PL167290B1 - Urzadzenie dozujace materialy ziarniste lub sproszkowane PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie dozujace materialy ziarniste lub sproszkowane, zawierajace wlot doprowadzajacy ten material, znamienne tym, ze ma wirnik (2) zawie- rajacy okragla plyte (21), na która jest nakladany material, przy czym plyta (21) jest obrzezona cylin- dryczna scianka (22) z co najmniej jednym nawierce- niem (24), zas do cylindrycznej scianki (22) jest dopasowany z niewielkim luzem cylinder (3) zawie- rajacy ten wirnik (2) dla umozliwienia obrotu wirnika (2) wewnatrz cylindra (3), przy czym wewnatrz cylin- dra (3) znajduje sie szczelina (5) na jednej osi z na- wierceniami (24), a ponadto do cylindra (3) jest przymocowany ekran (4) umieszczony osiowo na tym samym poziomie co szczelina (5) i promieniowo we- wnatrz cylindrycznej scianki (22), dopasowany do niej z mozliwoscia obrotu wirnika (2), przy czym ekran (4) wystaje z obydwu stron szczeliny (5) pod katem (ß ) odpowiadajacym co najmniej katowemu rozwarciu (a) nawiercen (24), a ponadto wirnik (2) ma elementy sterujace jego obrotem. FIG. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do dozowania ilościowego materiałów ziarnistych lub sproszkowanych. Dozowanie wagowe lub objętościowe takich materiałów znajduje zastosowanie w licznych przemysłach. W niektórych przypadkach jest pożądane, ażeby pomiar wagowy lub objętościowy mógł być dokonywany ciągle dla uzyskania przepływu nie pulsacyjnego, albo o możliwie małej pulsacji.

Ilościowe dozowanie ciągłe jest dokładnie wymierzalne dla materiałów w fazie ciekłej, jednakże nie można tego powiedzieć o materiałach występujących pod postacią proszku albo ziaren. Znane są liczne sposoby dozowania tego rodzaju materiałów, zwłaszcza przez ważenie. Jednakże wszystkie znane techniki dozowania materiałów ziarnistych lub sproszkowanych odwołują się do układów automatycznego sterowania i/lub odłączonych zespołów liczących stanowiących systemy kompleksowe, zajmujące dużo miejsca, kosztowne i/lub o małej niezawodności w skali przemysłowej, bądź też źle przystosowane do pracy przy zmiennych szybkościach. Ponadto, przy dużych objętościach rosną trudności związane z napełnianiem i usuwaniem podstawowych dozowanych objętości.

Celem wynalazku jest opracowanie prostego, niezawodnego urządzenia o bardzo precyzyjnym dozowaniu ilościowym materiałów ziarnistych, zwłaszcza przystosowanego do dozowania ciągłego.

Urządzenie dozujące materiały ziarniste lub sproszkowane, zawierające wlot doprowadzający ten materiał, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma wirnik zawierający okrągłą płytę, na którą jest nakładany materiał, przy czym płyta jest obrzeżona cylindryczną ścianką z co najmniej jednym nawierceniem, zaś do cylindrycznej ścianki jest dopasowany z niewielkim luzem cylinder zawierający ten wirnik dla umożliwienia obrotu wirnika wewnątrz cylindra, przy czym wewnątrz cylindra znajduje się szczelina na jednej osi z nawierceniami, a ponadto do cylindra jest przymocowany ekran umieszczony osiowo na tym samym poziomie co szczelina i promieniowo wewnątrz cylindrycznej ścianki, dopasowany do niej z możliwością obrotu wirni167 290 ka, przy czym ekran wystaje z obydwu stron szczeliny pod kątem odpowiadającym co najmniej kątowemu rozwarciu nawierceń, a ponadto wirnik ma elementy sterujące jego obrotem.

Płyta korzystnie ma promieniowe żeberka w postaci odsadzeń.

Zakończenie cylindrycznej ścianki korzystnie ma rowek przebiegający w kierunku promieniowym.

U dołu szczeliny znajduje się komora przekaźnikowa, w której jest umieszczony przesuwnie przetłaczający tłok, przy czym komora przekaźnikowa jest połączona poprzez dyfuzor z komorą mieszalnikową, w której następuje wprowadzanie sadzy do kauczuku.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok ogólny rzutu pionowego urządzenia według wynalazku wbudowanego w instalację mieszającą kauczuk, fig. 2 - przekrój wzdłuż linii II-II na fig. 1, a fig. 3 - szczegół wykonania ścianki z fig. 1.

Na figurze 1 pokazano wlot doprowadzający materiał ziarnisty utworzony przez zasobnik 1. Należy kontrolować wlot zasobnika 1 tak, ażeby średnie natężenie przepływu materiału doprowadzanego z zewnątrz odpowiadało co najmniej natężeniu przepływu materiału przez urządzenie dozujące tak, aby uniknąć całkowitego przerwania zasilania, którego urządzenie dozujące nie będzie zdolne samoistnie wyrównać.

W tej fazie nie jest konieczne zachowanie żądanej precyzji działania.

W celu uniknięcia zablokowania zasobnika 1 w wyniku zasklepienia (materiał sprowany ma tendencję do tworzenia zasklepienia wskutek opierania się na dwóch zbieżnych ściankach) zastosowano na przykład mieszadło (nie pokazane) wewnątrz zasobnika 1. Mieszadłem tym można się posłużyć do przemieszczania materiału w kierunku urządzenia dozującego. Układ zasilania może oczywiście mieć bardzo różne ułożenie, a ponadto są możliwe liczne rozwiązania dodatkowe zapewniające upychanie materiału do urządzenia dozującego. Koncepcja układu zasilania zależy w szerokiej mierze od dozowanego materiału, którym w przemyśle gumowym może być sadza, siarka, kaolin, liczne przyspieszacze lub inne.

Urządzenie to bazuje na odwirowaniu materiału, który pada na płytę 21 wprawianą w ruch obrotowy. Wirnik 2 utworzony przez tę okrągłą płytę 21 jest obrzeżony cylindryczną ścianką 22. Wirnik 2 obraca się swobodnie wewnątrz cylindra 3 w obudowie 30. Górna kopuła 31 wytycza komorę 32, w której jest odwirowywany materiał, przykładowo sadza. Oś obrotu 20 wirnika 2 jest pionowa i sadza pada na płytę 21 w wyniku grawitacji. Wówczas płyta 21 wprawiana jest w ruch obrotowy i powstaje siła odśrodkowa, której efektem jest ułożenie sadzy na cylindrycznej ściance 22 przymocowanej trwale do płyty 21. Korzystnie dla zagwarantowania wprawiania sadzy w ruch obrotowy, na płycie 21 zastosowano promieniowe żeberka 23 nieznacznie wystające ze wspomnianej płyty 21.

Urządzenie działa dokładnie również w przypadku całkowitego wypełnienia komory 32 sadzą. Wystarczy więc wypełnić urządzenie dozujące, aby nie było żadnej przerwy w zasilaniu. Efekt odwirowywania niweluje wpływ grawitacji na działanie urządzenia. Poziom ustawienia płyty 21 można więc regulować w szerokim zakresie, przy czym kierunek regulacji dyktują naprężenia.

Cylindryczna ścianka 22 ma co najmniej jedno nawiercenie 24 (na fig. 2 pokazano cztery nawiercenia). Jedno nawiercenie 24 tworzy rodzaj zbiornika objętościowego dającego się dokładnie określić. Podczas większej części obrotu wirnika 2, zakończenie zawiercenia 24 jest zasłonięte przez cylinder 3. W danym momencie, każde nawiercenie 24 ukazuje się za nieruchomym ekranem 4 przymocowanym do kopuły 31, połączonej z obudową 30. Ekran 4 jest umieszczony osiowo na tym samym poziomie co wspomniane nawiercenia 24 i promieniowo wewnątrz cylindrycznej ścianki 21 z zachowaniem w stosunku do niej luzu umożliwiającego ruch. W przypadku wskazanego poniżej rodzaju sadzy, stwierdzono że przy luzie 50 mikrometrów, sadza nie mieści się między cylindrem 3 a cylindryczną ścianką 22 wirnika 2. Tak więc objętość każdego zbiornika utworzonego przez nawiercenia 24 jest ograniczona przez płaszczyzny 240 nawiercenia 24 na grubości cylindrycznej ścianki 22, cylinder 3 w obudowie 30 i zewnętrzną promieniową płaszczyznę 400 ekranu 4, odpowiadającą części łuku koła.

Jeżeli występuje dostateczne zasilanie sadzą zasobnika, to sadza nałożona na ściankę 22 w wyniku siły odśrodkowej wypełnia całkowicie wszystkie nawiercenia 24. Nawiercenia 24

167 290 jedno za drugim przechodzą za ekranem 4, a następnie przechodzą obok szczeliny 5 na obszarze kątowym β co najmniej o wartości odpowiadającej rozwarciu kątowemu α nawierceń 24 tak, aby objętość określona przez każde nawiercenie 24 (jak to wyjaśniono powyżej), w żadnym przypadku nie mogła być połączonajednocześnie ze szczeliną 5 i z komorą 32 zawierającą sadzę. Sadza jest dokładnie dozowana ilościowo w wyniku precyzyjnego pobierania objętościowego.

Pożądane jest zmniejszenie danej ilości wagowej sadzy z daną ilością wagową kauczuku. Po wzorcowaniu dla każdego rodzaju sadzy, dla każdego rodzaju materiału (produkty ziarniste lub sproszkowane) uzgadnia się miarę ciężaru przez zastąpienie jej miarą objętości.

Urządzenie dozujące według wynalazku.może mieć nieszczelności między wirnikiem 2 a obudową 30, a zwłaszcza między zakończeniem 220 cylindrycznej ścianki 22 wirnika 2 i odpowiadającym mu zakończeniem 310 kopuły 31 obudowy 30. Korzystne jest zastosowanie luzu możliwie najmniejszego. Jednakże, odwirowywanie sadzy jest ryzykowne pomimo mieszania sadzy między wirnikiem 2 i obudową 30, w której jest wykonany cylinder 3. W celu uniknięcia postępującego zamulania, które mogłoby uszkodzić urządzenie dozujące, zastosowano promieniowy rowek 221 w dowolnym miejscu zakończenia 220 cylindrycznej ścianki 22. Sadzę, która zaczęła przemieszczać się między wirnikiem 2 i kopułą 31, zbiera się poprzez zeskrobywanie, a następnie w każdym obrocie usuwa się ją przez szczelinę 5, lub też usuwa się ją przez otwór do zbierania nadmiaru sadzy, umieszczony na cylindrze 3 tak, aby znajdował się naprzeciw rowka 22. Jednakże ilość wydobywającej się sadzy jest bardzo mała w porównaniu z objętością sadzy dozowanej, można więc ją dołożyć do dozowanej objętości.

Po dozowaniu, jak przedstawiono w przykładzie rozwiązania wynalazku pokazanym na fig. 1, wsypuje się sadzę do niewulkanizowanego kauczuku. Ciągłe mieszanie kauczuku niewulkanizowanego polega na ciągłym wprowadzaniu elastomeru do do komory mieszalnikowej 9 i na ciągłym dosypywaniu dokładnie odmierzonego sproszkowanego materiału, przy czym dozowanie polega na zasilaniu w sproszkowany materiał wirnika 2 zawierającego okrągłą płytę 21, na którą jest nakładany sproszkowany materiał, przy czym ta płyta 21 jest obrzeżana cylindryczną ścianką 22 z co najmniej jednym nawierceniem 24. Cylinder 3 zawiera wirnik 2, dopasowany do wspomnianej cylindrycznej ścianki 22 z niewielkim luzem, pozwalającym na obrót wirnika 2 wewnątrz cylindra 3 zawierającego szczelinę 5, umieszczoną osiowo obok wspomnianych nawierceń 24, zaś ekran 4 przymocowany na stałe do cylindra 3 osiowo na tym samym poziomie co wspomniana szczelina 5, promieniowo wewnątrz cylindrycznej ścianki 22, wystaje z obydwu stron szczeliny 5 na odcinku kątowym β o wartości odpowiadającej co najmniej rozwarciu kątowemu α nawierceń 24.

Szczelina 5 zachodzi do komory przekaźnikowej 6, w której może przesuwać się tłok 7, przetłaczający sadzę w komorze mieszalnikowej 9. Kształt komory przekaźnikowej 6 jak pokazano na fig. 2 jest podyktowany przez kierunek odwirowywania sadzy po wyjściu z cylindra

3. Szczelina 5 jest więc wspólną powierzchnią graniczną między cylindrem 3 i komorą przekaźnikową 6. Gdy tłok 7 opuści się w dół w celu przetłoczenia sadzy, wówczas przysłoni szczelinę 5 i przerwie dozowanie ilościowe, ponieważ nawiercenia 24 nie będą wtedy mogły wydalać zawartej w nich sadzy. W komorze mieszalnikowej 9 jest uruchamiany obrotowo człon mieszalnikowy 90.

W wyniku opuszczenia tłoka 7, zmieszanie sadzy z surowym kauczukiem może być dokonywane pod ciśnieniem. Między komorą przekaźnikową 6 a komorą mieszalnikową 9 zastosowano dyfuzor 8 o wzrastającym przekroju przelotowym sadzy. Dzięki przywołanemu powyżej efektowi zasklepienia osiągnięto efekt wyeliminowania powrotu sadzy.

Zespół mieszający sadzę z surowym kauczukiem nadaje się, zwłaszcza do wprowadzania sadzy pod ciśnieniem w ciągłym procesie wytwarzania mieszanin kauczukowych.

167 290

FIG. 2

FIG. 3

167 290

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie dozujące materiały ziarniste lub sproszkowane, zawierające wlot doprowadzający ten materiał, znamienne tym, że ma wirnik (2) zawierający okrągłą płytę (21), na którą jest nakładany materiał, przy czym płyta (21) jest obrzeżona cylindryczną ścianką (22) z co najmniej jednym nawierceniem (24), zaś do cylindrycznej ścianki (22) jest dopasowany z niewielkim luzem cylinder (3) zawierający ten wirnik (2) dla umożliwienia obrotu wirnika (2) wewnątrz cylindra (3), przy czym wewnątrz cylindra (3) znajduje się szczelina (5) na jednej osi z nawierceniami (24), a ponadto do cylindra (3) jest przymocowany ekran (4) umieszczony osiowo na tym samym poziomie co szczelina (5) i promieniowo wewnątrz cylindrycznej ścianki (22) , dopasowany do niej z możliwością obrotu wirnika (2), przy czym ekran (4) wystaje z obydwu stron szczeliny (5) pod kątem (β) odpowiadającym co najmniej kątowemu rozwarciu (α) nawierceń (24), a ponadto wirnik (2) ma elementy sterujące jego obrotem.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyta (21) ma promieniowe żeberka (23) w postaci odsadzeń.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zakończenie (220) cylindrycznej ścianki (22) ma rowek (221) przebiegający w kierunku promieniowym.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że u dołu szczeliny (5) ma komorę przekaźnikową (6), w której jest umieszczony przesuwnie przetłaczający tłok (7), przy czym komora przekaźnikowa (6) jest połączona poprzez dyfuzor (8) z komorą mieszalnikową (9), w której następuje wprowadzenie sadzy do kauczuku.