RU2033953C1 - Loose material feeder - Google Patents

Abstract

FIELD: metering facilities. SUBSTANCE: feeder has vertical reservoir 1 with two-tier rotor 2 arranged in bottom. Bottom is made up of two disks 3 and 4 with sector cutouts. Disks are arranged one over the other, and cutouts in disks are displaced relative to each other by one step. Blades 7 of rotor lower tier are arranged between disks 3 and 4 and their number is twice the number of sector cutouts on lower disk. Rotor 2 has hollow shaft 8 with inlet head in form of turned over truncated cone arranged directly under lower disk. Material is directed by blades 6 to cutouts 5 of upper disk 3 and is placed on plane of lower disk 4 between two adjacent blades 7. The latter, rotating, throw portion of material through cutouts in this disk into inlet head 10 of hollow shaft 8. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для перегрузки и дозирования сыпучих материалов, преимущественно мелкодисперсных высокотекучих компонентов, и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to devices for overloading and dispensing bulk materials, mainly finely dispersed highly fluid components, and can be used in food, chemical and other industries.

Известен дозатор для сыпучего материала, содержащий вертикальную емкость, в днище которой установлен ротор с лопастями и разгрузочное отверстие, которое перекрывается регулируемой при помощи винтового механизма заслонкой [1]
Недостатком известного дозатора является его низкая надежность в работе, особенно с высокотекучими материалами, так как не гарантирована равномерность подачи материала, а также возможна сквозная просыпка через разгрузочное отверстие при загрузке.Known dispenser for bulk material containing a vertical container, in the bottom of which is installed a rotor with blades and a discharge opening, which is blocked by a valve regulated by a screw mechanism [1]
A disadvantage of the known dispenser is its low reliability in operation, especially with high-flowing materials, since the uniformity of the supply of material is not guaranteed, and through-feed through the discharge opening during loading is also possible.

Известен также питатель для сыпучих материалов, принятый в качестве прототипа, включающий вертикальную емкость, в днище которой предусмотрены разгрузочное отверстие и двухъярусный ротор [2] Такая конструкция применима для непрерывной подачи слабосыпучих комкообразных материалов в тех случаях, когда не обязательна точность дозирования компонентов. Сыпучий материал идет сплошным потоком через разгрузочное отверстие, при этом лопасти верхнего яруса, выполненные в виде ромбовидного ножа, дробят комковидный материал. Also known is a feeder for bulk materials, adopted as a prototype, including a vertical tank, in the bottom of which there is a discharge opening and a two-tier rotor [2] This design is applicable for the continuous supply of low-flowing lumpy materials in cases where the accuracy of the dosage of components is not required. The bulk material flows in a continuous stream through the discharge opening, while the blades of the upper tier, made in the form of a diamond-shaped knife, crush lumpy material.

Недостатком известного питателя является неравномерность подачи (выгрузки) дисперсных компонентов, низкая надежность в работе из-за того, что конструкция не предусматривает запирание компонента в емкости, особенно при работе с высокотекучими мелкодисперсными сыпучими материалами. Неравномерность подачи отрицательно сказывается на точности дозирования сыпучих компонентов. A disadvantage of the known feeder is the uneven supply (discharge) of dispersed components, low reliability due to the fact that the design does not provide for locking the component in the tank, especially when working with highly fluid finely dispersed bulk materials. Uneven feed adversely affects the accuracy of the dosage of bulk components.

Целью изобретения является обеспечение равномерной подачи сыпучего материала и повышение надежности питателя в работе. The aim of the invention is to ensure uniform supply of bulk material and improving the reliability of the feeder in operation.

Для этого в питателе, включающем вертикальную емкость, в днище которой размещен двухъярусный ротор и выполнено выгрузочное отверстие, днище емкости выполнено из двух дисков с секторными вырезами, равномерно расположенными по окружности и смещенными один относительно другого, причем лопасти нижнего яруса ротора расположены между этими дисками, а число их вдвое больше числа секторных вырезов. При этом вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, размещенной непосредственно под днищем. Целесообразно при этом приемную насадку выполнить в виде перевернутого усеченного конуса, а число вырезов верхнего и нижнего дисков выполнить одинаковым. To do this, in the feeder, which includes a vertical container, in the bottom of which a two-tier rotor is placed and an unloading hole is made, the bottom of the container is made of two disks with sector cutouts evenly spaced around the circumference and offset from each other, and the blades of the lower tier of the rotor are located between these disks, and their number is twice the number of sector cuts. In this case, the rotor shaft is made hollow and is equipped with a receiving nozzle located directly under the bottom. It is advisable in this case, the receiving nozzle is made in the form of an inverted truncated cone, and the number of cutouts of the upper and lower disks is the same.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый питатель отличается тем, что днище емкости выполнено из двух дисков с секторными вырезами, равномерно расположенными по окружности и смещенными один относительно другого, причем лопасти нижнего яруса ротора расположены между дисками, а число этих лопастей вдвое больше числа секторных вырезов нижнего диска. При этом вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, расположенной непосредственно под нижним диском. Comparative analysis with the prototype shows that the proposed feeder is characterized in that the bottom of the tank is made of two disks with sector cuts evenly spaced around the circumference and offset from one another, with the blades of the lower tier of the rotor located between the disks, and the number of these blades is twice as many as the number of sector cutouts of the lower disc. In this case, the rotor shaft is made hollow and is equipped with a receiving nozzle located directly under the lower disk.

Таким образом, предлагаемый питатель соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the proposed feeder meets the criteria of the invention of "novelty."

Анализ известных технических решений в исследуемой и смежных областях позволяет утверждать, что ни отдельные отличительные признаки предлагаемого технического решения, ни их совокупность неизвестны, неочевидны и явным образом не вытекают из настоящего уровня техники, что позволяет признать предлагаемое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень". An analysis of the known technical solutions in the studied and related fields allows us to state that neither the individual distinguishing features of the proposed technical solution, nor their combination are unknown, non-obvious and do not explicitly follow from the current level of technology, which allows us to recognize the proposed solution as meeting the criterion of "inventive step".

Выполнение днища емкости из двух установленных один над другим дисков с равномерно расположенными секторными вырезами, которые смещены один относительно другого, позволяет перекрыть сечение емкости, препятствуя прямому проскоку сыпучего материала. Размещение между дисками лопастей, число которых больше секторных вырезов в нижнем диске, позволяет заключить определенный объем сыпучего продукта в подвижную камеру, ограниченную сверху и снизу неподвижными дисками. Боковыми же стенками этой камеры служат вращающиеся лопасти нижнего яруса ротора. В результате происходит надежное запирание сыпучего материала в определенном объеме, что исключает утечку материала в момент перемещения образованной камеры к соседнему вырезу нижнего диска. Это способствует равномерной подаче любого сыпучего материала, включая высокотекущие мелкодисперсные компоненты, что особенно важно при использовании питателей в весовых дозаторах с высокой точностью дозирования. Кроме того, благодаря тому, что количество лопастей нижнего яруса ротора вдвое больше количества секторных вырезов нижнего диска, повышается надежность питателя в работе. Это объясняется тем, что каждый такой вырез на нижнем диске изолирован от выреза на верхнем диске при помощи лопастей нижнего яруса ротора, которые устанавливаются вдоль радиальных сторон выреза. Такое условие необходимо особенно при загрузке питателя из бункера, когда под действием динамической нагрузки интенсивно течет сыпучий материал, особенно мелкодисперсный компонент, в результате чего неотдозированный материал просыпается в реактор. Наличие полого вала, снабженного приемной насадкой, выполненной в виде перевернутого конуса, позволяет осуществить отвод отдозированного объема сыпучего материала из питателя непосредственно в реактор, исключить его утечку по пути транспортировки, создать беспылевую надежную транспортировку дисперсных высокотекучих материалов и их загрузку. Сочетание параллельных дисков с вырезами и вращающегося ротора с полым валом под дисками обеспечивает осевую выгрузку сыпучих материалов. В прототипе же выгрузка смещена, что отрицательно сказывается на надежности работы при использовании питателя с бункером на тензодатчиках. Одинаковое число вырезов верхнего и нижнего дисков обеспечивает равномерность подачи материала. The execution of the bottom of the tank of two mounted one above the other disks with evenly spaced sector cutouts that are offset from one another, allows you to overlap the cross-section of the tank, preventing the direct passage of bulk material. The placement between the disks of the blades, the number of which is greater than the sector cutouts in the lower disk, allows you to enclose a certain amount of bulk product in a moving chamber, limited to the top and bottom of the fixed disks. The side walls of this chamber are the rotating blades of the lower tier of the rotor. The result is a reliable locking of the bulk material in a certain volume, which eliminates the leakage of material at the moment of movement of the formed chamber to the adjacent cutout of the lower disk. This contributes to a uniform supply of any bulk material, including highly flowing finely dispersed components, which is especially important when using feeders in weight batchers with high metering accuracy. In addition, due to the fact that the number of blades of the lower tier of the rotor is twice as large as the number of sector cutouts of the lower disk, the reliability of the feeder in operation increases. This is explained by the fact that each such cutout on the lower disk is isolated from the cutout on the upper disk using the blades of the lower tier of the rotor, which are installed along the radial sides of the cut. This condition is necessary especially when loading the feeder from the hopper, when the bulk material flows intensively under the action of dynamic loading, especially the finely dispersed component, as a result of which the non-dose material spills into the reactor. The presence of a hollow shaft equipped with a receiving nozzle made in the form of an inverted cone makes it possible to discharge a metered volume of bulk material from the feeder directly to the reactor, to prevent its leakage along the transportation path, to create dust-free reliable transportation of dispersed high-flow materials and their loading. The combination of parallel discs with cutouts and a rotating rotor with a hollow shaft under the discs provides axial unloading of bulk materials. In the prototype, the unloading is biased, which negatively affects the reliability of operation when using a feeder with a hopper on load cells. The same number of cutouts of the upper and lower discs ensures uniform material feed.

На фиг. 1 изображен предлагаемый питатель, продольное сечение; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 (показан верхний диск и лопасти 1-го яруса ротора); на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1 (показан нижний диск и лопасти 2-го яруса ротора). In FIG. 1 shows the proposed feeder, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1 (shows the upper disk and the blades of the 1st tier of the rotor); in FIG. 3 section BB in FIG. 1 (the lower disk and the blades of the 2nd tier of the rotor are shown).

Питатель для сыпучих материалов содержит вертикальную емкость 1, в которой размещен двухъярусный ротор 2. Днище емкости выполнено из двух дисков, верхнего 3 и нижнего 4, расположенных один над другим. Каждый диск снабжен секторными вырезами 5, равномерно расположенными по окружности, причем вырезы нижнего диска 4 смещены на шаг относительно вырезов верхнего диска 3, а число вырезов у обоих дисков одинаково. The feeder for bulk materials contains a vertical tank 1, in which a two-tier rotor is placed 2. The bottom of the tank is made of two disks, the upper 3 and the lower 4, located one above the other. Each disk is equipped with sector cut-outs 5, evenly spaced around the circumference, and the cut-outs of the lower disk 4 are shifted by one step relative to the cutouts of the upper disk 3, and the number of cut-outs for both disks is the same.

Верхний ярус ротора 2 выполнен в виде пары лопастей 6, расположенных над верхним диском 3. Нижний же ярус ротора 2 выполнен из равномерно расположенных лопастей 7, число которых вдвое больше числа секторных вырезов нижнего диска 4, в данном случае шесть лопастей. Лопасти 7 расположены между верхним 3 и нижним 4 дисками. Ротор 2 снабжен полым валом 8, установленным соосно с емкостью 1 на подшипниках 9. В верхней части, непосредственно под нижним диском, полый вал 8 имеет приемную насадку 10, выполненную в виде перевернутого усеченного конуса, типа конической воронки. Полый вал в месте образования воронки заключен в корпус 11. В случае подключения пневмосистемы корпус снабжается штуцерами 12. Полый вал 8 с ротором 2 имеет привод 13. The upper tier of the rotor 2 is made in the form of a pair of blades 6 located above the upper disk 3. The lower tier of the rotor 2 is made of uniformly arranged blades 7, the number of which is twice as many as the sector cutouts of the lower disk 4, in this case six blades. The blades 7 are located between the upper 3 and lower 4 discs. The rotor 2 is equipped with a hollow shaft 8, mounted coaxially with the capacity 1 on the bearings 9. In the upper part, directly below the lower disk, the hollow shaft 8 has a receiving nozzle 10, made in the form of an inverted truncated cone, such as a conical funnel. The hollow shaft in the place of formation of the funnel is enclosed in the housing 11. In the case of connecting a pneumatic system, the housing is equipped with fittings 12. The hollow shaft 8 with the rotor 2 has a drive 13.

Предлагаемый питатель работает следующим образом. The proposed feeder operates as follows.

В емкость 1 поступает мелкодисперсный высокотекучий материал, например терефталевая кислота. От привода 13 полый вал 8 вместе с приемной насадкой 10 и ротором 2 приводится во вращение. Вращаясь, лопасти 6, разбивая возможные комки, направляют материал в секторные вырезы 5 верхнего диска 3. Из-за того, что вырезы на дисках 3 и 4 смещены на шаг, материал ложится на нижний диск 4 и оказывается заключенным в определенном объеме (камере), ограниченном нижним диском и двумя соседними лопастями 7 нижнего яруса ротора 2. Отдозированный материал вращением лопастей 7 сбрасывается через секторный вырез нижнего диска 4 в приемную насадку 10 вращающегося полого вала 8. Производится осевая выгрузка сыпучего материала. Для исключения прямой просыпки материала, особенно во время его загрузки, при помощи конечных выключателей (не показаны) выставляются лопасти 7 относительно радиальных сторон секторных вырезов нижнего диска. В результате чего две соседние лопасти 7 должны всегда охватывать одно сегментное отверстие нижнего диска 4. A finely dispersed highly fluid material, for example terephthalic acid, enters the container 1. From the drive 13, the hollow shaft 8 together with the receiving nozzle 10 and the rotor 2 is rotated. Rotating, the blades 6, breaking up possible lumps, direct the material to the sector cuts 5 of the upper disk 3. Due to the fact that the cuts on the disks 3 and 4 are shifted by a step, the material lies on the lower disk 4 and is enclosed in a certain volume (chamber) bounded by the lower disk and two adjacent vanes 7 of the lower tier of the rotor 2. The metered material by rotation of the vanes 7 is discharged through a sector cutout of the lower disk 4 into the receiving nozzle 10 of the rotating hollow shaft 8. The bulk material is axially unloaded. To exclude direct spilling of the material, especially during its loading, by means of limit switches (not shown), blades 7 are set relative to the radial sides of the sector cutouts of the lower disk. As a result, two adjacent blades 7 should always cover one segment opening of the lower disk 4.

Таким образом, предлагаемая конструкция питателя позволяет:
равномерно подать сыпучий материал, в том числе и мелкодисперсный, при этом точно отдозировав его объем;
обеспечить надежность в работе в зоне загрузки за счет исключения прямой просыпки материала, что позволяет использовать их в весовых дозаторах с высокой точностью дозирования;
исключить застойные зоны и потерю продукта по пути транспортировки;
создать экологически чистое производство, повысить культуру производства.Thus, the proposed design of the feeder allows you to:
evenly supply bulk material, including finely divided, while accurately dosing its volume;
ensure reliability in the work in the loading zone by eliminating direct spilling of material, which allows them to be used in weight batchers with high metering accuracy;
eliminate stagnant zones and product loss along the transportation route;
create environmentally friendly production, improve production culture.

По предлагаемому техническому решению разработана техническая документация на весовой дозатор с предлагаемым питателем. Аппарат изготовлен и испытан на Каменском ПО "Химволокно". According to the proposed technical solution, the technical documentation for the weight batcher with the proposed feeder is developed. The device is manufactured and tested at Kamensky software "Khimvolokno".

Claims (3)

1. ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий вертикальную емкость, в днище которой размещен двухъярусный лопастной ротор, отличающийся тем, что днище емкости выполнено из двух дисков с равномерно расположенными секторными вырезами, при этом вырезы одного диска смещены относительно вырезов другого, нижний ярус ротора расположен между дисками, число его лопастей вдвое больше числа секторных вырезов диска, а вал ротора выполнен полым и снабжен приемной насадкой, расположенной непосредственно под нижним диском днища. 1. A NUTRITION FOR BULK MATERIALS, containing a vertical container, in the bottom of which there is a two-tiered blade rotor, characterized in that the bottom of the container is made of two disks with uniformly located sector cutouts, while the cutouts of one disk are offset relative to the cutouts of the other, the lower tier of the rotor is located between disks, the number of its blades is twice as large as the number of sector cutouts of the disk, and the rotor shaft is hollow and equipped with a receiving nozzle located directly under the bottom disk of the bottom. 2. Питатель по п.1, отличающийся тем, что приемная насадка имеет форму перевернутого усеченного конуса. 2. The feeder according to claim 1, characterized in that the receiving nozzle has the shape of an inverted truncated cone. 3. Питатель по п.1, отличающийся тем, что число вырезов верхнего диска равно числу вырезов нижнего диска. 3. The feeder according to claim 1, characterized in that the number of cutouts of the upper disk is equal to the number of cutouts of the lower disk.

Images