Дозатор

Изобретение относится к средствам дозирования гранулированного материала, в частности гранул диоксида (сухого льда), и предназначено для использования при очистке наружных поверхностей и внутренних полостей электрических двигателей железнодорожного подвижного состава. Изобретение направлено на упрощение конструкции дозатора и обеспечение регулируемого объемного дозирования гранул сухого льда. Этот результат обеспечивается за счет того, что помещенные в бункер гранулы сухого льда захватываются мерными углублениями дозирующего элемента, выполненного в виде тела вращения - цилиндрического вала, установленного с зазором эквидистантно поверхностям полости корпуса. Получая вращение от привода, дозирующий элемент доставляет гранулы в мерных углублениях в смесительную камеру. Проходя в окне над гребнем продольной перегородки, мерные углубления поочередно оказываются в таком положении, когда гранулы из них высыпаются, а поток воздуха, созданный избыточным давлением в полости, связанной с источником избыточного давления воздуха, выдувает гранулы из каждого мерного углубления в полость и далее в канал отдозированных гранул. Канал связан с манипулятором, который через сопло под давлением подает гранулы на очищаемую поверхность. Под действием кинетической энергии гранул и мгновенного изменения их агрегатного состояния загрязнения старые лакокрасочные покрытия отслаиваются от поверхности и опадают в шлам, гранулы сублимируются. Мерные углубления расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, что позволяет обеспечить равномерную подачу гранул. Привод за счет вариатора сообщает дозирующему элементу переменную регулируемую скорость вращения - при повышении числа оборотов объемная подача гранул возрастает, а при уменьшении падает. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к дозаторам гранулированного материала, в частности гранул диоксида (сухого льда) для очистки наружных поверхностей и внутренних полостей электрических двигателей железнодорожного подвижного состава.

Известен дозатор для однопорционной выдачи таблеток с цилиндрическим корпусом, имеющим углубления с установленным внутри цилиндрическо-концентрическим ползуном, имеющим возможность перемещения, и камерой для хранения таблеток с примыкающим выводным стволом, выполненным в примыкании к цилиндрическому куполообразному поперечному окну, у которого торцевые закрывающие поверхности и профильные боковые поверхности закреплены на корпусе и сформированы соразмерно ползуну, причем выводной ствол образован за счет расстояния между цилиндрическо-концентрической куполообразной стенкой ползуна и внутренней поверхностью цилиндрической стенки корпуса и цилиндрического корпуса (см. патент РФ №2004136850 от 05.10.2005).

Недостатком известного дозатора является однопорционная выдача дозируемого материала, в то время как гранулы сухого льда необходимо подавать с некоторым объемным расходом для обеспечения эффективной очистки поверхностей и полостей. Кроме того, известный дозатор отличается излишней сложностью конструкции и инерционностью работы.

Задача изобретения состоит в том, чтобы, не усложняя конструкции дозатора, обеспечить регулируемое объемное дозирование гранул сухого льда.

При решении поставленной задачи приемами, очевидными для специалиста, обладающего знаниями в области ремонта железнодорожного подвижного состава и дозирования материалов, возникает техническое противоречие: с одной стороны, необходимо усложнить функцию дозатора - обеспечить дозирование гранул сухого льда с регулированием массового расхода, с другой, не усложнить конструкцию дозатора.

Поставленная задача решается тем, что в известном дозаторе, содержащем бункер для сыпучего гранулированного материала, корпус, в полости которого, соединенной с бункером, установлен дозирующий элемент в виде тела вращения, имеющий мерные углубления, привод дозирующего элемента, канал отдозированного материала, согласно изобретению поверхности полости корпуса выполнены эквидистантными поверхностям дозирующего элемента, дополнительно введена смесительная камера, соединенная с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, окном и разделенная продольной перегородкой на две полости, гребень перегородки расположен в плоскости кромок окна, при этом одна из полостей связана с дополнительно введенным источником избыточного давления воздуха, другая - с каналом отдозированного материала, мерные углубления расположены на боковой поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, причем ширина окна может составить от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления, а привод снабжен вариатором скорости вращения.

Основные отличительные признаки обеспечивают объемный регулируемый расход гранул за счет вращательного движения дозирующего элемента.

Дополнительные признаки придают дозатору следующие технические свойства.

Выполнение смесительной камеры в корпусе или в виде отдельной емкости предусматривает различные технологические варианты изготовления дозатора с упрощением конструкции. Взаиморасположение и относительные размеры смесительной камеры, ее связь с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, обеспечивают регулируемое объемное дозирование гранул сухого льда.

Дозирующий элемент может быть выполнен в виде цилиндрического или конического тела вращения, что позволяет варьировать степень регулирования объемного дозирования гранул сухого льда.

Расположение мерных углублений с равномерным шагом в шахматном порядке дает возможность равномерного объемного расхода гранул. Выполнение мерных углублений в виде полусфер или в виде цилиндрических углублений является технологическими вариантами, зависящими от вида применяемого инструмента.

Выполнение корпуса из двух половин при расположении окна дозирующей камеры в плоскости разъема позволяет упростить выборку полостей в металле и облегчает установку перегородки.

В целом дополнительные признаки улучшают технические свойства дозатора при достижении задачи изобретения.

Изобретение поясняется схемой дозатора.

Дозатор содержит бункер 1 гранул сухого льда, корпус 2, в полости 3 которого, соединенной с бункером 1, установлен дозирующий элемент 4 в виде тела вращения - цилиндрического вала, имеющего мерные углубления 5, привод 6 с вариатором оборотов (не показан) для вращения дозирующего элемента 4, канал 7 отдозированных гранул. Поверхности полости 3 корпуса 2 выполнены эквидистантными поверхностям элемента 4, т.е. цилиндрическими и расположенными с зазором относительно цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 для обеспечения вращения последнего. Дополнительно введена смесительная камера 8, соединенная с полостью 3, в которой установлен дозирующий элемент 4, окном 9 и разделенная продольной перегородкой 10, гребень которой расположен в плоскости кромок окна 9. Перегородка 10 делит смесительную камеру 8 на две полости, при этом одна полость 11 связана с дополнительно введенным источником 12 избыточного давления воздуха, другая полость 13 - с каналом 7 отдозированных гранул. Мерные углубления 5 расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 с равномерным шагом. Ширина окна 9 составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления 5, а привод 6 за счет вариатора имеет переменную регулируемую скорость вращения.

Корпус 2 дозатора может быть изготовлен составным из двух половин 1, плоскость разъема которых проходит через окно 9 или полости 3, 8. Это позволит упростить выборку полостей 3, 8 и окна 9 в металле и облегчит закрепление перегородки 10.

Дозатор работает следующим образом.

Помещенные в бункер 1 гранулы сухого льда захватываются мерными углублениями 5 дозирующего элемента 4, выполненного в виде тела вращения - цилиндрического вала, установленного эквидистантно поверхностям полости 3 с зазором. Получая вращение от привода 6, дозирующий элемент 4 доставляет гранулы в мерных углублениях 5 в смесительную камеру 8. Проходя в окне 9 над гребнем продольной перегородки 10, мерные углубления 5 поочередно оказываются в таком положении, когда гранулы из них высыпаются, а поток воздуха, созданный избыточным давлением в полости 11, связанной с источником 12 избыточного давления воздуха, выдувает гранулы из каждого мерного углубления 5 в полость 13 и далее в канал 7 отдозированных гранул. Удаление потоком воздуха гранул происходит и в случае их залипания в мерных углублениях 5. Канал 7 связан с манипулятором (на чертеже не показан), который через сопло под давлением подает гранулы на очищаемую поверхность. Под действием кинетической энергии гранул и мгновенного изменения их агрегатного состояния загрязнения старые лакокрасочные покрытия отслаиваются от поверхности и опадают в шлам, гранулы сублимируются. Мерные углубления 5 расположены на цилиндрической поверхности дозирующего элемента 4 с равномерным шагом, что позволяет обеспечить равномерную подачу гранул. Привод 6 за счет вариатора сообщает дозирующему элементу 4 переменную регулируемую скорость вращения, в силу чего при повышении числа оборотов объемная подача гранул возрастает, а при уменьшении падает. Это позволяет подбирать необходимый режим обработки поверхностей гранулами. В данном случае «вариатор» - обобщающий термин, предполагающий применение устройств для изменения скорости вращения как механического типа в виде редуктора, так и электрической (электронной) схемы электродвигателя привода 6. Ширина окна 9 составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления 5.

Если смесительная камера 8 выполнена в виде отдельной емкости, то работа дозатора происходит абсолютно так же, как и описано.

Технологические варианты изготовления мерных углублений 5 (цилиндрические вместо сферических) связаны с упрощением технологии изготовления (сверление вместо фрезерования) и на работе дозатора не сказываются. Взаиморасположение и относительные размеры смесительной камеры 8, ее связь с полостью 3, в которой установлен дозирующий элемент 4, обеспечивают оптимальную работу дозатора в режиме регулируемого объемного дозирования гранул сухого льда. Расположение мерных углублений 5 в шахматном порядке дает возможность более равномерного захвата гранул.

Коническое выполнение вала дозатора 4 дает возможность изменять расход гранул за счет перенастройки бункера 1 в ручном режиме или автоматически на разные диаметры конуса с большим или меньшим количеством мерных углублений 5. В остальном работа дозатора происходит так же, как описано для основного режима.

Промышленная применимость предложенного устройства не вызывает сомнений, поскольку отдельные элементы могут быть изготовлены порознь промышленностью.

1. Дозатор, содержащий бункер для сыпучего гранулированного материала, корпус, в полости которого, соединенной с бункером, установлен дозирующий элемент в виде тела вращения, имеющий мерные углубления, привод дозирующего элемента, канал отдозированного материала, отличающийся тем, что поверхности полости корпуса выполнены эквидистантными поверхностям дозирующего элемента, дополнительно введена смесительная камера, соединенная с полостью, в которой установлен дозирующий элемент, окном и разделенная продольной перегородкой на две полости, гребень перегородки расположен в плоскости кромок окна, при этом одна из полостей связана с дополнительно введенным источником избыточного давления воздуха, другая - с каналом отдозированного материала, мерные углубления расположены на боковой поверхности дозирующего элемента с равномерным шагом, причем ширина окна составляет от 0,5 до 2,5 поперечного размера мерного углубления, а привод снабжен вариатором скорости вращения.

2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена в корпусе.

3. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена в виде отдельной емкости.

4. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что смесительная камера выполнена соразмерно длине полости дозирующего элемента, а их продольные оси параллельны.

5. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления расположены в шахматном порядке.

6. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления выполнены в виде полусфер.

7. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что мерные углубления выполнены в виде цилиндрических углублений.

8. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующий элемент выполнен в виде цилиндрического тела вращения.

9. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующий элемент выполнен в виде конического тела вращения.

10. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух половин, при этом окно дозирующей камеры расположено в плоскости разъема.