устройство для дозирования сыпучих материалов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее рабочую камеру и регулирующий клапан, расположенный с возможностью перемещения для обеспечения подачи сыпучего материала в зону его вывода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования вводимого в волокнистую матрицу сыпучего материала за счет одновременного регулирования количества вводимого сыпучего материала по объему волокнистой матрицы и его фиксации в ней, регулирующий клапан выполнен в виде полой иглы, имеющей осевое колебательное движение и состоящей из рабочего канала и заслонки, расположенной на оси с возможностью качания в зоне вывода сыпучего материала, при этом заслонка имеет Z-образную форму с дополнительной односторонней средней площадкой и расположена так, что ее верхняя площадка размещена под рабочим каналом с возможностью утапливания в зоне вывода сыпучего материала в выполненный в стенке иглы паз, причем размер нижней площадки превышает толщину стенки полой иглы, а средняя площадка обращена в зону вывода сыпучего материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дозированию мелкосыпучих материалов и может быть использовано при создании волокнистых материалов с наполнителем, например семенами трав.

Известны дозаторы для сыпучих материалов, выполненные в виде бункера с двойными заслонками. Обладая достаточной точностью дозирования сыпучих материалов, это устройство позволяет производить дозирование лишь на поверхность матрицы и не обладает возможностью дозировать сыпучие материалы непосредственно внутрь волокнистой матрицы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для дозирования сыпучих материалов, содержащее рабочую камеру, выполненную в виде расходного бункера, регулирующий клапан, представляющий собой барабанный питатель с дозирующими ячейками и приводом, обеспечивающим вращательное движение клапана и приспособление для выгрузки материала, причем барабанный питатель снабжен радиальными прорезями в местах расположения ячеек и надет на полую ось с радиальным пазом, соединенным с источником подачи воздуха.

Недостаток данного устройства заключается в том, что вращательное движение регулирующего клапана обеспечивается приводом и требуется источник подачи воздуха. Все это делает устройство достаточно дорогим. Кроме того, высокая точность дозирования данного устройства возможна лишь на поверхность матрицы и практически отсутствует возможность дозирования сыпучих материалов внутрь матрицы.

Цель изобретения состоит в повышении точности дозирования вводимого в волокнистую матрицу сыпучего материала за счет одновременного регулирования количества вводимого сыпучего материала по объему волокнистой матрицы и его фиксации в ней.

Указанная цель достигается тем, что устройство для дозирования сыпучих материалов выполнено в виде полой иглы, состоящей из рабочего канала и расположенного в зоне вывода сыпучего материала Z-образного клапана, выполненного на оси и состоящего из направляющей, на которой за одно целое выполнены три рабочие площадки, на конце, обращенном к рабочему каналу, расположена площадка, утапливаемая в момент ввода полой иглы в волокнистую матрицу в стенку, в месте перехода рабочего канала в зону вывода сыпучего материала, а на другом конце направляющей расположена площадка, размер которой превышает толщину стенки полой иглы, а над ней выполнена дополнительная площадка, обращенная в зону вывода сыпучего материала.

На фиг. 1 изображен разрез конца полой иглы, изготовленной из стали с последующей термообработкой; на фиг.2-6 - рабочие позиции полой иглы с регулирующим клапаном в процессе работы.

Полая игла состоит из рабочего канала 1, представляющего собой полый цилиндр, причем внутренний диаметр составляет 2/3 внешнего, и зоны 2 вывода сыпучего материала, размер стенок в которой равен размеру стенок рабочего канала. В зоне 2 вывода на оси 3 располагается Z-образный клапан, который в своем крайнем левом положении покоится на стенке иглы. Клапан может совершать качательные движения. Клапан состоит из направляющей 4, на которой за одно целое выполнены три рабочие площадки, на конце, обращенном к рабочему каналу, расположена площадка, в виде затвора 5, на другом конце направляющей 4 расположена площадка в виде язычка 7, а над ней дополнительная площадка в виде полочки 6. В стенке в месте перехода рабочего канала 1 в зону 2 вывода сыпучего материала предусмотрено отверстие 8 для затвора 5. Оно необходимо для захода в него затвора 5, когда клапан занимает крайнее левое положение. Размеры затвора 5 и язычка 7 зависят от функции, выполняемой иглой. Например, если игла помимо дозирования и фиксации сыпучего материала производит также упрочнение материала, в этом случае затвор 5 и язычок 7 выступают в роли зазубрин, и их размеры устанавливаются в зависимости от конкретного случая.

Устройство работает следующим образом.

Сыпучий материал посредством бункера подается в рабочий канал полой иглы, причем размер сыпучего материала должен быть меньше 2/3 диаметра полой иглы. Полые иглы закреплены, например при помощи резьбы и контргайки на игольной доске иглопробивной машины, например ИМ-1800м. Игольная доска совершает колебательные движения по вертикали с частотой до 8,3 Гц.

В начальный момент времени игольная доска находится в максимально верхнем положении. Регулирующий клапан (фиг.2), занимая крайнее левое положение, преграждает затвором выход в зону вывода сыпучего материала. При начале движения игольной доски вниз, на сыпучий материал, находящийся в рабочем канале, начинает действовать сила инерции, направленная против направления движения игольной доски.

В момент ввода полой иглы в волокнистую матрицу (фиг.3) волокна давят на язычок клапана, заставляя его повернуться против часовой стрелки, затвор клапана утапливается в специально для него созданное отверстие в месте перехода рабочего канала в зону вывода сыпучего материала. Действующие силы инерции удерживают сыпучий материал в рабочем канале.

В момент, когда игольная доска находится в максимально нижнем положении (фиг. 4) скорость движения, разумеется, равна нулю, силы инерции отсутствуют. И под действием силы тяжести сыпучий материал опускается на полочку. Так как расстояние от полочки до рабочего канала чуть больше диаметра канала, следовательно, опускается лишь одна частица сыпучего материала.

При начале движения игольной доски вверх (фиг.5) язычок, цепляясь за волокна, поворачивает клапан по часовой стрелке, вынуждая последнего занять крайнее правое положение. Частица сыпучего материала, выходя за размеры иглы, захватывается и фиксируется волокнами.

При дальнейшем движении вверх (фиг.6) на сыпучий материал кроме сил тяжести действуют силы инерции, направленные против скорости движения, в этом случае силы инерции совпадают по направлению с силами тяжести, они удерживают сыпучий материал в рабочем канале и оказывают давление на затвор, не давая, тем самым занять клапану иное, кроме крайнего правого, положение. При таком положении клапан приходит в максимально верхнее положение. Рабочий цикл повторяется сначала.

Полые иглы крепятся на игольной доске, например, при помощи резьбы и контргайки. Размер резьбового отверстия на игольной доске рассчитан на внешний диаметр полой иглы 10 мм, в случае использования полой иглы меньшего диаметра на резьбу иглы навинчивается плашка с внешней резьбой под резьбовое отверстие игольной доски, и затем производится фиксация при помощи контргайки. Возможно также использование полых игл с меньшей толщиной стенок.

Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности дозирования вводимого в волокнистую матрицу сыпучего материала.