roughly" previously removed. There is a reverse rotation of the output shaft of the drive 2 associated with the gear 7. The pinion gear 8 starts to rotate counterclockwise, and the pinion gear 9 - clockwise. Accordingly, the hub 15 of the overrunning clutch 11 is not engaged with the yoke 13, and the hub 16, rotating clockwise, transmits the rotation of the yoke 14 of the overrunning clutch 12 connected to the shaft of the screw feeder 5 with a small screw diameter. In this case, rotation to the screw feeder 3 is not transmitted. And the screw feeder 5 begins to rotate and transport the material from the fine feed chamber 4 to the outlet neck 6 at a lower speed.

Соотношение диаметров винтов питателей 3, 5 в зависимости от вида дозируемого материала составляет примерно 1,5 - 3,5. Поскольку объем забираемых шнеком доз материала пропорционален квадрату диаметра навивки винта, то при таком соотношении можно обеспечить кратность производительностей от двух до десяти. Однако для некоторых материалов нецелесообразно уменьшать диаметра винта шнекового питателя 5 более чем в 1,5 - 2 раза в связи с возможностью налипания материала. Стремление повысить точность дозирования требует снижения производительности в режиме "точно" в 5 - 10 раз. Этого можно достигнуть за счет коэффициента зубчатой передачи 7, равного 1,5 - 5. The ratio of the diameters of the screw feeders 3, 5, depending on the type of dosed material is approximately 1.5 - 3.5. Since the volume of doses of material taken by the screw is proportional to the square of the diameter of the screw winding, with this ratio it is possible to provide a multiplicity of capacities from two to ten. However, for some materials it is impractical to reduce the screw diameter of the screw feeder 5 by more than 1.5 - 2 times due to the possibility of sticking of the material. The desire to improve the accuracy of dosing requires a decrease in productivity in the "precisely" mode by 5 to 10 times. This can be achieved due to the gear ratio 7, equal to 1.5 - 5.

По окончании режима точной подачи материала команда "точно" с системы управления снимается и реверсивный пускатель 10 выключается. Вращение приводного вала прекращается до следующего цикла подачи материала. At the end of the fine feed mode, the “exactly” command is removed from the control system and the reversing starter 10 is turned off. The rotation of the drive shaft stops until the next material feed cycle.

Таким образом, наличие обгонных муфт 11, 12, передающих вращение только в одном направлении в зависимости от направления вращения приводного вала, а также противоположное вращение ведущей 8 и ведомой 9 шестерен позволяют обеспечить переход с режима грубой на режим точной подачи материала путем реверсирования питающего напряжения привода 2. Причем переход от режима "грубо" к режиму "точно" может происходить по сигналу управления в наиболее оптимальный момент и в любой фазе дозирования. Кроме того, независимый порядок включения шнека 5 с малым диаметром винта позволяет использовать предложенное техническое решение и в качестве питателя загрузки, и в качестве питателя разгрузки при дозировании с остаточным тарным весом. Все это несомненно расширяет функциональные возможности и повышает точность питателя с односкоростным приводом и двухскоростным режимом подачи материала. Thus, the presence of overrunning clutches 11, 12, transmitting rotation in only one direction depending on the direction of rotation of the drive shaft, as well as the opposite rotation of the drive 8 and driven 9 gears, can provide a transition from the rough mode to the exact material feed mode by reversing the drive supply voltage 2. Moreover, the transition from the "rough" to the "exactly" mode can occur according to the control signal at the most optimal moment and in any phase of dosing. In addition, an independent order of turning on screw 5 with a small screw diameter allows the proposed technical solution to be used both as a loading feeder and as an unloading feeder for dosing with a residual tare weight. All this undoubtedly expands the functionality and improves the accuracy of the feeder with a single-speed drive and a two-speed feed mode.

Источники информации
1. Патент РФ N 2044696, кл. С 03 В 3/00, 1995.Sources of information
1. RF patent N 2044696, cl. C 03 V 3/00, 1995.

2. Патент РФ N 2117640, кл. С 03 В 3/00, 1998. 2. RF patent N 2117640, cl. C 03 B 3/00, 1998.

Claims

A feeder for clumping components of a glass charge containing a feed hopper, a drive, a screw feeder with a large screw diameter, an accurate feed chamber, a screw feeder with a small screw diameter, located in the initial section in the fine material supply chamber and connected in the outlet neck and connected by gear transmission with a screw feeder with a large screw diameter, characterized in that it further comprises a reversing starter and two overrunning clutches connecting the shaft of the screw feeder with the large diameter of the screw and the shaft of the screw feeder with a small diameter of the screw, respectively, with the drive and driven gears of the gear transmission, and the rotation of the drive gear is in the opposite direction with respect to the rotation of the driven gear.