дозатор вязких масс

Формула изобретения

ДОЗАТОР ВЯЗКИХ МАСС, преимущественно пульп, содержащий корпус с окнами нагнетания и выдачи масс, вращающуюся цилиндрическую гильзу с выполненной в ней радиальной цилиндрической мерной камерой с кромками по ее поверхности, размещенные в окнах нагнетания и выдачи масс вкладыши с криволинейными отверстиями, кромки которых размещены с возможностью взаимодействия с кромками мерной камеры, плавающие поршни, установленные в мерной камере, отличающийся тем, что кромки мерной камеры и кромки отверстий во вкладыше выполнены острыми и с пересечением касательных к ним в каждой точке взаимодействия под углом 20 45^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а конкретно к устройствам дозирования пульп (дисперсионных волокнистых веществ ягодных и плодовых соков с мякотью) в кондитерском производстве, и может быть использовано в химической, бумажной промышленности, в строительном деле, в фармакологии и парфюмерии для дозирования жидких и консистентных веществ с волокнистыми неабразивными добавками.

В качестве аналога принят тестоделитель (патент ФРГ N 2310104, кл. А 21 С 5/00). В нем имеется поршень, движущийся в вертикальной мерной камере. При движении вниз происходит засасывание порции теста в мерную камеру и верхний отсекатель перекрывает в нее вход. Движение поршня вверх сопровождается выдавливанием дозы вниз к нижнему отсекателю, который запаздыванием в срабатывании обеспечивает нужную дозу.

Наличие отсекателей позволяет использовать тестоделитель для дозирования пульп. Однако он сложен устройством: нужны приводы для поршня и двух отсекателей. Кроме того, этот тестоделитель из-за особенностей конструкции не может обеспечить малой погрешности дозирования.

Известен дозатор вязких масс (авт.св. СССР N 1344307, кл. А 21 С 5/04), который принят за прототип. В корпусе этого дозатора размещена цилиндрическая вращающаяся гильза с радиальной цилиндрической мерной камерой. В камере расположен плавающий поршень. Кроме того, корпус дозатора имеет окна нагнетания и окно выдачи. Контуры проходных отверстий этих окон могут быть произвольными и выполняется во вкладышах. Последние устанавливаются так, что непосредственно прилегают к гильзе. Вращение гильзы и избыточное давление дозируемого вещества в окне нагнетания обеспечивают периодическое движение плавающего поршня сверху вниз и выдачу доз.

Недостаток его проявляется в том, что волокна пульпы, попадая на кромки мерной камеры и кромки отверстий во вкладышах, размочаливаются ими, вращением гильзы затягиваются в зазор между гильзой и корпусом и заклинивают гильзу.

С целью повышения надежности и эффективности использования дозатора при обработке пульп кромки мерной камеры и кромки отверстий во вкладышах выполнены режущими и так, что касательные к кромкам отверстий, в сторону которых движутся кромки мерной камеры, и касательные к кромкам мерной камеры пересекаются на поверхности гильзы под одинаковым для любой точки пересечения кромок камеры и отверстий углом 20-45^о.

Известны устройства для резания. Типичный пример обычные ножницы. Лезвия их могут быть прямолинейными, криволинейными в плоскости резания (ножнички из маникюрных наборов), криволинейными в плоскости, перпендикулярной плоскости резания (ножницы-секаторы для обрезки веток). Существуют ножницы-гильотины с прямолинейными, поступательно движущимися лезвиями. Для первых перечисленных устройств для резания характерно вращательное относительное движение лезвий и переменные значения углов между лезвиями. Для ножниц-гильотин угол между лезвиями постоянен при прямых лезвиях. Суммируя изложенное, полагают, что наличие в изобретении постоянного угла между лезвиями, расположенными на цилиндрических поверхностях, отличает изобретение от других подобных устройств и позволяет получить эффект, не достижимый при другом расположении лезвий.

Кроме того, предлагаемый дозатор прост в конструктивном и эксплуатационном отношении (имеет только два подвижных звена), а наличие режущих кромок позволяет существенно расширить область его применения.

На фиг. 1 представлен дозатор сечение, по продольной оси мерной камеры; на фиг. 2 вид в окно нагнетания; на фиг. 3 поясняется принцип действия дозатора; на фиг. 4 представлены варианты отверстий во вкладышах.

Дозатор пульп (фиг. 1 и 2) состоит из корпуса 1, цилиндрической гильзы 2 с радиальной цилиндрической мерной камерой 3. Внутри мерной камеры находится плавающий поршень 4. Корпус дозатора имеет окно 5 нагнетания и окно 6 выдачи. Оба окна перекрыты вкладышами 7 с отверстиями. Вкладыши изготавливаются из стали и имеют режущие кромки 8. Края 9 мерной камеры армируются либо стальными, либо твердосплавными кольцами 10, кромки 11 которых также выполнены режущими.

Дозатор работает следующим образом.

В корпусе 1 (фиг. 1 и 2) непрерывно вращается гильза 2. При этом мерная камера 3 оказывается периодически открытой в окно 5 нагнетания и в окно 6 выдачи. За счет разности давлений между этими окнами поршень 4 совершает периодические движения сверху вниз и выталкивает отмеренную дозу пульпы через окно 6. При этом кромки 11 колец 10 набегают на кромки 8 вкладышей 7 и, взаимодействуя с ними, разрезают попавшие на них волокна.

Устройство режущих кромок дозатора приведено на фиг. 3. Здесь дуга ADC режущая кромка мерной камеры. Она движется в направлении вектора V. Радиус мерной камеры R. Знаками 0, I, II и III отмечены произвольные положения кромки мерной камеры. Дуги АВ и ВС очерчивают режущую кромку в отверстии вкладыша, при этом другие контуры отверстия во вкладыше для простоты не показаны (они могут быть практически любыми).

В положении I построены касательные: nn касательная к окружности радиуса R (касательная кромка мерной камеры), nm касательная к кромке отверстия во вкладыше (к окружности радиуса r). Аналогичные построения сделаны и для положения II кромки мерной камеры. Здесь kl касательная к ней, а kp касательная к кромке отверстия. Из фигуры видно, что углы между касательными равными между собой. Режущие кромки можно сделать такими, что углы остаются неизменными при любых относительных положениях кромок (например 0 и III на фиг. 3). Таким образом, резание волокон пульп проходит в одинаковых условиях при любом положении мерной камеры относительно вкладышей. Это обстоятельство стабилизирует работу дозатора. Величины углов выбираются исходя из следующих соображений.

Малым углам соответствует большое количество одновременно перерезаемых волокон. Поэтому, чтобы обеспечить приемлемые силовые нагрузки, нужно, чтобы 20^о. При слишком больших углах волокна в массе своей двигаются к центру отверстия во вкладыше, что также затрудняет их резание. Поэтому должно быть 45^о.

На фиг. 4 представлены варианты исполнения режущих кромок вкладышей. Очевидно, что при = const они имеют плавную криволинейную конфигурацию (фиг.4а). При переменных и малых пределах значения углов кромки могут быть очерчены отрезками прямых линий (фиг.4б).