RU2743469C1 - Device for precise feeding of bulk materials - Google Patents
Device for precise feeding of bulk materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743469C1 RU2743469C1 RU2020112876A RU2020112876A RU2743469C1 RU 2743469 C1 RU2743469 C1 RU 2743469C1 RU 2020112876 A RU2020112876 A RU 2020112876A RU 2020112876 A RU2020112876 A RU 2020112876A RU 2743469 C1 RU2743469 C1 RU 2743469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bulk material
- outlet
- pulleys
- flaps
- agitator
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 36
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims abstract description 149
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 235000021552 granulated sugar Nutrition 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 241001655798 Taku Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G65/00—Loading or unloading
- B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
- B65G65/34—Emptying devices
- B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
- F16K3/03—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with a closure member in the form of an iris-diaphragm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к устройству точной подачи сыпучих материалов, которое, используя заслонку, которая открывается и закрывается горизонтально, точно и устойчиво регулирует количество подачи сыпучего материала независимо от его типа.The invention relates to a device for precise feeding of bulk materials, which, using a flap that opens and closes horizontally, precisely and stably controls the amount of feeding of bulk material, regardless of its type.
Предшествующий уровень техникиPrior art
На сегодняшний день существует несколько видов технологий подачи сыпучих материалов, используемых в качестве способов капельного питания сыпучим материалом, который содержится в бункере или подобной емкости, через выпускное отверстие в его нижней части, с регулировкой количества подачи сыпучего материала. Схемы выбирают в зависимости от характеристик сыпучего материала.Today, there are several types of technologies for feeding bulk materials used as methods for dripping bulk material contained in a hopper or similar container, through an outlet in its lower part, with adjusting the amount of feeding bulk material. The schemes are selected depending on the characteristics of the bulk material.
Диаметр частиц многих сыпучих материалов является переменной величиной, причем пределы ее изменения выражаются в гранулометрическом распределении. Имеются различные типы сыпучих материалов, включая те, частицы которых искажены по диаметру, те, которые однородны по диаметру частицы, те, которые делятся на частицы большого и маленького диаметра, и те, которые имеют однородное отклонение диаметра частиц. Примеры сыпучих материалов, имеющих маленький диаметр частиц, включают в себя в себя пигменты, красители и пшеничную муку. Примеры сыпучих материалов, имеющих большой диаметр частиц, включают в себя соль или сахарный песок. Примером сыпучего материала, имеющего однородные по диаметру частицы, является тонер. Примером сыпучего материала, имеющего частицы с однородным отклонением по диаметру, является порошкообразный активированный уголь.The particle diameter of many bulk materials is variable, and the range is expressed in particle size distribution. There are various types of bulk materials, including those with particles that are distorted in diameter, those that are uniform in particle diameter, those that are divided into large and small diameters, and those that have a uniform deviation in particle diameter. Examples of bulk materials having a small particle diameter include pigments, dyes, and wheat flour. Examples of bulk materials having a large particle diameter include salt or granulated sugar. An example of a particulate material having uniform particle diameters is toner. An example of a bulk material having particles with uniform diameter deviation is powdered activated carbon.
В случае сыпучих материалов, имеющих однородное отклонение диаметра частиц и нормальное распределение, то такие сыпучие материалы легко удерживают воздух и газ, и легко подвергаются псевдоожижению. Понятие «псевдоожижение» означает, что, когда сыпучий материал непрерывно насыщают газом, в определенный момент времени сыпучий материал выходит из твердого состояния и набухает, ведя себя как текучая среда. Сыпучие материалы, которые склонны к псевдоожижению, весьма склонны к протеканию сильным потоком (имеют высокую склонность к «смыванию») и легко разлетаются, и, соответственно, требуют осторожного обращения с порошковой пылью.In the case of bulk materials having a uniform particle diameter deviation and normal distribution, such bulk materials easily retain air and gas, and are easily fluidized. The term "fluidization" means that when the bulk material is continuously saturated with gas, at a certain point in time, the bulk material leaves the solid state and swells, behaving like a fluid. Bulk materials that are prone to fluidization are very prone to flow in a strong flow (have a high tendency to "wash away") and fly away easily, and therefore require careful handling of powder dust.
Постольку сыпучий материал, имеющий однородный диаметр частиц, весьма текуч, и имеет маленький угол естественного откоса, то если предпринимается попытка складировать его в кучу, коническое основание кучи будет расширяться, приводя к обвалу. Сыпучие материалы, обладающие высокой текучестью, часто встречаются в гранулированном виде, например, в виде гранулированного сахара. Сыпучие материалы, имеющие однородный диаметр частиц, совсем не удерживают газ в слоях сыпучего материала и часто не имеют свойств псевдоожижения. С другой стороны, сыпучие материалы, имеющие низкую текучесть, будучи способными к сцеплению и агрегированию, предрасположены к воронкообразному потоку, сводообразованию, образованию крысиных нор и блокировке каналов транспортировки. Понятие «воронкообразный поток» означает, что сыпучий материал оказывается прижатым к внутренней стенке бункера, а сыпучий материал, отдаленный от внутренней стенки, высвобождается первым. Понятие «крысиная нора» означает, что сыпучий материал, прижатый к внутренней стенке воронкообразным потоком, уплотняется, и эта часть не высвобождается, в то время как в части, расположенной на удалении от внутренней стенки, формируется отверстие в сыпучем материале.Since a bulk material having a uniform particle diameter is very fluid and has a small angle of repose, if an attempt is made to heap it, the conical base of the heap will expand, causing a collapse. Bulk materials with high flow properties are often found in granular form, such as granulated sugar. Bulk materials having a uniform particle diameter do not retain gas at all in the beds of the bulk material and often do not have fluidizing properties. On the other hand, bulk materials having low fluidity, being capable of adhesion and aggregation, are prone to funnel-like flow, bridging, rat burrow formation, and blockage of transport channels. Funnel flow means that the bulk material is pressed against the inner wall of the hopper, and the bulk material distant from the inner wall is released first. The term "rat hole" means that the bulk material pressed against the inner wall by the funnel-shaped flow is compacted and this part is not released, while a hole is formed in the bulk material in the part located at a distance from the inner wall.
Известными системами подачи, соответствующими вышеупомянутым свойствам сыпучего материала, являются шнековые загрузочные системы, а также вибрационные системы, ротационные дозаторы и затворные системы, использующие заслонки.Known conveying systems suitable for the aforementioned bulk material properties are screw feeder systems as well as vibration systems, rotary metering devices and gate systems using dampers.
Что касается шнековых загрузочных систем, в известных шнековых загрузочных устройствах используется шнек в разгрузочной секции, отходящей в виде трубы от нижней части контейнера в виде бункера, расположенного по верхнему краю устройства, и, такой шнек вращается по ходу нижнего края устройства, выталкивая отмеренное количество сыпучего материала. Такие устройства также называют шнековыми питателями. Примеры устройств, которые подают сыпучий материал в горизонтальном направлении, называют шнековыми конвейерными устройствами или шнековыми конвейерами.With regard to auger feeding systems, known auger feeding devices use an auger in an unloading section extending in the form of a pipe from the bottom of a container in the form of a hopper located along the upper edge of the device, and such auger rotates along the lower edge of the device, pushing out a measured amount of bulk material. Such devices are also called screw feeders. Examples of devices that feed bulk material in a horizontal direction are called screw conveyor devices or screw conveyors.
Что касается вибрационных систем, то вибрации создаются генератором, использующим электромагнитное, пьезоэлектрическое и им подобное средство. Вибрации не только делают плотность подаваемого материала однородной, но также направляют подаваемый материал к отверстию подачи. Интенсивность вибрации настраивают в зависимости от типа сыпучего материала и объема подачи.With regard to vibration systems, vibrations are created by a generator using electromagnetic, piezoelectric and the like. The vibrations not only make the density of the feed material uniform, but also guide the feed material towards the feed port. The vibration intensity is adjusted depending on the type of bulk material and the volume of delivery.
Что касается ротационных дозаторов, то зубчатые колеса, имеющие оси вращения, располагают горизонтально в верхней части вблизи выпускного отверстия в нижней части бункера; сыпучий материал заполняет с постоянной плотностью канавки между зубчатыми колесами, и зубчатые колеса вращаются, чтобы высвобождать из выпускного отверстия полный объем сыпучего материала, осуществляя дозированную выдачу сыпучего материала между зубчатыми колесами. Ротационные дозаторы используются для дозировки таких сыпучих материалов, как тонер, имеющий однородный диаметр частиц, и порошкообразный активизированный уголь, имеющий однородное отклонение диаметров частиц. Объем между зубчатыми колесами настраивается в зависимости от типа сыпучего материала и объема подачи.With regard to rotary dispensers, gears having axes of rotation are arranged horizontally at the top near the outlet at the bottom of the hopper; The bulk material fills at a constant density the grooves between the gears, and the gears rotate to release the full volume of bulk material from the outlet, dispensing the bulk material between the gears. Rotary dispensers are used to dispense bulk materials such as toner having a uniform particle diameter and powdered activated carbon having a uniform particle diameter variation. The volume between the gears is adjusted according to the type of bulk material and the feed volume.
Что касается затворных систем, использующих заслонки, существуют типы, в которых запорная пластина перемещается горизонтально над выпускным отверстием, и типы, в которых выдаваемое количество регулируется степенью сужения выпускного отверстия, например, с помощью ирисовой диафрагмы. Чтобы осуществить дозированную выдачу, степень открытия/закрытия настраивают в зависимости от типа и свойств сыпучего материала.With regard to shutter systems using shutters, there are types in which the shutter plate moves horizontally over the outlet and types in which the dispensed amount is controlled by the degree of restriction of the outlet, for example with an iris diaphragm. To carry out the dispensing, the opening / closing degree is adjusted depending on the type and properties of the bulk material.
Кроме того, имеются устройства подачи сыпучих материалов, которые включают в себя даже взвешивание: в зависимости от свойств сыпучего материала, есть устройства циклического типа, которые чередуют выдачу из бункера и паузы для каждого цикла взвешивания, и устройства непрерывного типа, которые, продолжая выдачу, осуществляют взвешивание, чтобы отмерять установленные количества сыпучего материала.In addition, there are devices for feeding bulk materials, which even include weighing: depending on the properties of the bulk material, there are cyclic-type devices that alternate dispensing from the hopper and pauses for each weighing cycle, and continuous-type devices that, while continuing to dispense, weighing is carried out in order to measure the set amounts of bulk material.
Однако в шнековых системах проблема заключается в том, что транспортируемый сыпучий материал сдавливается винтами по направлению вниз, при этом в зависимости от типа и свойств сыпучего материала, сокращение объема приводит к образованию комкообразных масс, способствующих сводообразованию и формированию областей с отличающейся плотностью, вследствие чего выдача установленного количества становится невозможной. В вибрационных системах с сыпучими материалами, склонными к псевдоожижению, были проблемы разлетания сыпучего материала и т.п. Проблемы с ротационными дозаторами включали в себя защемление сыпучего материала между зубчатыми колесами и поверхностям стенок отверстия подачи, создавая нагрузку на ротационные дозаторы. Каждая из традиционных систем имеет свои недостатки. Авторы изобретения, учитывая имеющиеся проблемы, сосредоточили внимание и исследовали затворные системы, использующие заслонки, в результате чего были выявлены нижеследующие предшествующие изобретения.However, in screw systems, the problem lies in the fact that the transported bulk material is squeezed downward by the screws, while depending on the type and properties of the bulk material, the reduction in volume leads to the formation of lumpy masses that contribute to the formation of bridging and the formation of areas with different density, as a result of which the dispensing the set amount becomes impossible. In vibration systems with bulk solids prone to fluidization, there have been problems with bulk material flying and the like. Problems with rotary feeders included crushing bulk material between the gears and the wall surfaces of the feed port, placing stress on the rotary feeders. Each of the traditional systems has its own disadvantages. The inventors, in view of the existing problems, focused and investigated shutter systems using valves, as a result of which the following prior inventions were identified.
В патентном документе 1 раскрыто доступное затворное устройство, позволяющее путем вращения поворотного кольца вокруг внешней стороны трубки подачи зерна приводить в действие затвор с множеством створок, установленных с возможностью выдвижения по направлению к месту затвора в центральной части трубки подачи зерна и втягивания от этого места, чтобы перекрывать или открывать проход для зерна.
В патентном документе 2 раскрыто изобретение, в котором благодаря логической и простой конфигурации, в положениях вблизи заслонки, которая под действием упругой силы пружины постоянно находится в закрытом состоянии, соответственно установлены соленоид, способный переводить заслонку из закрытого состояния в полностью открытое состояние, и соленоид, способный переводить заслонку в полуоткрытое состояние, с возможностью регулировки монтажных положений соленоидов с целью настройки требуемого полуоткрытого состояния заслонки, чтобы обеспечивать возможность автоматического взвешивания проходящего зерна.
В патентном документе 3 раскрыто устройство, оснащенное ирисовой диафрагмой, в которой на каждой концевой части трубы, выполненной из гибкого материала (например, из резины, ткани или полотна), установлено удерживающее кольцо, и приводом, который перемещает ирисовую диафрагму между открытым положением, обеспечивающим доступ внутрь мешка через отверстие, и закрытым положением, в котором отверстие мешка закрыто, причем вращение кольца на одной из концевых частей относительно кольца на другой концевой части деформирует трубу, постепенно закрывая проход или отверстие, ограниченное упомянутой трубой, подобно ирисовой диафрагме камеры.
И, наконец, в патентном документе 4 раскрыто устройство, снабженное бункером для хранения сыпучего материала, трубчатым соплом, отходящим вниз от нижнего конца бункера, стержневидным валом, установленным с возможностью перемещения вверх и вниз внутри бункера или внутри трубчатого сопла, и затвором на нижнем конце вала, который открывает/закрывает отверстие в нижнем конце трубчатого сопла в соответствии с перемещением упомянутого вала вверх и вниз, и конфигурация затвора такова, что он имеет юбку, соответствующую отверстию на нижнем конце упомянутого сопла, оба бесконтактно вводятся во внутреннее пространство сопла, чтобы закрыть отверстие в нижнем конце такого сопла, и выходят наружу вниз через отверстие в нижнем конце упомянутого сопла, чтобы открыть отверстие в нижнем конце сопла.Finally,
Документы предшествующего уровня техникиPrior art documents
Патентные документыPatent documents
Патентный документ 1: публикация заявки на полезную модель № S54-182352Patent Document 1: Utility Model Application Publication No. S54-182352
Патентный документ 2: рассмотренная опубликованная заявка № S50-031832Patent Document 2: Reviewed Published Application No. S50-031832
Патентный документ 3: международная заявка, основанная на опубликованной патентной заявке № H08-505589Patent Document 3: International Application Based on Published Patent Application No. H08-505589
Патентный документ 4: патент № 4329929Patent Document 4: Patent No. 4329929
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачи, которые должно решить изобретениеProblems to be solved by the invention
Согласно патентному документу 1, чтобы побуждать множество клапанов, на которые сверху давит масса сыпучего материала, взаимодействовать друг с другом и совершать операции открытия/закрытия с целью управления степенью открытия/закрытия, необходим сложный и надежный механизм, способный осуществлять представляющую собой проблему точную дозированную выдачу сыпучего материала. Конкретной проблемой является застревающий в промежутках между клапанами сыпучий материал, приводящий к сбою взаимодействия клапанов и схожим отказам при открытии/закрытии клапанов. Другие проблемы связаны с прочими случаями рассеивания сыпучего материала из промежутков.According to
Согласно патентному документу 2, ввиду того что заслонка приводится в действие упругой силой пружины, имеется опасение, что работа заслонки может быть нестабильной из-за давления на заслонку находящегося сверху сыпучего материала. Другой проблемой является то, что, контролируя только открытое и закрытое состояния, невозможно осуществить регулирование микроколичества сыпучего материала.According to
Что касается патентного документа 3, то ввиду того, что ирисовая диафрагма выполнена из гибкого материала, в случае сыпучего материала, имеющего низкую текучесть, флуктуации количества выдаваемого объема в единицу времени из-за прилипания материала к ирисовой диафрагме являются большими, и управление открытием/закрытием диафрагмы представляет собой трудную задачу.With regard to
Согласно патентному документу 4, угол, формируемый конической боковой поверхностью затвора, контактирующей с сыпучим материалом, устанавливают исходя из угла естественного откоса, который зависит от типа сыпучего материала, при этом проблема заключается в том, что в силу типа и свойств сыпучего материала или из-за его давления сверху имеют место воронкообразное истечение и сводообразование между валом и соплом или между соплом и конической частью конца вала, дестабилизирующие количество выдаваемого материала.According to
Задачей изобретения, обусловленной необходимостью учета описанных выше проблем, является, в частности, решение проблем устройства подачи сыпучего материала, использующего заслонку шиберного типа, и предложение устройства точной подачи сыпучего материала, которое, осуществляя выдачу сыпучего материала в устройство следующей ступени, точно и надежно контролирует количество сыпучего материала, выдаваемого перпендикулярно вниз.The object of the invention, due to the need to take into account the problems described above, is, in particular, to solve the problems of a device for feeding bulk material using a slide gate type, and to propose a device for accurately feeding bulk material, which, by delivering bulk material into the next stage device, precisely and reliably controls the amount of bulk material dispensed perpendicularly downward.
Средство решения задачProblem Solver
Чтобы решить вышеупомянутые задачи, согласно изобретению, устройство точной подачи сыпучего материала для осуществления выдачи сыпучего материала с микрорегулированием количества сыпучего материала, выдаваемого в направлении вниз из выпускного отверстия, расположенного в нижней части емкости, содержащей сыпучий материал, и доставки сыпучего материала к устройству следующей ступени, включает в себя множество заслонок, расположенных по периметру выпускного отверстия, и механизм привода заслонок, включающий в себя устройство движущей силы, элемент передачи и множество шкивов, причем снаружи по периметру выпускного отверстия шкивы соединены с устройством движущей силы посредством элемента передачи; множество заслонок одним концом прикреплены к осям шкивов, а другие концы вращаются возвратно-поступательно под воздействием устройства движущей силы, вследствие чего заслонки перемещаются в промежутке между внешней периферией выпускного отверстия и его центром, и множество заслонок взаимодействуют друг с другом для регулирования степени открытия/закрытия выпускного отверстия, при этом осуществляя выдачу отмеренного количества сыпучего материала.To solve the above problems, according to the invention, a device for precise feeding of bulk material for carrying out the dispensing of bulk material with micro-regulation of the amount of bulk material dispensed in the downward direction from an outlet located at the bottom of the container containing bulk material and delivering the bulk material to the next stage device , includes a plurality of dampers located around the perimeter of the outlet, and a damper driving mechanism including a driving force device, a transmission element and a plurality of pulleys, the pulleys being connected to the driving force device by means of a transmission element outside the outlet perimeter; a plurality of flaps are attached at one end to the axles of the pulleys, and the other ends rotate reciprocally under the influence of a driving force device, as a result of which the flaps move between the outer periphery of the outlet and its center, and the plurality of flaps interact with each other to adjust the opening / closing degree outlet, while carrying out the issuance of a metered amount of bulk material.
Согласно изобретению, устройство точной подачи сыпучего материала отличается тем, что в приводном механизме заслонок шкивы являются зубчатыми шкивами, а элемент передачи представляет собой зубчатый элемент передачи, и тем, что в зависимости от необходимости имеются зубчатые шкивы, не связанные осями с заслонками, и/или прижимные элементы для прижимания элемента передачи, и при этом пять или более зубьев зубчатого элемента передачи находятся в зацеплении с каждым из зубчатых шкивов.According to the invention, the device for precise feeding of bulk material is characterized in that in the drive mechanism of the flaps, the pulleys are toothed pulleys, and the transmission element is a toothed transmission element, and in that, depending on the need, there are toothed pulleys not axially connected to the flaps, and / or pressing members for pressing the transmission member, and wherein five or more teeth of the transmission toothed member are engaged with each of the toothed pulleys.
Согласно изобретению, устройство точной подачи сыпучего материала отличается тем, что для закрывания выпускного отверстия множество заслонок приводят в плотный контакт друг с другом в их поперечных сечениях по толщине.According to the invention, the device for precise feeding of bulk material is characterized in that, in order to close the outlet, a plurality of shutters are brought into close contact with each other in their thickness cross-sections.
Согласно изобретению, устройство точной подачи сыпучего материала отличается тем, что в верхней части выпускного отверстия имеется: вертикальный вал, прикрепленная к вертикальному валу верхняя мешалка, устройство вращения вертикального вала для вращения вертикального вала, нижняя мешалка, храповой механизм, на оси которого установлена нижняя мешалка, чтобы вращаться горизонтально только в одном направлении относительно и синхронно с вертикальным валом, и устройство приведения во вращение нижней мешалки, причем нижняя мешалка выполнена с возможностью независимого вращения в направлении, противоположном направлению вращения верхней мешалки, и во время обычной выдачи верхняя и нижняя мешалки синхронизированы, чтобы выдавать сыпучий материал, а при выдаче микроколичества сыпучего материала приводится в действие или работает согласованно с заслонками только нижняя мешалка, регулирующая количество выдаваемого сыпучего материала.According to the invention, the device for precise feeding of bulk material is characterized in that in the upper part of the outlet there is: a vertical shaft, an upper mixer attached to the vertical shaft, a device for rotating the vertical shaft for rotating the vertical shaft, a lower mixer, a ratchet mechanism, on the axis of which the lower mixer is installed to rotate horizontally in only one direction relative to and synchronously with the vertical shaft, and a device for driving the lower agitator, the lower agitator being capable of independent rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the upper agitator, and during normal dispensing, the upper and lower agitators are synchronized , in order to dispense bulk material, and when dispensing a micro amount of bulk material, only the lower agitator is activated or works in concert with the shutters, which regulates the amount of dispensed bulk material.
Преимущества изобретенияAdvantages of the invention
В устройстве точной подачи сыпучего материала согласно изобретению, ввиду того, что принята система, в которой выпускное отверстие открывается/закрывается в промежутке от его внешней периферии до центра, в зависимости от размера выдаваемой дозы, или сразу после начала выдачи и непосредственно перед концом выдачи при микрорегулировании степени открытия/закрытия выпускного отверстия, может регулироваться количество выдаваемого из выпускного отверстия сыпучего материала, тем самым демонстрируя преимущество точной подачи сыпучего материала с небольшими ошибками и высокой воспроизводимостью.In the device for precise feeding of bulk material according to the invention, in view of the fact that a system is adopted in which the outlet opens / closes in the interval from its outer periphery to the center, depending on the size of the dispensed dose, or immediately after the start of dispensing and immediately before the end of dispensing at By micro-adjusting the degree of opening / closing of the outlet, the amount of bulk material discharged from the outlet can be controlled, thereby demonstrating the advantage of accurate feeding of bulk material with small errors and high reproducibility.
В устройстве точной подачи сыпучего материала согласно изобретению, имея улучшенное зацепление между шкивами и элементом передачи, даже во время активации, когда нагрузка от сыпучего материала является большой, заслонки могут активироваться синхронно, без проскакивания зубьев. Использование в качестве приводных устройств шаговых электродвигателей, имеющих высокую разрешающую способность, позволяет точно регулировать степень открытия и закрытия заслонок, демонстрируя преимущество стабильности количества выдаваемого сыпучего материала даже при выдаче микроколичеств.In the accurate bulk material feeding device according to the invention, having improved engagement between the pulleys and the transmission member, even during activation when the bulk material load is large, the dampers can be activated synchronously without overshooting the teeth. The use of stepper motors with high resolution as driving devices allows precise control of the degree of opening and closing of the dampers, demonstrating the advantage of the stability of the amount of dispensed bulk material even when dispensing micro quantities.
В устройстве точной подачи сыпучего материала согласно изобретению, в отличие от устройств с ирисовой диафрагмой, в которых при выдаче микроколичества сыпучего материала, ввиду того, что множество заслонок сконцентрировано с наложением друг на друга вблизи центра выпускного отверстия, давление, стремящееся открыть промежутки между заслонками, воздействует на заслонки, так что сыпучий материал просачивается через или застревает в промежутках, в данном изобретении, в котором заслонки не накладываются друг на друга, демонстрируется преимущество исключения просачивания или защемления сыпучего материала.In the device for precise feeding of bulk material according to the invention, in contrast to devices with an iris diaphragm, in which, when dispensing a trace amount of bulk material, due to the fact that a plurality of valves are concentrated and superimposed on each other near the center of the outlet, the pressure tends to open the gaps between the valves, acts on the shutters so that the bulk material seeps through or gets stuck in the gaps, the present invention, in which the shutters do not overlap, demonstrate the advantage of avoiding seepage or entrapment of the bulk material.
В устройстве точной подачи сыпучего материала согласно изобретению, в состоянии, в котором заслонки слегка приоткрыты, микровращение только нижней мешалки, расположенной вблизи заслонок, обеспечивает выдачу из выпускного отверстия микроколичества сыпучего материала. Кроме того, могут предотвращаться воронкообразное истечение, крысиные норы и сводообразование, которые имеют место в сыпучих материалах с низкой сыпучестью. В то же самое время, ввиду того что верхняя мешалка и нижняя мешалка обычно вращаются синхронно друг с другом, можно выдавать сыпучий материал с высокой скоростью, демонстрируя преимущество высокой эффективности выдачи сыпучего материала.In the device for precise feeding of bulk material according to the invention, in the state in which the flaps are slightly open, the micro-rotation of only the lower agitator located near the flaps allows a micro-amount of bulk material to be dispensed from the outlet. In addition, funnel outflow, rat burrows and bridging, which occur in low flow bulk materials, can be prevented. At the same time, since the upper agitator and the lower agitator usually rotate synchronously with each other, it is possible to dispense bulk material at a high speed, demonstrating the advantage of a high dispensing efficiency of bulk material.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
На фиг. 1 – устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид в перспективе, если смотреть по диагонали снизу;FIG. 1 is a perspective view of a
на фиг. 2a – устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид сбоку в разрезе;in fig. 2a is a side sectional view of a
на фиг. 2b – часть устройства точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению в увеличенном масштабе, вид сбоку;in fig. 2b is a side view of a part of the device for precise feeding of bulk materials according to the invention on an enlarged scale;
на фиг. 3 – приводной механизм 10 заслонок, вид в перспективе, если смотреть по диагонали сверху;in fig. 3 is a perspective view of the
на фиг. 4 – нижняя поверхность приводного механизма 10 заслонок, в котором заслонки 12 установлены на основании 14 приводного механизма заслонок;in fig. 4 - the lower surface of the
на фиг. 5 – заслонки 12 в полуоткрытом состоянии, вид в перспективе;in fig. 5 -
на фиг. 6 – заслонки 12 в закрытом состоянии, вид в перспективе;in fig. 6 is a perspective view of the
на фиг. 7 – устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид в перспективе снизу, поясняющий приводной механизм 30 нижней мешалки во всей его полноте, причем приводной механизм 10 заслонок на чертеже не показан;in fig. 7 is a bottom perspective view of a
на фиг. 8 – устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению в случае, когда мешалки прикреплены в качестве вспомогательных приспособлений, вид сбоку в разрезе;in fig. 8 shows a
на фиг. 9 – приводной механизм 30 нижней мешалки во всей его полноте, вид в перспективе, если смотреть по диагонали снизу.in fig. 9 is a perspective view of the
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention
Описание устройства 1 точной подачи сыпучих материалов согласно вариантам осуществления изобретения приведено со ссылками на чертежи.Description of the
На фиг. 1 показано устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид в перспективе, если смотреть по диагонали снизу.FIG. 1 shows a
Устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению осуществляет выдачу сыпучего материала с микрорегулированием количества выдаваемого вниз сыпучего материала из выпускного отверстия 24 через выпускной патрубок 22, расположенный на нижней части бункера 20, содержащего сыпучий материал, и доставляет сыпучий материал к устройству следующей ступени.The
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения на нижней поверхности кольцеобразного основания 14 приводного механизма заслонок, установленного на нижнем конце выпускного отверстия 24, имеются три заслонки 12, расположенные равномерно по внешнему периметру выпускного отверстия 24. На чертеже показана конфигурация, в которой выпускной патрубок 22 выполнен в виде цилиндра, а выпускное отверстие 24 выполнено круглым. Хотя приемлемы и многоугольные формы, но в случае многоугольной формы могут возникать случаи нарушения функционирования, например, из-за застревания сыпучего материала в углах, потому овальная или круглая формы предпочтительны. Хотя на чертеже показан случай, когда заслонки 12 выполнены в виде набора из трех заслонок, количество заслонок не ограничено этой цифрой.According to one embodiment of the invention, on the lower surface of the
На фиг. 2a показано устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид сбоку в разрезе.FIG. 2a shows a
На фиг. 2b показана часть устройства точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению в увеличенном масштабе, вид сбоку.FIG. 2b shows a part of the device for precise feeding of bulk materials according to the invention on an enlarged scale, side view.
На верхней поверхности основания 14 приводного механизма заслонок имеется приводной механизм 10 заслонок, предназначенный для точного скоординированного управления работой трех заслонок 12. Основание 14 приводного механизма заслонок прикреплено к выпускному отверстию 24 на нижнем конце выпускного патрубка 22. В частности, на наружной поверхности выпускного патрубка 22 имеется наружная резьба. С другой стороны, на внутренней периферийной стороне основания 14 приводного механизма заслонок имеется внутренняя резьба, причем середина основания 14 вырезана в форме круга, чтобы соответствовать наружной периферии выпускного патрубка 22, т.е. на части основания, которая сопрягается с выпускным патрубком 22. Таким образом, крепление основания 14 приводного механизма заслонок осуществляется путем навинчивания основания 14 приводного механизма заслонок по нижней части выпускного патрубка 22. Поэтому, приводной механизм 10 заслонок может легко заменяться. Хотя устройство 1 точной подачи сыпучих материалов оснащено блоком управления, который управляет приводным механизмом 10 заслонок, упомянутый блок управления на чертежах не показан.On the upper surface of the
Бункер 20 заполняют сыпучим материалом через отверстие в верхней части бункера, и приводят в действие приводной механизм 10 заслонок для осуществления контролируемой выдачи хранящегося в бункере 20 сыпучего материала путем открытия/закрытия заслонок 12, установленных в выпускном отверстии 24. Устройство подачи может быть выполнено так, чтобы прежде чем сыпучий материал, хранящийся в бункере 20, будет полностью выгружен, он пополнялся вручную, или таким образом, чтобы количество сыпучего материала контролировалось датчиком и бункер автоматически пополнялся после выдачи заданного количества сыпучего материала. Датчик, который осуществляет обнаружение количества сыпучего материала, может быть датчиком нагрузки, который измеряет количество выданного сыпучего материала, или оптическим датчиком, который определяет уровень поверхности сыпучего материала. Кроме того, количество сыпучего материала может также определяться датчиком, который измеряет статический заряд сыпучего материала, или который принимает сыпучий материал, падающий вниз на пружинящую пластину, и измеряет ударную силу.The
На фиг. 3 показана приводной механизм 10 заслонок, вид в перспективе, если смотреть по диагонали сверху.FIG. 3 is a perspective view of the
На фиг. 4 показан нижняя поверхность приводного механизма 10 заслонок, в котором заслонки 12 установлены на основании 14 приводного механизма заслонок.FIG. 4 shows the bottom surface of the
В состав приводного механизма 10 заслонок входят: двигатель 16, выполняющий функцию приводного устройства для приведения в действие заслонок 12; зубчатые шкивы 162, на осях которых установлены с возможностью вращения заслонки 12; и зубчатый ремень 164, натянутый в качестве элемента передачи вокруг и между зубчатыми шкивами 162, на осях которых установлены три заслонки 12, чтобы передавать им крутящий момент от двигателя 16. Зубчатые шкивы 162, на осях которых установлены заслонки 12, размещены с равными интервалами по периферии верхней поверхности основания 14 приводного механизма заслонок. Вращающийся вал 168 двигателя 16 связан с одним из зубчатых шкивов 162, на осях которых установлены заслонки 12. При использовании зубчатых шкивов 162 и зубчатого ремня 164 может быть исключено проскальзывание между шкивами и элементом передачи крутящего момента (ремнем), а также потери передачи энергии из-за слабины ремня передачи.The
Если количество заслонок 12 невелико, расстояние между шкивами, на которых установлены заслонки 12, становится большим, и может так случиться, что, когда масса сыпучего материала давит на заслонки 12, зацепление зубчатых шкивов 162 и зубчатого ремня 164 будет смещаться по положению, так что может произойти неправильное зацепление зубьев. Чтобы предотвратить ситуацию, в которой не может быть обеспечена точная регулировка открытия/закрытия заслонок, для исключения провисания ремня 164 между имеющимися зубчатыми шкивами 162, к осям которых прикреплены заслонки 12, устанавливают прижимные элементы 166.If the number of
При кольцеобразной форме основания 14 приводного механизма заслонок, прижимные элементы 166 ограничены в своем положении периферией основания, поэтому может случиться, что давление прижима недостаточно, так что не удается предотвратить несовпадение зубьев зубчатых шкивов 162 и зубьев ремня 164. Чтобы решить эту проблему, между зубчатыми шкивами 162, несущих на осях заслонки 12, и прижимными элементами 166 устанавливают холостые шкивы 163, не связанные с заслонками 12, как это показано в фиг. 3. Хотя на фиг. 3 прижимные элементы 166 для предотвращения провисания зубчатого ремня между соответствующими зубчатыми шкивами 162 показаны установленными в каждом промежутке между соответствующими зубчатыми шкивам 162, установка прижимных элементов 166 в каждом промежутке не обязательна при условии, что зубья зубчатого ремня 164 находятся в зацеплении по меньшей мере с пятью зубьями зубчатых шкивов 162.With the annular shape of the
Расположение зубчатых шкивов 162 и прижимных элементов 166 во время проектирования приводного механизма 10 заслонок было выбрано путем вычисления крутящего момента, воздействующего на зубчатый ремень 164. Крутящий момент был вычислен, используя шаг, рассчитанный исходя из двумерного расположения зубчатых шкивов 162 и прижимных элементов 166, предварительно выбранной ширины ремня и нагрузки, прикладываемой к заслонкам 12. По результатам вычисления крутящего момента определен диапазон соответствующего крутящего момента для предварительно выбранной ширины ремня. Одновременно вычислены соответствующий диаметр шкива и количество зацепляющихся зубьев.The arrangement of the toothed pulleys 162 and the pressure members 166 during the design of the
В результате разработки опытного образца и повторных испытаний, основанных на расчетных результатах, было выяснено, что при условии, что высота бункера 20 составляет 400 мм, угол внешней периферийной стенки составляет 55 градусов, диаметр выпускного отверстия 24 составляет приблизительно 60 мм, ширина ремня составляет приблизительно 10 мм, а диаметр зубчатых шкивов 162 составляет приблизительно 15 мм, и зубья зубчатого ремня 164 находятся в зацеплении по меньшей мере с пятью зубьями зубчатого шкива 162, смещения зацепления не будет.As a result of prototype development and repeated tests based on the calculated results, it was found that assuming the height of the
В ходе последующих итеративных испытаний было продемонстрировано, что при бункерах 20 тех же параметров, независимо от высоты и угла выпускного отверстия 24, при условии, что зубья зубчатого ремня 164 находятся в зацеплении по меньшей мере с пятью зубьями зубчатого шкива 162, ненадлежащее функционирование из-за смещения зацепления может быть предотвращено. Соответственно, когда используются холостые шкивы 163, количество холостых шкивов 163 может выбираться таким, чтобы зубья зубчатого ремня 164 находились в зацеплении по меньшей мере с пятью зубьями зубчатых шкивов 162.In subsequent iterative tests, it was demonstrated that with
С другой стороны, хотя для предотвращения выхода из зацепления зубчатых шкивов 162 с зубчатым ремнем 164 можно увеличить количество только холостых шкивов 163, чтобы поддерживать натяжение путем прижатия их в направлении диаметрально наружу к зубчатому ремню 164, угол, под которым зубчатый ремень 164 находится в зацеплении с зубчатыми шкивами 162, увеличивается, так что количество зубьев, которыми зубчатый ремень 164 входит в зацепление с зубчатыми шкивами 162, уменьшается. Кроме того, люфт между зубчатым ремнем 164 и зубчатыми шкивами 162 исчезает, так что будут иметь место случаи, когда нагрузка, воздействующая на зубчатый ремень 164 и уменьшающая срок его службы, увеличивается. В такой ситуации для того, чтобы зубчатый ремень 164 все-таки попал в зацепление по меньшей мере с пятью зубьями зубчатых шкивов 162, регулирование осуществляют не путем снабжения холостыми шкивами 163, а путем использования прижимных элементов 166.On the other hand, although the number of idle pulleys 163 alone can be increased to maintain tension by pressing them diametrically outward against toothed belt 164 to prevent the toothed pulleys 162 from disengaging with the toothed belt 164, the angle at which the toothed belt 164 meshes with the toothed pulleys 162 increases, so that the number of teeth with which the toothed belt 164 meshes with the toothed pulleys 162 is reduced. In addition, the play between the toothed belt 164 and the toothed pulleys 162 disappears, so that there will be cases where the load acting on the toothed belt 164 and decreasing its service life increases. In such a situation, in order for the toothed belt 164 to still mesh with at least five teeth of the toothed pulleys 162, the adjustment is not done by providing idle pulleys 163, but by using the pressure members 166.
Хотя и не предъявляется требование, чтобы либо холостые шкивы 163, либо прижимные элементы 166 обязательно располагались симметрично на основании 14 приводного механизма заслонок, для согласованного беспроблемного приведения в действие множества заслонок 12 предпочтительно, чтобы натяжение зубчатого ремня 164 было однородным, для чего предпочтительно размещать их симметрично по периферии основания 14 приводного механизма заслонок, как это показано на фиг. 3.Although it is not required that either the idler pulleys 163 or the pressure members 166 are necessarily symmetrically positioned on the
Использование в качестве двигателя 16 для приведения в действие заслонок 12 шагового или пульсирующего электродвигателя, допускающего регулировку угла поворота, позволяет точно управлять степенью открытия выпускного отверстия 24.The use of a stepping or pulsating electric motor capable of adjusting the angle of rotation as the
Кроме того, используя датчик, который измеряет количество выдаваемого сыпучего материала с помощью измерения веса, измерения статического заряда сыпучего материала или приема падающего сыпучего материала на пружинящую пластину и измерения ударной силы, измеряют расход сыпучего материала, используемый в качестве обратной связи в блоке управления для точной регулировки степени открытия/закрытия выпускного отверстия 24, чтобы регулировать с высокой точностью количество сыпучего материала, выпадающего из выпускного отверстия 24. В частности, программирование управления для настройки степени открытия/закрытия выпускного отверстия 24 согласно величине расхода, или для приведения в действие заслонок 12, чтобы сразу после начала выдачи установить выдаваемое количество на микровыдачу и постепенно увеличивать ее, а непосредственно перед окончанием выдачи снова перейти к микровыдаче, снижает ошибки измерения расхода, чтобы обеспечить управление, которое осуществляет точную выдачу сыпучего материала с высокой воспроизводимостью.In addition, using a sensor that measures the amount of bulk material dispensed by measuring the weight, measuring the static charge of the bulk material, or receiving the falling bulk material on the spring plate and measuring the impact force, the flow rate of the bulk material is measured, which is used as feedback in the control unit for accurate adjusting the opening / closing degree of the
Фиг. 4 поясняет случай, когда три заслонки 12 находятся в открытом состоянии (сплошные линии) и закрытом состоянии (пунктирная линия). С помощью двигателя 16, способного вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки, три заслонки 12, центрированных на осях 168 вращения, на которых они закреплены, согласованно вращаются, при этом концевые части, удаленные от осей 168 вращения, перемещаются в промежутке между внешней периферией и центром выпускного отверстия 24, открывая/закрывая выпускное отверстие 24. В случаях, когда количество выдаваемого сыпучего материала должно регулироваться с большей точностью, количество заслонок 12 может быть увеличено. Аналогичным образом, если достаточна грубая регулировка количества выдаваемого сыпучего материала, количество заслонок 12 может быть сокращено.FIG. 4 explains the case where the three
В устройстве подачи сыпучего материала согласно изобретению, в отличие от ирисовой диафрагмы камеры, заслонки 12 открываются/закрываются без перекрывания друг с другом. В закрытом состоянии каждая заслонка 12 приводится в тесное соприкосновение друг с другом в сечении по толщине, чтобы закрыть выпускное отверстие 24. Поперечные сечения могут быть вертикальными, но они также могут иметь наклон. В последнем случае они формируются таким образом, чтобы они имели точку симметрии, так что противолежащие поперечные сечения заслонок 12 плотно контактируют друг с другом. С учетом толщины заслонок 12, при их закрытии сыпучий материал может застревать между ними, но если придать им по краям в поперечном сечении угол наклона, сыпучий материал будет выталкиваться вниз. Они также могут формироваться с поперечными сечениями, концевые стороны которых, не имеющие толщины, являются заостренными. В таком случае, вероятность заедания заслонок по причине застревания сыпучего материала между ними в поперечном сечении, когда они находятся в закрытом состоянии, равна нулю, и может ожидаться стабильная работа по открытию/закрытию заслонок.In the bulk material feeding device according to the invention, in contrast to the iris diaphragm of the chamber, the
Заслонки 12 должны возвратно-поступательно двигаться между открытым положением и закрытым положением с хорошей воспроизводимостью. С учетом случаев, когда шаговый электродвигатель или пульсирующий электродвигатель теряют синхронизм из-за нагрузки или проскока зубчатого ремня 164 через зубья зубчатого шкива 162, предпочтительно, чтобы заслонки 12 имели механические фидуциальные маркеры. Например, опознавательные элементы, называемые «собачками», для обнаружения фотодатчиками, устанавливают на концы заслонок 12, напротив их открывающихся/закрывающихся частей по бокам оси 168 вращения заслонок 12, причем фотодатчики периодически обнаруживают их в качестве механических фидуциальных маркеров и передают обнаруженную информацию в качестве сигнала обратной связи в блок управления приводного механизма 10 заслонок, что позволяет выявлять то, что заслонки 12 двигаются взад и вперед между открытым положением и закрытым положением с хорошей воспроизводимостью, позволяя устойчиво регулировать количество выдаваемого сыпучего материала. Если положение фидуциальных маркеров всех заслонок 12 не совпадает, выдача прекращается, и настраивается положение фидуциальных маркеров. Обнаружение фидуциальных маркеров возможно также с помощью концевых выключателей и т.п.The
Кроме того, имеется механизм регулировки давления, с которым прижимной элемент 166 давит на зубчатый ремень 164, причем в ситуации, когда зубчатый ремень 164 перескакивает через зубья зубчатого шкива 162, т.е. в ситуации, когда фотодатчики или подобные им датчики обнаружения фидуциальных маркеров обнаруживают, что положение фидуциальных маркеров всех заслонок 12 не совпадает, выпускное отверстие 24 закрывают, чтобы прекратить выдачу сыпучего материала, давление прижимных элементов 166 временно снимают и затем снова прикладывают. После этого проверяют, совпадает ли положение фидуциальных маркеров всех заслонок 12 друг с другом, и, если совпадение подтверждено, выдача сыпучего материала возобновляется. Такая операция позволяет снова скоординировать операцию открытия/закрытия заслонок 12, время срабатывания которых отличается от времени операций открытия/закрытия других заслонок 12.In addition, there is a pressure adjustment mechanism with which the pressure member 166 presses against the toothed belt 164, and in a situation where the toothed belt 164 jumps over the teeth of the toothed pulley 162, i.e. in a situation where the photosensors or the like detecting fiducial markers detect that the position of the fiducial markers of all the
Механизм регулировки прижимного давления может быть реализован, например, путем установки прижимных элементов 166 на основании 14 приводного механизма заслонок с возможностью их перемещения между положением, в котором они давят на зубчатый ремень 164, и положением, в котором они отведены от ремня, и приведением в действие соленоида 36 в направлении, в котором упругий элемент расширен или иначе сжат, чтобы прижимать прижимной элемент к зубчатому ремню 164, а так же в направлении, в котором упругий компонент возвращается к своей естественной длине, отводя прижимные элементы от зубчатого ремня 164.The clamping pressure adjustment mechanism may be implemented, for example, by mounting the clamping elements 166 on the
На фиг. 5 показаны заслонки 12 в полуоткрытом состоянии, вид в перспективе.FIG. 5 shows the
Сыпучий материал, загруженный в показанный в верхней части чертежа бункер 20, проходит через выпускной патрубок 22, где осуществляется управление открытием/закрытием заслонок 12 с целью выдачи из выпускного отверстия 24 заданного количества сыпучего материала. Наряду с предварительным программированием управления выдачей сыпучего материала с учетом размера его частиц и свойств, количество выдаваемого сыпучего материала точно регулируется путем измерения его расхода посредством процесса измерения с помощью датчика веса выдаваемого сыпучего материала, измерения статического заряда сыпучего материала, или приема падающего сыпучего материала на пружинящую пластину и измерения ударной силы, и использования измеренного расхода сыпучего материала в качестве сигнала обратной связи в блоке управления для точной регулировки степени открытия/закрытия выпускного отверстия 24. В альтернативном варианте осуществления используется система, в которой количество сыпучего материала, выдаваемого из бункера 20, точно регулируется путем измерения уменьшения количества сыпучего материала в бункере 20 и использования полученных данных в качестве сигнала обратной связи в блоке управления для точной регулировки степени открытия/закрытия выпускного отверстия 24. Такую систему называют «системой потери в весе». Вопрос о том, измерять ли увеличение количества или уменьшение количества сыпучего вещества, решается исходя из свойств сыпучего материала. Разрешение количества падающего сыпучего материала в полуоткрытом состоянии зависит от разрешения двигателя 16, который является приводным устройством заслонок 12.The bulk material loaded into the
На фиг. 6 показаны заслонки 12 в закрытом состоянии, вид в перспективе.FIG. 6 shows the
С ирисовой диафрагмой по типу диафрагмы в камере и т.п., при выдаче микроколичества сыпучего материала, поскольку множество заслонок 12 перекрываются и концентрируются вблизи центра выпускного отверстия 24, увеличивая толщину их поперечного сечения, на заслонки воздействует давление сыпучего материала, проходящего через выпускное отверстие 24, стремящееся открыть промежутки между заслонками 12. Из-за этого давления сыпучий материал может защемляться в промежутках между заслонками 12. Кроме того, сыпучие материалы, весьма склонные к протеканию сильным потоком (имеют высокую склонность к «смыванию») и легко разлетаться, могут проникать через промежутки между заслонками 12.With an iris diaphragm like a diaphragm in the chamber, etc., when dispensing a trace amount of bulk material, since a plurality of
Между тем, в изобретении, в котором заслонки 12 не перекрываются друг с другом, может предотвращаться проникновение и защемление сыпучего материала, действующего на заслонки 12. Хотя защемление сыпучего материала в промежутках между заслонками 12 может даже стать причиной отказа в работе, с предлагаемыми согласно изобретению заслонками 12, которые не дают повода для защемления, можно устранить одну из главных причин отказа заслонок 12.Meanwhile, in the invention, in which the
Пример 1 варианта осуществленияExample 1 embodiment
На фиг. 7 показано устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению, вид в перспективе снизу, поясняющий приводной механизм 30 нижней мешалки во всей его полноте, причем приводной механизм 10 заслонок на чертеже не показан;FIG. 7 shows a
На фиг. 8 показано устройство 1 точной подачи сыпучих материалов согласно изобретению в случае, когда мешалки прикреплены в качестве вспомогательных приспособлений, вид сбоку в разрезе.FIG. 8 shows a
Приводной механизм 40 верхней мешалки включает в себя вал 46 вращения верхней мешалки, верхние мешалки 42a (42b) и устройство 45 вращения вертикального вала.The upper
Приводной механизм 30 нижней мешалки включает в себя нижнюю мешалку 32, храповой механизм 34 и устройство 35 вращения нижней мешалки.The
Вал 46 вращения верхней мешалки расположен в верхнем конце устройства над выпускным патрубком 22 и по центральной оси выпускного патрубка 22 внутри бункера 20. Верхние мешалки 42a (42b) сформированы в виде множества лопаток крыловидной формы и прикреплены с помощью соединительного элемента к валу 46 вращения верхней мешалки вблизи выпускного патрубка 22 в нижней части бункера 20, при этом вал 46 вращения вращает мешалки горизонтально, сыпучий материал перемешивается, что способствует выдаче сыпучего материала. Кроме того, в зависимости от обрабатываемого сыпучего материала, верхние мешалки 42a (42b) могут представлять собой верхнюю стержневидную мешалку 42b, расположенную вдоль наклонной поверхности бункера 20, показанную справа от вала 46 вращения верхней мешалки, и верхнюю мешалку 42a в форме пластинчатого скребка, который следует вдоль наклонной поверхности бункера 20, для соскабливания сыпучего материала, прилипшего к наклонной поверхности. Устройство 45 вращения вертикального вала представляет собой, например, электродвигатель (в дальнейшем, называемый «двигателем 45 вращения вертикального вала»), и снаружи верхнего конца бункера 20 вал 46 вращения верхней мешалки вращательно связан с двигателем. Двигатель 45 вращения вертикального вала вращает верхние мешалки 42 (42b) и, посредством храпового механизма 34, также вращает только в одном направлении нижнюю мешалку 32.The upper agitator rotation shaft 46 is located at the upper end of the device above the
Нижняя мешалка 32 в виде множества лопаток, параллельных внутренней стенке выпускного патрубка 22 и выпускного отверстия 24, прикреплена к нижнему концу вала 346 вращения нижней мешалки, расположенному по центральной оси выпускного патрубка 22, причем нижняя мешалка 32 расположена непосредственно над выпускным отверстием 24. Верхний конец вала 346 вращения нижней мешалки аксиально соединен с валом 46 вращения верхней мешалки посредством храпового механизма 34 внутри выпускного патрубка 22.A lower agitator 32, in the form of a plurality of blades parallel to the inner wall of the
Храповой механизм 34 имеет конструкцию, в которую посредством подшипников 348 коаксиально установлен вал 46 вращения верхней мешалки и вал 346 вращения нижней мешалки, и в которой вал 346 вращения нижней мешалки вращается горизонтально в одном направлении синхронно с валом 46 вращения верхней мешалки, а в другом направлении его соединение с верхней мешалкой разрывается, отсоединяя вал 46 вращения верхней мешалки. Подробная конструкция храпового механизма 34 показана в увеличенном виде на фиг. 8. На боковой стороне храпового механизма 34 на оси 345 вращения установлен элемент 342 захвата валов 344 ротора, что позволяет ему вращаться в вертикальной плоскости. На одном конце элемента 342 захвата сформирован вырез для горизонтального захвата вала 344 ротора. При отсутствии нагрузки элемент 342 захвата остается в состоянии, в котором он свисает вниз своим концом, на котором имеется вырез. Также на боковой стенке храпового механизма 34 установлен неподвижный элемент 343, ограничивающий перемещение однонаправленно вращающегося элемента 342 захвата валов 344 ротора в противоположном направлении далее вертикального положения.The
Посредством упомянутой конструкции, когда вал 46 вращения верхней мешалки вращается влево, как показано на чертеже на увеличенном виде слева, вал 344 ротора упирается в вырез элемента 342 захвата, при этом элемент 342 захвата получает усилие в направлении, в котором он вращается вокруг оси 345 вращения элемента захвата. При этом, так как другой конец элемента 342 захвата упирается в неподвижный элемент 343 и не может вращаться вокруг оси 345 вращения элемента захвата, создается усилие, побуждающее вал 344 ротора вращаться горизонтально. Соответственно, вал 346 вращения нижней мешалки, установленный в валу 344 ротора, вращается в том же направлении и с той же скоростью, что и вал 46 вращения верхней мешалки.By means of this structure, when the rotation shaft 46 of the upper agitator rotates to the left, as shown in the enlarged left-hand view of the drawing, the
Аналогично, как показано на чертеже на увеличенном виде справа, когда вал 46 вращения верхней мешалки вращается вправо, вал 344 ротора упирается в плоскую часть элемента 342 захвата, находящуюся на стороне, противоположной стороне, где имеется вырез, и элемент 342 захвата получает усилие в направлении вращения вокруг оси 345 вращения элемента захвата. В такой ситуации, так как элемент 342 захвата, освобожденный от неподвижного элемента 343, вращается относительно оси 345 вращения элемента захвата, элемент 342 захвата не получает усилия для горизонтального вращения вала 344 ротора. Соответственно, горизонтально вращается только вал 46 вращения верхней мешалки, а нижняя мешалка 32 отсоединена от вала 46 вращения верхней мешалки.Similarly, as shown in the enlarged right view of the drawing, when the rotation shaft 46 of the upper agitator rotates to the right, the
На фиг. 9 показан приводной механизм 30 нижней мешалки во всей его полноте, вид в перспективе, если смотреть по диагонали снизу. FIG. 9 shows the lower
На концах валов 344 роторов имеются роторы 362, расположенные параллельно поверхности стенки выпускного патрубка 22. Множество роторов 362 равномерно распределено по окружности вала 346 вращения нижней мешалки. В варианте, показанном на фиг. 9, имеется четыре ротора 362. Множество соленоидов (катушек) 36 установлено на внешней стороне выпускного патрубка 22 равномерно по окружности, концентрично с множеством роторов 362, при этом роторы 362 и соленоиды 36 образуют устройство вращения нижней мешалки (SR двигатель (вентильно-индукторный двигатель)) 35. В варианте, показанном на фиг. 9, установлено шесть соленоидов 36. Последовательное возбуждение смежных соленоидов 36 побуждает ротор 362 вращаться в направлении прохождения тока возбуждения. Управляя временем возбуждения, можно обеспечить настройку скорости вращения менее одного оборота в минуту. Кроме того, увеличивая или сокращая количество роторов 362 или соленоидов 36 можно изменять разрешение угла поворота.At the ends of the
Разрешение SR двигателя 35 зависит от количества соленоидов 36. Например, ссылаясь на фиг. 9, шесть соленоидов 36, равномерно распределенных по окружности, обеспечивают разрешение приблизительно 60 градусов. Увеличивая количество соленоидов 36 и устанавливая их по окружности с меньшими интервалами, можно получить более высокое угловое разрешение. Увеличение разрешения и сокращение времени возбуждения соленоидов 36 до коротких периодов позволяет нижней мешалке 32 поворачиваться на небольшой угол.The SR resolution of the motor 35 depends on the number of
Как показано справа на увеличенном виде на фиг. 8, когда нижняя мешалка 32 освобождена от вала 46 вращения верхней мешалки, пропускание электрического тока через SR двигатель 35 позволяет нижней мешалке 32 поворачиваться независимо. Это позволяет в состоянии, в котором заслонки 12 слегка приоткрыты, немного провернуть только нижнюю мешалку 32, расположенную вблизи заслонок 12, и частично встряхнуть низкотекучий сыпучий материал в состоянии, в котором он сконцентрирован в выпускном патрубке 22 и создает нагрузку на заслонки, чтобы выдать микроколичество сыпучего материала из выпускного отверстия 24. As shown in the enlarged view to the right in FIG. 8, when the lower agitator 32 is freed from the upper agitator rotation shaft 46, passing an electric current through the SR motor 35 allows the lower agitator 32 to rotate independently. This allows, in the state in which the
Что еще важно, могут предотвращаться воронкообразное истечение, крысиные норы или сводообразование, имеющие место в сыпучих материалах с низкой текучестью. Вместе с тем, благодаря перемешиванию верхними мешалками 42a (42b) и нижней мешалкой 32 синхронно друг с другом, можно выдавать сыпучий материал с высокой скоростью, так что может обеспечивать преимущество очень высокой эффективности выдачи.More importantly, funnel outflow, rat burrows, or bridging that occur in bulk solids with low flowability can be prevented. However, due to the mixing of the upper agitators 42a (42b) and the lower agitator 32 in synchronization with each other, the bulk material can be dispensed at a high speed, so that can provide the advantage of a very high dispensing efficiency.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Изобретение может использоваться в устройствах дозированной подачи сырья, применяемых в химической промышленности, при строительстве зданий и инженерно-коммунальных объектов, при переработке сельскохозяйственных продуктов, или при производстве продуктов питания. Сырье для химической промышленности включает в себя лекарства и косметику, а также различные модификаторы и т.д.The invention can be used in devices for the dosed supply of raw materials used in the chemical industry, in the construction of buildings and utility facilities, in the processing of agricultural products, or in the production of food. Raw materials for the chemical industry include medicines and cosmetics, as well as various modifiers, etc.
Список ссылочных обозначенийList of reference symbols
1 Устройство точной подачи сыпучего материала1 Precision feeding device for bulk material
10 Приводной механизм заслонок10 Damper actuator
12 Заслонка12 Damper
14 Основание приводного механизма заслонок14 Flap drive base
16 Двигатель (приводное устройство)16 Motor (drive unit)
162 Зубчатые шкивы162 Toothed pulleys
163 Холостые шкивы163 Idle pulleys
164 Зубчатый ремень164 Toothed belt
166 Прижимные элементы166 Clamping elements
168 Оси вращения168 Axes of rotation
169 Шнур питания двигателя169 Engine power cord
20 Бункер20 Bunker
22 Выпускной патрубок22 Outlet connection
24 Выпускное отверстие24 Outlet
30 Приводной механизм нижней мешалки30 Lower agitator drive mechanism
32 Нижняя мешалка 32 Bottom stirrer
34 Храповой механизм34 Ratchet
342 Элемент захвата342 Capture element
343 Неподвижный элемент343 Fixed element
344 Валы ротора344 rotor shafts
345 Ось вращения элемента захвата345 Axis of rotation of the gripper
346 Ось вращения нижней мешалки346 Axis of rotation of the lower mixer
348 Опорная часть вала (подшипники)348 Shaft support (bearings)
35 Устройство вращения (SR двигатель) нижней мешалки35 Rotating device (SR motor) of the lower mixer
36 Соленоиды (катушки)36 Solenoids (coils)
362 Роторы362 Rotors
364 Опора для установки соленоидов364 Support for installing solenoids
366 Крепежные винты366 Mounting screws
40 Приводной механизм верхней мешалки40 Top agitator drive mechanism
42a Верхняя мешалка42a Top stirrer
42b Верхняя мешалка42b Top stirrer
45 Устройство вращения вертикального вала (двигатель вращения вертикального вала)45 Vertical shaft rotation device (vertical shaft rotation motor)
46 Вал вращения верхней мешалки.46 Shaft of rotation of the upper mixer.
Claims (24)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017-196462 | 2017-10-07 | ||
| JP2017196462A JP6940146B2 (en) | 2017-10-07 | 2017-10-07 | Powder and granular material precision supply device |
| PCT/JP2018/036888 WO2019069927A1 (en) | 2017-10-07 | 2018-10-02 | Precise granular material supply device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2743469C1 true RU2743469C1 (en) | 2021-02-18 |
Family
ID=65994890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020112876A RU2743469C1 (en) | 2017-10-07 | 2018-10-02 | Device for precise feeding of bulk materials |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6940146B2 (en) |
| RU (1) | RU2743469C1 (en) |
| WO (1) | WO2019069927A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2019201710B2 (en) * | 2019-03-13 | 2023-08-10 | Asm Technology Pty Ltd | Homogenizing and equalizing discharge hopper and fixed mass division machine |
| CN110915738A (en) * | 2019-11-12 | 2020-03-27 | 钟黎明 | Aquaculture fish food emitter |
| CN111442579B (en) * | 2020-04-20 | 2025-05-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | Throttling device and air conditioning system having the same |
| CN114559231A (en) * | 2022-04-24 | 2022-05-31 | 南通同贵模具科技有限公司 | Material conveying equipment for production and processing of mechanical parts |
| TWI884708B (en) * | 2024-02-19 | 2025-05-21 | 陳高松 | Powder bridging breaker |
| CN118058249A (en) * | 2024-04-17 | 2024-05-24 | 华中农业大学 | Device and method for killing, collecting and expelling insects by extrusion |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU781109A2 (en) * | 1978-04-10 | 1980-11-23 | Научно-Исследовательский И Проектно- Конструкторский Институт Углеродистых Пигментов И Наполнителей, Г.Ярославль | Mechanism for closing output opening of feed pipe to apparatus for prepacking of loose materials |
| SU1604712A1 (en) * | 1988-12-12 | 1990-11-07 | Минский Опытный Механический Завод | Feeder for loose materials |
| WO1995029108A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-11-02 | Ishida Europe Limited | Dispensing machine |
| WO1997014938A1 (en) * | 1995-10-17 | 1997-04-24 | Ishida Europe Manufacturing Limited | Improvements in and relating to weighing machines |
| RU2209759C2 (en) * | 2001-03-02 | 2003-08-10 | Открытое акционерное общество "Промжелдортранс" | Hopper discharge mechanism |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221268B2 (en) * | 1971-08-18 | 1977-06-09 | ||
| JPS5437427Y2 (en) * | 1975-03-12 | 1979-11-09 | ||
| JP4049388B1 (en) * | 2006-11-06 | 2008-02-20 | 富士夫 堀 | Powder supply device and powder measurement device |
-
2017
- 2017-10-07 JP JP2017196462A patent/JP6940146B2/en active Active
-
2018
- 2018-10-02 WO PCT/JP2018/036888 patent/WO2019069927A1/en not_active Ceased
- 2018-10-02 RU RU2020112876A patent/RU2743469C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU781109A2 (en) * | 1978-04-10 | 1980-11-23 | Научно-Исследовательский И Проектно- Конструкторский Институт Углеродистых Пигментов И Наполнителей, Г.Ярославль | Mechanism for closing output opening of feed pipe to apparatus for prepacking of loose materials |
| SU1604712A1 (en) * | 1988-12-12 | 1990-11-07 | Минский Опытный Механический Завод | Feeder for loose materials |
| WO1995029108A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-11-02 | Ishida Europe Limited | Dispensing machine |
| WO1997014938A1 (en) * | 1995-10-17 | 1997-04-24 | Ishida Europe Manufacturing Limited | Improvements in and relating to weighing machines |
| RU2209759C2 (en) * | 2001-03-02 | 2003-08-10 | Открытое акционерное общество "Промжелдортранс" | Hopper discharge mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019069927A1 (en) | 2019-04-11 |
| JP6940146B2 (en) | 2021-09-22 |
| JP2019069839A (en) | 2019-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2743469C1 (en) | Device for precise feeding of bulk materials | |
| CN111874657B (en) | Dosing unit for automatic weighing system | |
| CN107684846B (en) | Straight-fall multi-component material feeding method | |
| US9327850B2 (en) | Powder doser | |
| US5353959A (en) | Apparatus for dispensing powdered or granular seasoning materials | |
| CN110711507B (en) | Screw type multi-component material batching device controller | |
| CN103587976A (en) | Particulate material supplying apparatus | |
| US6382461B1 (en) | Apparatus and method for metering a particulate substance | |
| WO2024066274A1 (en) | Sample adding device | |
| US5709322A (en) | Dry solids metering system with means for self-emptying and quick-emptying/cleanout | |
| CN110697100B (en) | Straight-drop multi-component material unloading device controller | |
| JP4576136B2 (en) | Multistage shutter type weighing damper device and material supply device using the same | |
| KR100698788B1 (en) | Powder sample supply device | |
| JP2012246111A (en) | Fixed quantity feeder device of powder grain body | |
| JP2012041102A (en) | Fixed quantity feeder device of powder and granular material | |
| JPH083382Y2 (en) | Conveyor type powder feeder | |
| RU2582891C1 (en) | Device for dispensing loose materials | |
| SU930016A1 (en) | Loose material weigher | |
| RU2679740C1 (en) | Vibration dispenser | |
| Wilson et al. | To avoid feeding problems | |
| JPS6221524Y2 (en) | ||
| JPS6193002A (en) | Filler for fixed quantity of granular body | |
| JPH05730A (en) | Particulate supply method and device thereof | |
| HU188273B (en) | Method and apparatus for quasi-continuous feeding of solid materilas | |
| CS217550B1 (en) | Filling weighing container filling device |