Импульсный дозатор жидкости

 

Использование: для дозированной подачи жидкости. Сущность изобретения заключается в том, что дозатор включает перепускной цилиндр 1, выполненный из двух одинаковых цилиндров (Ц) 9 и 20 с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем (П) 4 и 5, причем одна полость каждого Ц 19 и 20 заполнена промежуточной жидкостью (ПЖ) 3 и обе указанные полости сообщены друг с другом и с емкостью 39 для ПЖ, а вторая полость каждого Ц 19 и 20 заполнена дозируемой жидкостью (ДЖ) 10, поступление которой в соответствующую полость Ц 19 и 20 регулируется клапанами подвода (КП) 6, 7 и отвода К 8, 9, управляемыми управляющим клапаном (УК) 11. КП 6, 7 соединены штоками 17, 18 с К 8, 9. При этом каждая пара К размещена в соответствующих полостях и каналах крышек 13 и 14, подпружинена и работает в противофазе. Имеются также соответствующие коммуникации. По сигналу УК 11 воздух поступает в полости 28, 29 К 7, 8, в результате К 6, 7. 8, 9 устанавливают в положение, показанное на фиг.1. ДЖ 10 из емкости 42 попадает в полость 31 крышки 13 и далее через канал 23, открытй К 6 в дозирующую полость 25 Ц 19, перемещая П 4 и вытесняя ПЖ 3 из Ц 19 в Ц 20. П 5 перемещается, вытесняя ДЖ 10 в канал 24, далее через полость 32 крышки 1Л и через канал 22 в приемную емкость 43. При переключении УК 11 К 6, 7, 8, 9 переключаются и выдача ДЖ 10 происходит из Ц 19. Для изменения дозы изменяют объем ПЖ 3 между П 4 и 5. 4 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (л)з G 01 F 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :

jC? (л) 1()

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800292/10 (22) 08.01.90 (46) 07.09,92. Бюл, ¹ 33 (71) Научно-производственное объединение им. С.А,Лавочкина (72) В.А.Черкасов, И.З,Чернин и А,И,Князев (56) Авторское свидетельство СССР

N 580450, кл, G 01 F 13/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР .N 558158, кл, G 01 F 11/00, 1976, (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ДОЗАТОР ЖИДКОСТИ (57) Использование; для дозированной подачи жидкости, Сущность изобретения заключается в том, что дозатор включает перепускной цилиндр 1, выполненный иэ двух одинаковых цилиндров (Ц) 9 и 20 с размещенным в каждом иэ них соответствующим плавающим поршнем (П) 4 и 5, причем одна полость каждого Ц 19 и 20 заполнена промежуточной жидкостью (ПЖ)

3 и обе указанные полости сообщены друг с другом и с емкостью 39 для ПЖ, а вторая полость каждого Ц 19 и 20 заполнена дозиИзобретение относится к области дозирования материалов, в частности к устройствам для дозирования жидкостей.

Известен импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр с установленными в нем двумя плавающими дисками, систему подачи и отвода жидкости с клапанами и систему автоматического управления клапанами, а причем перепускной цилиндр выполнен из двух сообщающихся частей, оси которых расположены под углом, а плавающие диски установлены внутри этих частей цилиндра (1). Недостатками

„,. Ж„, 1760337 А1 руемой жидкостью (ДЖ) 10, поступление которой в соответствующую полость Ц 19 и 20 регулируется клапанами подвода (КП) 6, 7 и отвода К 8, 9, управляемыми управляющим клапаном (УК) 11. КП 6, 7 соединены штоками 17, 18 с К 8, 9. При этом каждая пара К размещена в соответствующих полостях и каналах крышек 13 и 14, подпружинена и работает в противофазе. Имеются также соответствующие коммуникации. По сигналу

УК 11 воздух поступает в полости 28, 29 К 7, 8, в результате К 6, 7, 8, 9 устанавливают в положение, показанное на фиг,1. ДЖ 10 иэ емкости 42 попадает в полость 31 крышки

13 и далее через канал 23, открытй К 6 в дозирующую полость 25 Ц 19, перемещая П

4и вытесняя ПЖЗиз Ц19 в Ц20. П5 перемещается, вытесняя ДЖ 10 в канал 24, далее через полость 32 крышки 14 и через канал 22 в приемную емкость 43. При переключении YK 11 К 6, 7, 8, 9 переключаются и выдача ДЖ 10 происходит из LI, 19. Для изменения дозы изменяют объем ПЖ 3 между

П4 и 5,4ил, этого дозатора являются его малая наде>кность и точность дозирования, Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению является импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр с двумя плавающими поршнями, промежуток между которыми заполнен жидкостью с целью регулирования производительностии и систему подачи и отвода жидкости (2). Недостатком известного дозатора является то, что его переключающие клапаны расположены по равным концам перепу1760337 скного цилиндра и представляют собой отдельные клапаны, функционирующие по командам системы управления.

Клапаны, как правило, имеют сложное конструктивное исполнение и большие внутренние объемы, а их выходы разделены в пространстве или объединены трубопроводом, имеющим большую длину, Это приводит к тому, что система дозирования оснащается сложным управляющим устройством, следящим за последовательностью работы клапанов, и, как следствие этого, к низкой надежности и уменьшению быстродействия, Большая длина трубопровода, объед,,— няющего выходы дозатора, сказывается отрицательно на точности дозирования, особенно если дозирование производится в один сосуд(смеситель), а жидкость обладает увеличенной вязкостью, При этом необходимо соблюдать уклоны для трубопровода выдачи в потребитель, а истечение жидкости из последнего в смеситель происходит за разное время из-за больших колебаний вязкости жидкости от температуры.

Целью изобретения является повышение надежности, увеличение точности дозирования и быстродействия.

Цель достигается тем, что в импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр, одна полость которого заполнена промежуточной жидкостью, два плавающих поршня, клапаны подвода и отвода дозируемой жидкости и элемент управления клапанами, введены корпус с двумя симметричными крышками, две пружины и два штока, перепускной цилиндр выполнен в виде двух отдельных цилиндров с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем, в корпусе выполнены каналы подвода и отвода дозируемой жидкости и два сквозных канала, каждый из которых сообщен с дозирующей полостью соответствующего цилиндра, в каждой крышке выполнены две полости под клапаны, выполненные в виде поршней, и дополнительная полость, сообщенная в первой крышке с каналом подвода дозируемой жидкости, а во второй. с каналом ее отвода, причем в первой крышке в соответствующих полостях установлены клапаны подвода дозируемой жидкости, каждый из которых соединен штоком, пропущенным через соответствующий сквозной канал корпуса, с клапаном отвода дозируемой жидкости, установленным в соответствующих полостях второй крышки, при этом каждая пара соединенных штоком клапанов установлена в противофазе, каждая пружина установлена между крышкой и клапаном каждой пары, в полости, в которых установлены клапаны, сообщены с элеметом управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана.

Благодаря тому, что клапаны отвода и подвода дозируемой жидкости действуют в противофазе и одновременно (синхронно) переключаются от управляющего пневмоклапана, увеличивается надежность и быстродействие системы, а также обеспе5

55 дозируемой жидкости 10, а дополнительная полость 32 во второй крышке 14 — с каналом

22 ее отвода. В первой крышке 13 в полостях

27, 28 установлены клапаны 6, 7 подвода дозируемой жидкости 10, каждый из которых соединен штоком 17, 18, пропущенным чивается возможность ее работы во взрывоопасных условиях, незначительные внутренние объемы дозатора и канала отвода из-за размещения клапанов в одном кор 5 пусе увеличивают точность дозирования, особенно при установке дозатора непосредственно на приемной емкости (смесителе), Кроме того, уменьшаются габаритные

20 размеры дозатора и сокращается количество линий управления, Все это позволяет при необходимости разместить на смесителе несколько дозаторов (на разные подаваемые в смеситель компоненты), особенно при

25 небольшом объеме, а следовательно, и габаритах смесителя.

На фиг.1 изображен дозатор в разрезе со схемой его внешних соединений; на фиг.2 — элемет уплотнения клапана дозато30 ра; на фиг.3 — дозатор после переключения клапанов и выдачи дозы; на фиг.4 показано подключение подающей и отводящей магистралей жидкости к дозатору, Импульсный дозатор жидкости содер35 жит перепускной цилиндр 1, одна полость 2 которого заполнена промежуточной жидкостью3,два плавающих поршня4,5, клапаны подвода 6, 7 и отвода 8, 9 дозируемой жидкости 10 и элемент 11 управления клапана40 ми, корпус 12 с двумя симметричными крышками 13, 14, две пружины 15, 16 и два штока 17, 18, Перепускной цилиндр 1 выполнен в виде двух отдельных цилиндров 19, 20 с размещенным в каждом из них соответст45 вующим плавающим поршнем 4,5. В корпусе 12 выполнены каналы подвода 21 и отвода 22 дозируемой жидкости 10 и два сквозных канала 23, 24, каждый из которых сообщен с соответствующей дозирующей

50 полостью 25, 26 цилиндров 19, 20. В крышках 13, 14 выполнены по две полости 27, 28 и 29, 30 под клапаны 6, 7 и 8, 9 соответственно. Дополнительная полость 31 в первой крышке 13 сообщена с каналом 21 подвода

1760337 через соответствующий сквозной канал 23, 24 корпуса 12, с клапанами 8, 9 отвода дозируемой жидкости 10, установленными в соответствующих полостях 29, 30 второй крышки 14. Каждая пара соединенных штоками 17, 18 клапанов 6, 8 и 7, 9 установлена в противофазе, Проужины 15, 16 установлены между крышкой 13 и клапаном каждой пары, а полости 27, 28 и 29, 30, в которых установлены клапаны 6, 7 и 8, 9, сообщены с элементом 11 управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана с импульсными линиями 33...36. Цилиндры 19, 20 соединены между собой трубопрово,дав Ã7, сообщающимся через вентиль 38 c.., .c стью 39 с промежуточной жидкостью 3. Каналы подвода 21 и отвода 22 сообщены соответственно трубопроводами 40 и 41 с подающей 42 и приемной 43 емкостями, Пневмоклапан 11 управляется системой управления, которая (как один из примеров ее реализации) состоит из командного прибора 44, взаимодействующего с генератором 45 импульсов и счетчиком 46 циклов. Цилиндры 19, 20 выполнены из прозрачного материала и снабжены шкалами 47 отсчета объема дозы, 10

Работает импульсный дозатор жидкости следующим образом.

Подается управляющий газ и эапитываются пневмоклапан 11 и система управления, Через нормально открытый выход пневмоклапана 11 воздух поступает по импульсным линиям 33, 34 в полости 28, 29 3 клапанов 7, 8. Полости 27, 30 клапанов 6, 9 в это время связаны импульсными линиями

35, 36 пневмоклапана 11 с атмосферой, В результате клапаны 6„,9 устанавливаются в положение, показанное на фиг.1.

Жидкость под давлением из подающей емкости 42 по трубопроводу 40, каналу 21 подвода в дополнительную полость 31 крышки 13 и оттуда через сквозной канал

23, открытый клапан 6 подвода в дозирующую полость 25 цилиндра 19, перемещая плавающий поршень 4 и вытесняя промежуточную жидкость 3 из цилиндра 19 в цилиндр 20 перепускного цилиндра 1.

Плавающий поршень 5 цилиндра 20 перепускного цилиндра 1 перемещается в сторону корпуса 12, вытесняя дозируемую жидкость 10 в сквозной канал 24, далее через дополнительную полость 32 крышки 14 и через канал 22 отвода и трубопровод 41 в приемную емкость 43. Таким образом, производится выдача дозы (на фиг.1 обозначена — X), определяемой визуально по шкале

47 цилиндра 19, (20) перепускного цилиндра

1 поребителю, в полости между плавающим поршнем 4 и корусом 12 формируется такая же, что и только что выданная доза.

При переключении управляющего пневмоклапана 11 управляющий газ наоборот подается в импульсные линии 35, 36 и полости 27, 30 клапанов 6, 9, а дренируется через импульсные линии 33, 34 из полостей 28, 29 клапанов 7 и 8, В результате этого подвижные части доэатора переходят в положение, показанное на фиг,3, При этом жидкость из подающей емкости 42 начинает поступать через дополнительную полость 31 крышки

13, сквозной канал 24 корпуса 12, перемещая плавающий поршень 5 в обратную сторону. В свою очередь поршень 5 вытесняет промежуточную жидкость в полость цилидра 19 перепускного цилиндра 1 и передвигает поршень 4, вытесняющий дозируемую жидкость через канал 23 в дополнительную полость 32 крышки 14, канал отвода 22 корпуса 12 и трубопровод 41 в потребляющую емкость 43.

В это время в цилиндре 20 перепускного цилиндра 1 формируется новая доза жидкости. Таким .образом, при каждом включении и выключении пневмоклапана 11 выдается доза потребителю, а несколькими переключениями пневмоклапана 11 производится выдача необходимого количества жидкости в емкость 43. Число доз (ходов дозатора) задается командным прибором 44 посредством генератора 45 импульсов и счетчика 46 циклов. Переключение пневмоклапана 11 может производится по времени или по сигналам концевых выключателей(на фигурах не показаны), установленных в полостях цилиндров 19, 20 перепускного цилиндра 1.

Для изменения разовой дозы, выдаваемой дозатором, изменяют количество промежуточной жидкости 3 в промежутке между плавающими поршнями 4, 5 путем подачи ее в дозатор из емкости 39 через вентиль 38 или, наоборот, сливом этой жидкости в емкость 39. В случае уменьшения дозы сбрасывается наддув иэ емкости 42 и наддувается емкость 39 и, наоборот, в случае увеличения дозы наддувается емкость

42 и дренируется емкость 39, Изменение дозы и установление новой дозы производится визуально по мерной шкале 47, а иэ дозируемого объема жидкость либо сбрасывается в емкость 42 в случае уменьшения дозы, либо забирается из емкости 42 в случае ее увеличения.

При сбросе управляющего газа (при перерывах в работе) с управляющего пневмоклапана 11 и системы управления пружины

15, 16 запирают клапаны 6, 7 и отсекают

1760337 подающую емкость 42 от потребляющей емкости 43.

Использование изобретения позволит повысить надежность и точность дозирования жидкости при одновременно уменьшении габаритов устройства.

Формула изобретения

Импульсный дозатор жидкости, содержащий перепускной цилиндр, одна полость которого заполнена промежуточной жидкостью, два плавающих поршня, клапаны подвода. и отвода дозируемой жидкости и элемент управления клапанами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью говышения надежности, точности дозирования и сокращения габаритов, в него введены корпус с двумя симметричными крышками, две пружины и два штока, перепускной цилиндр выполнен в виде двух отдельных цилиндров с размещенным в каждом из них соответствующим плавающим поршнем, в корпусе выполнены каналы подвода и отвода дозируемой жидкости и два сквозных канала, каждый из которых сообщен с дозирующей полостью соответствующего цилиндра, в каждой крышке выполнены две полости под

5 клапаны, выполненные в виде поршней, и дополнительная полость, сообщенная в первой крышке с каналом подвода дозируемой жидкости, а во второй — c каналом ее отвода, причем в первой крышке в соответ10 ствующих полостях установлены клапаны подвода дозируемой жидкости, каждый из которых соединен штоком, пропущенным через соответствующий сквозной канал корпуса, с клапаном отвода дозируемой жидко15 сти, установленным в соответствующих полостях второй крышки, при этом каждая пара соединенных штоками клапанов установлена в противофазе. каждая пружина установлена между крышкой и клапаном

20 каждой пары, а полости, в которых установлены клапаны, сообщены с элементом управления клапанами, выполненным в виде пневмоклапана.

1760337 Раг. 2

Составитель В.Черкасов

Редактор И,Юрчикова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Заказ 3178 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