Устройство объемного дозирования порошков

 

Использование: на прессах при изготовлении изделий из порошковых материалов. ft в частности таблеток с малой толщиной, применяемых в промышленности источников тока. Сущность изобретения: устройство содержит бункер 1, плиту 4 с матрицей 5 и размещенный между ними приводной питатель 2, выполненный в виде плоского затвора , установленного в направляющих 13 и связанного кронштейном 14 с пневмоцилиндром 15 двустороннего действия для сообщения продольного возвратно-поступательного перемещения. Питатель снабжен мерной емкостью 3 с рабочей полостью в виде паза щелевидной формы, большая ось паза размещена под углом к оси перемещения питателя . На нижней стороне питателя размещен разравниватель, выполненный в виде выступающего кольцевого сектора, Ё сл о ю о о Фиг 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

СПИ

К АВТОг."

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4822935/27 (22) 30.03.90 (46) 30.07,92, Бюл, гВ 28 (71) Научно-исследовательский институт прикладной химии (72) М.ll,Àøèõìèí, В.Г,Джангирян, Т.H,Cãàнова, Г.И.Сикавин и В.Б.Громов (56) Орлов С.П, Дозирующие устройства.—

M.: Машиностроение, 1966, с. 51-52, рис. 28.

Авторское свидетельство СССР

М 1027065, кл. В 30 В 15/30, 1982, Авторское свидетельство СССР . М 1388327, кл. G 01 F 13/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ 00РОШКОВ

{57) Использование: на прессах при изготовлении изделий из порошковых материалов, Я2 1750966 А1 (51)ю В 30 В 15/30, В 22 Е 3/00 в частности таблеток с малой толщиной, применяемых в промышленности источников тока. Сущность изобретения: устройство содержит бункер 1, плиту 4 с матрицей 5 и размещенный между ними приводной питатель 2, выполненный в виде плоского затвора, установленного в направляющих 13 и связанного кронштейном 14 с пневмоцилиндром 15 двустороннего действия для сообщения продольного всзвратно-поступательного перемещения. Питатель снабжен мерной емкостью 3 с рабочей полостью в виде паза щелевидной формы. Большая ось паза размещена под углом к оси перемещения питателя. На нижней стороне питателя размещен разравниватель, выполненный в виде выступающего кольцевого сектора, 1750966

20

45 размер хорды которого превышает размер диаметра матрицы 5, а его выпуклая часть направлена в сторону мерной емкости. Мерная емкость выполнена открытой с объемом рабочей полости, в 1,5-2 раза большим объема насыпной полости матрицы. Длина паза мерной емкости превышает диаметр матри. цы, а ширина составляет 0,1-0,25 его велиИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении изделий из порошковых материалов, в частности таблеток с малой толщиной, применяемых в промышленности химических источников тока.

Известен объемный дозатор камерного типа, Он содержит объемную камеру, не имеющую дна. Камера может перемещаться под бункером, в котором-находится доэируемый материал. Перемещение камеры производят по плите с отверстием с помощью пневматического цилиндра. Для предохранения высыпания материала иэ бункера во время перемещения камеры имеется зазор. который перемещается вместе с камерой.

Изменение емкости камеры достигается установкой специальных вкладышей.

Известно также устройство для загрузки пресс-форм порошковым материалом, содержащее питатель, смонтированный на матричной плите с возможностью перемещения вдоль последней, и привод питателя с пневмоцилиндром и рычажной системой, Устройство снабжено сталкивателем порошковых иэделий. Корпус питателя выполнен в виде прямоугольной закрытой емкости и соединен с бункером эластичным патрубком. Нижняя торцовая часть питателя упруго поджата к матричной плите.

Недостатком известных устройств является низкое качество иэделий, обусловленное тем, что тонкий слой порошка в матрице увлекается эа питателем при перемещении над заполненной порошковым материалом матрицей рабочего отверстия питателя с порошком под влиянием сил сдвига и межчастичного трения. В результате этого равномерность слоя порошка нарушается и качество изделий снижается, Известна конструкция устройства объемного доэирования порошков в матрицу для прессования пуансоном плоских тонких изделий. Устройство содержит бункер, базовую плиту с матрицей и размещенный чины, На нижней стороне мерной емкости выполнен плужковый скребок в виде. выступа, форма которого соответствует форме паза, Корпус мерной емкости выполнен в виде диска, установленного в питателе с возможностью поворота, и имеет фиксирующий винт 21. 4 з,п, ф-лы, 7 ил, между ними приводной питатель с рабочим отверстием, Бункер жестко закреплен на питателе и имеет две емкости, соединенные внизу каналом. Внизу под каналом располо5 жено выходное окно питателя. С обеих сторон рабочего отверстия питателя выполнены скосы с углами наклона от 4 до

12 к направлению перемещения питателя, предназначенные для уплотнения порошка

B матрице и эаглаживания дефектов засыпки {вырывы или недосыпка).

Недостатком известного устройства является низкое качество изделий, обусловленное тем, что высота столба порошка в закрытых мерных емкостях препятствует свободному выходу воздуха из полости матрицы при ее заполнении. Возникают условия для образования воздушных пустот и закапсулированных пузырьков воздуха, а следовательно,и неравномерного распределения частиц йорошкэ в объеме прессовки, Скосы рабочего отверстия питателя по-разному воздействуют на частицы порошка, находящиеся в различных точках матрицы, Усилия подпрессовки порошка меняются от центра матрицы к ее периферии, в результате чего предварительная плотность в объеме прессовки различна, Вследствие этого при срезании избытка порошкового материала с зеркала матрицы в зоне среза образуются трещины и сколы; приводящие к браку изделий.

Цель изобретения — повышение качества изделий эа счет обеспечения равномерного распределения порошка s матрице, Укаэанная цель достигается тем, что известное устройство для объемного дозирования порошков в матрицу, содержащее бункер, плиту с матрицей, размещенный между ними приводной питатель. снабжено установленной в питателе мерной емкостью с рабочей полостью в виде паза щелевидной формы, большая ось которого размещена под углом к оси перемещения питателя, и разравнивателем, размещенным на нижней

1750966 стороне питателя и выполненним" в виде выступающего относительно нее кольцевого сектора, длина хорды которого превышает диаметр матрицы, а выпуклая часть направлена в сторону мерной емкости, Мерная емкость выполнена открытой с обьемом рабочей полости, в 1;5-2 раза большим объема насыпной полости матрицы. Длина паза мерной емкости превышает диаметр матрицы, а ширина составляет 0,1—

0,25 его величины, На нижней стороне мерной емкости выполнен плужковый скребок в виде выступа, форма которого соответствует форме паза.

Корпус мерной емкости выполнен в ви-де диска, установленного в питателе с возможностью поворота, и имеет фиксирующий винт.

Известны устройства для дозирования порошков в матрицу, имеющие приводной питатель с закрытой мерной емкостью и с рабочим отверстием, . Однако выполнение приводного питателя с открытой мерной емкостью s виде паза, имеющей рабочее отверстие в виде щели, большая ось которой размещена под углом к оси перемещения питателя, обеспечивает последовательный ввод порошка в полость матрицы организованной струей, вследствие чего осуществляется полное и. последовательное вытеснение воздуха, исключается его захват и капсулирование порошком внутри прессовки и обеспечивается равномерное распределение частиц во всем объеме матрицы.

;Выполнение рабочих объемов мерной емкости питателя и матрицы |: соотношени1 . ями величин их параметров относйтельно диаметра матрицы снижает до минимума влияние сил сдвига и межчастйчного сцепления.

Известны также устройства, имеющие питатель, нижние торцы стенок которого являются разравнивателями порошка в матрице, Однако применение разравнивателя, размещенного на нижней стороне питателя и выполненного в виде выступающего относительно нее кольцевого сектора, длина хорды которого преаышает диаметр матрицы, а выпуклая часть направлена в сторону мерной емкости, позволяет осуществить перенос частиц порошка по нескольким координатам одновременно (по выпуклой дуге сектора). Перенос частиц порошка из сосредоточенных масс в менее сосредоточенные способствует равномерному их распределению в матрице.

Этому же способствует применение плужкового скребка, выполненного в виде лирования степени. поджатия торца бункера

1 к плоскости пйтателя 2. Питатель 2 выполнен в виде затвора, установленного в направляющих 13 и связанного кронштейном

14 с пневмоцилиндром 15 двустороннего

40 действия для сообщения продольного возвратно-поступательного перемещения.

В исходном положении питателя 2 объемная мерная емкость 3 совмещена соосно с выходным каналом 9 бункера 1, 45

Корпус емкости 3 выполнен а виде дис50 ка 16 (фиг,2), по центру и торцу которой вскрыт сквозной паз 17 (фиг.3) вытянутой щелевидной формы, образуя мерную емкость 18. Нижняя часть мерной емкости выполнена выступающей относительно

55 нижнего торца диска 16 в виде скребка 19 (плужковый скребок). Нижней торцовой частью плужковый скребок плотно поджат к плоскости зеркала матрицы, Большая ось 20 паза 17 и плоскость скребка параллельны друг другу (фиг.4). выступа, форма и размещение которого со ответствуют форме и размещению паза питателя. Плужковый скребок срезает излишкй порошка с"зеркала матрицы и пе5 реносит их в места недосыпки.

Известно также, что различные порошки имеют разную сыпучесть, поэтому размещение рабочих органов и их воздействие на частицы порошка имейт большое значение.

10 Выполнение корпуса мерной емкости в виде дйска",установленного а питателе с возможностью фикСированного поворота, позволяет дозировать порошки, имеющие различные свойства.

15 На фиг,1 изображено устройство обьемного дозирбвания "йа фиг.2 — объемная мерная емкость; íà фиг,3 — вид А на фиг,1; на фиг.4 — вид Ь на фиг.2; на фиг.5 — вид В на фиг.1, кольцевой сектор разравнивателя; на фиг,6 — узел I на фиг 1; на фиг,7 — сечение

à — Г на фиг.6, Устройство объемного доэирования (фиг.1) содержит. бункер 1 для порошкового матерйала, пйтатель 2 с объемной мерной емкостью 3, плиту 4 с матрицей 5. Матрица сочленена с нижним пуансоном 6 и выполнена с воэможностью взаимодействия с верхним пуансоном 7 при прессовании иэделия. о

30 Верхний торец пуансона 6 образует дно матрицы 5. Бункер 1 установлен в стойках 8, жестко закрепленных на плите 4, и нижним своим торцом с каналомЗ йоджат пружинами 10 подвесок 11 к верхней плоскости пи35 тателя 2. Подвески 11 смонтированы на стойках 8 и закреплены с помощью установочных гаек 12, предназначенных для регу1750966

25

Для расширения технических возможностей дозирующего устройства, с учетом свойств порошков, при заполнении ими матрицы 5 корпус мерной емкости 3 выполнен с возможностью осуществления поворота вокруг собственной оси и снабжен фиксирующим винтом 21.

Питатель 2 снабжен разравнивателем

22 (фиг.6), выполненным в виде выступающего относительно нижней плоскости питателя кольцевого сектора, Нижняя плоскость разравнивателя 22 плотно поджата к плоскости зеркала матрицы. При этом выпуклая часть сектора направлена в сторону емкости (разрез Г-Г на фиг.7) и служит для разравнивания порошка в матрице при перемещении питателя влево, а вогнутая служит для сбрасывания изделий в лоток при перемещении питателя вправо.

Для снижения влияния столба порошка на равномерное распределение его no всему обьему прессовки объем емкости 1 8 превосходит в 1,5-2 раза объем полости матрицы 5. При зтом матрица составляет

0,1 — 0,25 диаметра матрицы, а длина превышает его величину.

При изготовлении тонкослойных изделий, где отношение наружного диаметра к толщине более десяти, возникают затруднения в части равномерного распределения порошка по объему матрйцы.

Эффективным является изменение формы загрузочного окна, при котором уменьшается площадь поперечного сечения столба порошка в матрице, вследствие чего усилия сдвига частиц порошка в матрице будут минимальными, поэтому форма рабочего отверстия выполнена в виде щели.

С целью обеспечения организованной и свободной засыпки порошка по площади матрицы в процессе перемещения и исклю-. чения влияния высоты столба порошка на равномерность засыпки объем рабочей полости в 1,5 — 2 раза превышает объем насыпной полости матрицы. При снижении нижнего предела в центральной части щелевого паза расход порошка больше, чем в периферийных частях.

Увеличение верхнего предела приводит к переуплотнению по периферии.

Устройство работает следующим образом, Порошок из бункера 1 через канал 9 поступает в мерную емкость 18 и заполняет ее объем. При перемещении питателя 2 вправо (фиг.1) в направлении к матрице 5 объемная мерная емкость 3 с порошком проходит сверху над полостью матрицы, заполняет ее порошком и останавливается в крайнем правом положении за матрицей 5, Ввод порошка из мерной емкости 3 в полость матрицы 5 осуществляется организованным, в виде ручейка, потоком. Такой способ ввода порошка в матрицу обеспечивается из мерной емкости, выполненной в виде паза щелевидной формы и размещенной под углом к продольной оси перемещения питателя 2, Величина угла зависит от свойств порошкового материала. С уменьшением сыпучести и текучести угол увеличи-. вается до максимального значения, равного

45О.

Организованный ввод порошка в матрицу обеспечивает свободный выход воздуха из ее полости через освобождающийся канал мерной емкости 3, предотвращает захват пузырьков воздуха и его капсулирование в объеме прессовки, При движении питэтеля 2 влево, в исходное положение, происходит дополнительный ввод порошка в места возможного образования дефектов плужковым скребком 19, размещенным под углом к его перемещению. Плужковый скребок срезает излишки порошка, перемещает их в продольном и поперечном направлениях.

Окончательное (тонкое) распределение частиц порошка осуществляется разравнивателем 22. При этом избыточные частицы порошка срезаются и, перемещаясь по выпуклой дуге сектора. заполняют микронеровности, После останова питэтеля 2 в исходном положении осуществляется прессование изделия с помощью верхнего пуансона 7 и подготовка питэтеля к повторному циклу, Отпрессованное изделие выталкивается из матричной полости и сбрасывается питателем нэ лоток при повторном заполнении матрицы порошком. Цикл повторяется.

Устройство дозирования за счет организованного заполнения и обеспечения равномерного распределения порошка в матрице позволяет получить тонкослойные изделия высокого качества.

Формула изобретения

1. Устройство объемного дозирования порошков, содержащее бункер, плиту с матрицей и размещенный между ними приводной питатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий за счет обеспечения равномерного распределения порошка в матрице, оно снабжено установленной в питателе мерной емкостью с рабочей полостью в виде паза щелевидной формы, большая oct которого размещена под углом к оси перемещения питателя, и. разравнивателем, размещенным на нижней стороне питателя и выполненным в виде выступающего относительно нее кольцево1750966

77

Фиг. 2

Вод б

Фиг.1

ro сектора, длина хорды которого превышает диаметр матрицы, а выпуклая часть направлена в сторону мерной емкости, 2, Устройство по п.1, о тл ич а ющее- 5 с я тем. что мерная емкость выполнена открытой с объемом рабочей полости, в 1,5 — 2 раза большим объема насыпной. полости матрицы.

3, Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч э ющ е е с я тем, что длина паза мерной емкости превышает диаметр матрицы. а ширина составляет 0,1 — 0.25 его величины.

4. Устройство по. пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на нижней стороне мерной емкости выполнен плужковый скребок в виде выступа, форма которого соответствует форме паза, 5. Устройство по пп.1 — 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что корпус мерной емкости выполнен в виде диска, установленного в питателе с возможностью поворота, и имеет фиксирующий винт.

1750966

1750966

Составитель М.Ашихмин

Редактор M,Êîáûëÿíñêàÿ Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ðåâcêàÿ

Заказ 2653 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101