Способ взвешивания сыпучих фракций и оборудование для его осуществления
Изобретение относится к области весоизмерительной техники и предназначено для использования при приготовлении строительных смесей. Изобретение направлено на обеспечение точного и быстрого взвешивания сыпучих смесей и их транспортировку в мешалку, обеспечивая при этом максимальную производительность и минимальную частоту отказов используемого оборудования. Этот результат обеспечивается за счет того, что материал отдельных фракций смеси подают из отдельных средств дозирования на движущийся гнездовой конвейер, причем в любой заданный момент времени поступает материал только одной из фракций, а материал следующей фракции начинает поступать на гнездовой конвейер только по завершении поступления на гнездовой конвейер всего материала предыдущей фракции, при этом материал, поступивший на гнездовой конвейер, транспортируют с помощью гнездового конвейера в бункер, при этом выходное отверстие бункера, используемое для высыпания материала в мешалку, закрыто, и после того как весь материал последней фракции подан из средства дозирования на гнездовой конвейер, выходное отверстие бункера открывают и материал высыпается из бункера в мешалку. При этом согласно изобретению подачу всего материала заданной фракции, имеющего заданную массу, из средства дозирования на гнездовой конвейер выполняют таким образом, что движущийся гнездовой конвейер взвешивают для определения массы находящегося на нем материала, и в случае, если часть материала заданной фракции уже помещена в бункер, одновременно выполняют независимое взвешивание бункера для определения массы материала, находящегося в бункере, и исходя из полученных данных о массе определяют момент времени взвешивания всего материала данной фракции и в этот момент времени прерывают подачу материала данной фракции из средства дозирования на гнездовой конвейер, а в случае, если еще не все фракции дозы поданы на гнездовой конвейер, начинают подачу следующей фракции на гнездовой конвейер. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к способу взвешивания сыпучих фракций, образующих дозу, предназначенную для использования при приготовлении строительных смесей посредством смешивания фракций дозы в мешалке, и к оборудованию, предназначенному для осуществления данного способа.
В настоящее время в производстве строительных смесей для взвешивания сыпучих смесей, например заполнителей, применяют несколько различных систем.
Наиболее широко распространенной системой является устройство для взвешивания заполнителя, или конвейерные весы, в сочетании с ковшом, заполняемым после взвешивания (путем опустошения устройства для взвешивания или заполнения ковша с помощью конвейерных весов) и транспортирующим дозы заполнителя в мешалку. Однако этой системе присущи несколько недостатков. Одним из них является ограниченная производительность бетоносмесительной установки, задаваемая длиной пути смещения ковша. Этот фактор лишь частично может быть устранен использованием двухскоростного двигателя для перемещения ковша или преобразователя частоты. Еще один недостаток состоит в том, что в случае отказа тормоза двигателя возможна поломка, падение наполненного ковша в трубу и повреждение ковша и трубы. В этом случае придется остановить производство и ждать ремонта, что может привести к невозможности своевременного выполнения обязательств по договорам.
В другой системе также применяется устройство для взвешивания (конвейерные весы) и еще один конвейер, транспортирующий отдельные дозы в бункер над мешалкой. Недостаток этой системы также заключается в ограниченной производительности. Учитывая, что взвешивание других фракций (например, цемента, воды, других добавок) обычно происходит быстрее, чем взвешивание и транспортировка заполнителя, скорость взвешивания заполнителя является ключевой составляющей производительности.
Техническая задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, дающего возможность точного и быстрого взвешивания сыпучих смесей, в частности заполнителей, и их транспортировки в мешалку, обеспечив при этом максимальную производительность бетоносмесительной установки и минимальную частоту отказов используемого оборудования.
Данная задача решается с помощью способа взвешивания сыпучих фракций, образующих дозу, применяемую при приготовлении строительной смеси путем смешивания фракций дозы в мешалке, при этом согласно данному способу материал отдельных фракций подают из разных дозаторов на движущийся гнездовой конвейер, причем в каждый момент времени на конвейер поступает материал лишь одной фракции, а материал последующей фракции начинает поступать на гнездовой конвейер только после поступления всего материала предыдущей фракции, а затем материал, поступивший на гнездовой конвейер, транспортируют в бункер, причем выходное отверстие бункера, предназначенное для высыпания материала в мешалку, в тот момент закрыто, и, наконец, когда весь материал последней фракции поступил на гнездовой конвейер из дозаторов, выходное отверстие бункера открывают и материал высыпают в мешалку; причем данный способ отличается тем, что поступление всего материала заданной фракции, имеющего заданную массу, из дозатора на гнездовой конвейер организовано таким образом, что движущийся гнездовой конвейер взвешивают, определяя массу находящегося на нем материала, и в случае, если часть материала заданной фракции уже помещена в бункер, одновременно производят независимое взвешивание бункера для определения массы материала, находящегося в бункере, и из информации о массе определяют момент времени взвешивания всего материала данной фракции и в этот момент прекращают подачу материала этой фракции из дозатора на гнездовой конвейер, а в случае, если еще не все фракции дозы поступили на гнездовой конвейер, начинают подачу материала следующей фракции.
Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения в качестве средства дозирования используют дозирующие конвейеры или дозирующие клапаны.
Согласно предпочтительному варианту осуществления после поступления всего материала последней фракции дозы в бункер начинают подачу на гнездовой конвейер материала первой фракции следующей дозы, но перед тем, как материал первых фракций попадет в бункер, гнездовой конвейер останавливают.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления после поступления всего материала последней фракции дозы в бункер и после паузы начинают подачу на гнездовой конвейер материала первой фракции следующей дозы - таким образом, что материал первой фракции следующей дозы попадает в бункер не раньше, чем материал предыдущей дозы будет высыпан из бункера в мешалку, и выходное отверстие бункера вновь закроется.
Задачи изобретения также связаны с оборудованием для взвешивания сыпучих фракций, образующих дозу, предназначенную для использования в производстве строительных смесей, путем смешивания фракций дозы в мешалке, которое содержит отдельные средства дозирования для выдачи материала отдельных фракций на гнездовой конвейер, гнездовой конвейер для транспортирования материала фракций в бункер, бункер для хранения материала фракций, который затем высыпают в мешалку, и отличается тем, что гнездовой конвейер соединен с первым взвешивающим устройством для взвешивания материала, расположенного на гнездовом конвейере, а бункер соединен со вторым взвешивающим устройством для взвешивания материала, размещенного в бункере.
Согласно предпочтительному варианту осуществления средства дозирования представляют собой дозирующие конвейеры или дозирующие клапаны.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления конвейер расположен на первом взвешивающем устройстве, а бункер расположен на втором взвешивающем устройстве.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления первое взвешивающее устройство или второе взвешивающее устройство содержат тензометрические датчики.
Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
Фиг.1 - вид спереди предпочтительного варианта осуществления оборудования согласно изобретению и его частей, а
Фиг.2 - вид сверху в плане оборудования, представленного на Фиг.1.
На Фиг.1 и 2 представлен предпочтительный вариант осуществления оборудования для взвешивания сыпучих фракций согласно изобретению. Нижеследующее описание представленного оборудования направлено на случай его использования для взвешивания заполнителя. Однако данное оборудование можно аналогичным образом применить для других сыпучих фракций.
Комплект оборудования содержит дозирующие конвейеры 1 (также можно использовать дозирующие клапаны), которые подают отдельные фракции заполнителя на гнездовой конвейер 2, причем гнездовой конвейер 2 взвешивают, т.е. помещают на первое взвешивающее устройство, например, на тензометрические датчики 3. Данный гнездовой конвейер 2 транспортирует взвешенную фракцию заполнителя в бункер 4, расположенный над мешалкой 6, при этом бункер 4 тоже взвешивают, т.е. размещают на втором взвешивающем устройстве, например, на тензометрических датчиках 5.
Кроме того, данное оборудование применяют в производстве строительных смесей, например бетона, партиями. В условиях такого производства необходимо взвешивать несколько последовательно поступающих доз заполнителя, каждая из которых содержит несколько фракций, таким образом, чтобы в тот момент, когда дозу произведенной смеси извлекают из мешалки 6, уже была готова следующая доза сыпучих фракций.
В исходном положении гнездовой конвейер 2 и бункер 4 для хранения заполнителя пусты. Выходное отверстие бункера 4, предназначенное для опорожнения бункера 4 и отправки содержащегося в нем материала в мешалку 6, закрыто. Сначала запускают гнездовой конвейер 2. Одновременно с взвешиванием гнездового конвейера 2 запускают дозирующий конвейер 1, транспортирующий материал требуемой фракции на гнездовой конвейер 2. В случае, когда количество фракций превышает вместимость гнездового конвейера 2, возникает ситуация, когда по прошествии определенного времени часть материала этой фракции уже находится в бункере, а оставшийся материал фракции все еще транспортируется на гнездовом конвейере 2 от дозирующего конвейера 2. Такое состояние, однако, не считается сбоем, потому что при этом одновременно происходит взвешивание бункера 4, независимое от процесса взвешивания конвейера 2, и считывание суммарного значения обеих масс, так что и в этом случае, основываясь на полученных взвешиванием значениях массы, легко установить, весь ли материал заданной фракции подан из дозирующего конвейера на гнездовой конвейер 2.
По завершении дозирования одной фракции аналогичным образом взвешивают другие фракции - последовательно, одну за другой. Тот факт, что во время взвешивания заполнитель уже перемещается в бункер над мешалкой 6, является преимуществом. Это позволяет избавиться от ненужных простоев. Сразу по окончании взвешивания последней фракции можно опорожнить бункер 4, высыпав его содержимое в мешалку 6, и предпочтительно это следует начинать делать, пока часть материала еще находится на гнездовом конвейере 2. Во время опорожнения бункера 4 эта часть материала будет подана в бункер 4 и упадет в миксер 6 через открытое отверстие бункера 4, что обеспечит дополнительную экономию времени. После опорожнения гнездового конвейера 2 и бункера 4 можно закрыть бункер 4 и начать взвешивание следующей дозы. По окончании производственного цикла конвейер 2 останавливают.
Для ускорения процесса взвешивания в течение некоторых периодов времени можно использовать только взвешивающее устройство 3 гнездового конвейера 2. Например, в случае, когда известно, что весь материал одной дозы (т.е. весь материал всех фракций, составляющих дозу) уже передан в бункер 4. В этом случае можно начать взвешивание следующей дозы на гнездовом конвейере 2 независимо от массы бункера 4, однако существует ограничение - материал данной следующей дозы (т.е. материал первой взвешиваемой фракции) не должен попасть в бункер 4 до полного высыпания из него материала предыдущей дозы в мешалку 6, через выпускное отверстие, и закрытия выпускного отверстия бункера 4. Если подобное произойдет, то потребуется прервать взвешивание и остановить гнездовой конвейер 2. После опорожнения бункера 4 и закрытия его выпускного отверстия гнездовой конвейер 2 вновь запускают и продолжают взвешивание.
Однако таких частых остановов гнездового конвейера 2 можно избежать, отслеживая момент закрытия выпускного отверстия бункера 4 после опорожнения бункера 4 и организуя процесс таким образом, чтобы гнездовой конвейер 2 заполнялся сразу после этого момента, и можно было бы взвешивать следующую дозу, не останавливая гнездовой конвейер 2.
Для применения данного изобретения подходит известная модель гнездового конвейера «Flexowell» (с держателями и боковыми сильфонами). Предпочтительно, чтобы конвейер имел привод от двигателя 7, снабженного коробкой передач с электронным управлением и плавным пуском. Бункер 4 предпочтительно снабдить створкой с пневматическим управлением.
Оборудование согласно настоящему изобретению позволяет повысить производительность бетоносмесительной установки до 40% по сравнению с существующими технологиями (например, с системой, состоящей из взвешиваемого конвейера и ковша). Риск выпадения элементов оборудования тоже снижен, потому что при такой конструкции невозможно выпадение ковша, ведущее к повреждению оборудования.
Список ссылочных обозначений
1 - Дозирующий конвейер
2 - Гнездовой конвейер
3 - Первое взвешивающее устройство
4 - Бункер
5 - Второе взвешивающее устройство
6 - Мешалка
7 - Двигатель.
1. Способ взвешивания сыпучих фракций, образующих дозу, предназначенную для использования при изготовлении строительной смеси путем смешивания фракций дозы в мешалке (6), согласно которому материал отдельных фракций подают из отдельных средств (1) дозирования на движущийся гнездовой конвейер (2), причем в любой заданный момент времени поступает материал только одной из фракций, а материал следующей фракции начинает поступать на гнездовой конвейер (2) только по завершении поступления на гнездовой конвейер (2) всего материала предыдущей фракции, при этом материал, поступивший на гнездовой конвейер (2), транспортируют с помощью гнездового конвейера (2) в бункер (4), при этом выходное отверстие бункера (4), используемое для высыпания материала в мешалку, закрыто, и после того, как весь материал последней фракции подан из средства (1) дозирования на гнездовой конвейер (2), выходное отверстие бункера (4) открывают, и материал высыпается из бункера (4) в мешалку (6), отличающийся тем, что подачу всего материала заданной фракции, имеющего заданную массу, из средства (1) дозирования на гнездовой конвейер (2) выполняют таким образом, что движущийся гнездовой конвейер (2) взвешивают для определения массы находящегося на нем материала и в случае, если часть материала заданной фракции уже помещена в бункер (4), одновременно выполняют независимое взвешивание бункера (4) для определения массы материала, находящегося в бункере (4), и, исходя из полученных данных о массе, определяют момент времени взвешивания всего материала данной фракции и в этот момент времени прерывают подачу материала данной фракции из средства (1) дозирования на гнездовой конвейер (2), а в случае, если еще не все фракции дозы поданы на гнездовой конвейер (2), начинают подачу следующей фракции на гнездовой конвейер (2).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средства (1) дозирования представляют собой дозирующие конвейеры или дозирующие клапаны.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после подачи всего материала последней фракции дозы в бункер (4) начинают подачу на гнездовой конвейер (2) материала первой фракции следующей дозы, но при этом конвейер (2) останавливают до того, как данный материал первых фракций попадет в бункер (4).
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после подачи всего материала последней фракции дозы в бункер (4) и паузы подачу на гнездовой конвейер (2) материала первой фракции следующей дозы осуществляют таким образом, что материал первой фракции следующей дозы попадает в бункер (4) не раньше, чем материал предыдущей дозы будет высыпан из бункера (4) в мешалку (6), и выходное отверстие бункера (4) будет вновь закрыто.
5. Оборудование для взвешивания сыпучих фракций, образующих дозу, предназначенное для использования при изготовлении строительной смеси путем смешивания фракций дозы в мешалке (6), содержащее отдельные средства (1) дозирования для подачи на гнездовой конвейер (2) материала отдельных фракций, гнездовой конвейер (2) для транспортирования материала фракций в бункер (4), бункер (4) для хранения материала фракций, который затем высыпают в мешалку (6), отличающееся тем, что гнездовой конвейер (2) соединен с первым взвешивающим устройством (3) для взвешивания материала, находящегося на гнездовом конвейере (2), а бункер (4) соединен со вторым взвешивающим устройством (5) для взвешивания материала, помещенного в бункер (4).
6. Оборудование по п.5, отличающееся тем, что средства (1) дозирования представляют собой дозирующие конвейеры или дозирующие клапаны.
7. Оборудование по п.5 или 6, отличающееся тем, что гнездовой конвейер (2) размещен на первом взвешивающем устройстве (3), а бункер (4) размещен на втором взвешивающем устройстве (5).
8. Оборудование по п.7, отличающееся тем, что первое взвешивающее устройство (3) или второе взвешивающее устройство (5) содержит тензометрические датчики.
