Дозатор

 

(19) ЖХ (11) (51) G 01 F 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ .

Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам

1 (21) 4777058/10 (22) 02.0130, (48) 30.1193 Бюп. Na 43-.44 (71) Днепродзержино(ий индустриальный институт им.МИАрсеничева (72) Куприн АИ; Цяпко НФ„Гаврук ВЯ; Немченко

ЕГ. (73) Днелродзержинский индустриальный институт имМИАрсеиичева (54} ДОЗА ®1» (57) Использование: приспособление, Сущность изобретения: лри заполнении емкости жидкостью верхняя крышка сильфона опускается вниз. Срабатывает магнитный фиксатор, выполненный в виде двух кольцевых постоянных магнитов, резко сжимая сильфон. Сифон, выполненный с симметрично расположенными по крайней мере двумя восходящими ветвями, сообщенными через соответствующие перегибы с нисходящей его ветвью, герметично пропущенной через верхнюю крышку, погружается в жидкость и срабатывает, выдавая набранную в емкости дозу. 5 ип

2003946

Изобретение относится к приборостроению, а именно к дозированию жидкости, и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, машиностроительной и других отраслях промышленности, За аналог принят сифонный дозатор, состоящий из мерной емкости, сифона и питающего трубопровода с краном, Сифон состоит из восходящего патрубка, расположенного внутри. мерной емкости, нисходящего патрубка, расположенного вне мерной емкости, сбоку от нее, и горизонтального участка, соединяющего восхо- . дящий и нисходящий участки: "5 горизоnïэпьный участок проходит через стенку мерной емкости и приваривается к ней (1), Описанный сифонный дозатор обладает рядом недостатков и, в частности, он

20 имеет узкий рабочий диапазон работы, в котором обеспечиваетсл высокая точность дозированил.

Наиболее близким по технической сущности содержащим наибольшее число признаков, общих с пр"дпэгаемым дозатором, является устройство по (2), принятое эа прототип.

Отличительные конструктивные признаки предлагаемого устройства по сравнению с прототипом следующие.

Сифон у предло>кенного дозатора подви>кен, а у прототипа неподвижен. Для обеспеченил подвижности сифона имеется крышка, к которой жестко прикреплен сифон, Крышка жестко связана с сильфоном.

Сифон выполнен ветвистым, т.е. у него имеется одна нисходящая ветвь и несколько восходящих ветвей, причем диаметры восходящих ветвей меньше, чем диаметры нисходящей ветви. Диаметр всех восходящих 40 ветвей одинаков.

Предложенный дозатор не имеет ступенчатого поплавка, как это имеет место у прототипа, и воздушную трубку (она заме- нена данным отверстием в мерной емкости). 45

Взаимодействующие друг с другом магниты выполнены кольцевыми.

Недостатки устройства по прототипу в сравнении с предлагаемым устройством: производительность доэирования мала; уз- 50 кий рабочий диапазон доэатора; неудовлетворительно используется полезный обьем мерной емкости.

Целью изобретения является повышение быстродействия доэатора. 55

Цель достигается тем, что запорная накладка выполнена в виде второго постоянного магнита, причем постоянные магниты выполнены кольцевыми и коаксиально размещены относительно нисходящей ветви сифона, выполненного с симметрично расположенными по крайней мере двумя восходящими ветвями, сообщенными через соответствующие перегибы с нисходящей ветвью сифона, герметично пропущенной через крышку сильфона.

Нэ фиг.1 показана схема сифонного дозатора; на фиг. 2 — 5 — фаза работы дозатора.

Дозатор состоит из мерной емкости 1, подводящего жидкость трубопровода 2 с ре- гулировочным устройством 3, сифона 4, крышки 5, сильфона 6, верхнего постоянного магнита (запорной накладки) 7, нижнего постоянного магнита (магнитного фиксатора) 8 и.товарной емкости 9.

Назначение деталей дозатора состоит в следующем. Мерная емкость 1 представляет собой открытый сверху сосуд для отмериванил доз: она является объединяющей деталью дозатора, По подводящему трубопроводу 2 в мерную емкость 1 подается жидкость, подлежащая делению на равные объемы. Регулировочное устройство 3 предназначено для регулирования расхода жидкости, протекающей по трубопроводу 2.

Изменяя расход жидкости, можно в определенных пределах увеличивать или уменьшать дозу, т.е. приспосабливать дозатор к изменяющимся производственным условиям. Изменение расхода жидкости необходимо также для настройки дозатора перед началом его работы.

Сифон 4 служит для слива жидкости иэ мерной емкости 1 в товарную емкость 9 или в какую-либо другую емкость по назначению. Для статической устойчивости он выполнен ветвистым. К крышке 5 присоединен сифон 4. Сильфон 6 выполняет функцию пружины и исключает соприкосновение магнитов 7 и 8 с доэируемой жидкостью, что, в свою очередь защищает магниты от возможной реакции с дозируемой жидкостью, а также защищает доэируемую жидкость от загрязнения и магнитной обработки. Магниты 7 и 8 при притягивании друг к другу обеспечивают резкое погружение сифона 4 в момент его включения в действие, а также служат для резкого поднятия концов восходящих участков сифона выше уровня свободной поверхности жидкости в мерной емкости при отсоединении их друг от друга в момент окончания выдачи дозы. Резкое погружение сифона 4 и резкое поднятие его обеспечивает четкость срабатывания сифона, быстродействие, точность дозирования и расширение рабочего диапазона дозаторэ. В товарной емкости 9 располагается доза жидкости после ее выдачи из мерной емкости 1.

2003946

Принцип действия доэатора состоит в следующем. В начале регулировочное устройство 3 закрыто (фиг.1). Жидкость из трубопровода 2 в мерную емкость 1 не поступает, Сильфон 6 сжат только за счет . силы веса сифона 4, крышки 5, магнита 7.

Сифон 4 с крышкой 5 и магнитом 7 находят. ся в крайнем верхнем положении. Длина сильфона 6 в это время равна 1О.

При открытии регулировочного устрой,ства 3 в мерную емкость 1 по трубопроводу

2 поступвет дозируемая жидкость и заполняет ее до верхнего торца крышки 5 (плотность 1, фиг.2). Сильфон 6 сжат только эа счет силы веса сифона 4, крышки 5 и магнита 7. Сифон 4 с крышкой 5 и магнитам 7 находятся в крайнем верхнем положении.

Длина сильфона 6 в это время несколько больше lp, так как концы восходящих участ ков сифона 4 длиной Лбудут погружены в жидкость, на них снизу вверх действует архимедова сила. . При дальнейшем поступлении дозируемой жидкости (фиг.3) уровень свободной по. верхности жидкости в мерной емкости 1 превышает уровень верхнего торца крышки

5 на высоту h . Сильфон 6 испытывает действие суммы сил состоящей из силы веса сифона 4, крышки 5 и магнита 7, силы взаимного притяжения магнитов 7 и 8 и силы Е от гидростатического давления столба жидкости высотой h<.

За счет действия суммы сил сильфан 6 теперь сжат, сифон 4 с крышкой 5 и магнитом 7 опустились вниз. Длина сильфана в это время будет равна l>, а расстояние между магнитами будет равно Х. Уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 совпадает с плоскостью П, проходящей через самые нижние точки "горбов" всех восходящих участков сифона 4.

Как только расстояние между магнитами 7 и 8 станет равным Х (фиг.З), произойдет резкое сжатие сильфана 6, такое же резкое опускание крышки 5, сифона 4. "Горбы" восходящих ветвей сифона 4 резко погрузятся в жидкость, сифон 4 включится в действие, т.е. по нему потечет жидкость из мерной емкости 1 в товарную емкость 9. Расстояние между магнитами 7 и 8 в эта время будет равно нулю, а длина сил ьфона будет равна lz.

Расход дозируемай жидкости через сифон 4 больше, чем расход жидкости, поступающей в мерную емкость 1 по трубопроводу 2 (эта условие является обязательным для нормальной рабаты всех сифонов периодического действия), поэтому уровень свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1 будет постепенна пони10

25

30 го, чтобы сильфан 6 оказался сжатым на

40 величину it (фиг.З).

50 жаться. В связи с изложенным высота столба жидкости над крышкой 5 будет уменьшаться, следовательно, сила, возникающая вследствие гидростатического давления столба жидкости, будет уменьшаться. Наступит второй критический момент, когда сила упругости сильфона 6 будет больше, чем сила гидростатического давления и сила притяжения магнитов 7 и 8 в притянутом (сцепленном состоянии).

В описываемый критический момент произойдет расцепление магнитов, быстрое разжатие сильфона 6 и резкое поднятие сифона 4; Впускные отверстия всех восходящих ветвей сифона 4 окажутся выше уровня свободной поверхности жидкости в мерной емкости 1, в сифон 4 поступит из атмосферы воздух и истечение через него из мерной емкости 1 прекратится, После этого описанный цикл работы дозатора будет повторяться.

Для нормальной работы дозатора следует выполнить следующие условия.

Критичес.<ае расстояние Х между г г стаянными магнитами 7 и 8 в момент включения сифона 4 должно быть больше, чем диаметр каждого из восходящих участков сифона 4.

Суммарная площадь поперечного сечения всех восходящих ветвей сифона 4 должна быть равна или больше площади поперечного сечения нисходящей ветви сифона.

Жесткость сифона 6 должна быть апределенной. Расстояние h по вертикали ат верхнего торца крышки 5 да нижней точки каждого из "горбов" восходящего участка сифона 4 должно быть достаточным для тоРасстояние lo в момент выключения сифона 4 должно определяться равенством

lp = lz + Л+ d, где 4 и lz — расстояния, указанные на фиг.1 и фиг.5; Л вЂ” часть восходящей ветви сифона 4, находящаяся ниже верхней крышки 5 (фиг.2).

Нисходящая ветвь сифона у дазатора находится внутри мерной емкости, Это обеспечивает большую чем у прототипа, компактность сифаннога дозатара и удобство при транспортировании ат места изгатавления к месту установки, Поломки нисходящей ветви сифона при транспортировании исключены.

Расположение нисходящей ветви дозатора внутри мерной емкости уменьшает не только габариты и вес собственно сифаннаго дозатара, но и размеры па высоте производственного помещения в целом, 2003946

Более полно используется полезный

5 объем мерной емкости, чем у прототипа.

Восходящие ветви ветвистого сифона 4 предложенного дозатора имеют малые диаметры, Это позволяет включать сифон 4 при малом вертикальном перемещении его

10 вниз. (56) Грабовский М,А. Лекционные демонстрации по физике. М.: Гостехиздат, 1948, с.

46-47.

15 Авторское свидетельство СССР

N 1262290, кл. G 01 F 13/00, 1985.

ДОЗАТОР, содержащий емкость для: 20 жидкости с сифЬном, размещенный в ней сильфон, верхний конец которого снабжен крышкой, а нижний по периметру прикреплен к дну емкости для жидкости, и установленный в полости сильфона магнитный 25 фиксатор, постоянный магнит которого установлен на дне емкости для жидкости, а запорная накладка — на крышке сильфона, отличающийся тем; что, с целью повышеФила.1

Например, за счет того что сифон подвижен, его нисходящая ветвь может "уходить" внутрь мерной и товарной емкостей, находиться там некоторый период времени, можно существенно снизить расстояние по высоте между доэатором и рядом товарных емкостей, находящихся на конвейере.

За счет меньшей инерционности доэатора обеспечивается четкость его работы.

Это значит, что в момент включения сифон

4 принудительно погружается внутрь жидкости. В результате этого включение сифона

4 происходит быстро. Также быстро происходит выключение за счет обнажения впускных отверстий на восходящих ветвях сифона, так что время включения и выклюФормула изобретения чения мало. Это обеспечивает и более высокую точность дозирования. ния быстродействия, запорная накладка выполнена в виде второго постоянного магнита, причем постоянные магниты выполнены кольцевыми и коаксиально размещены относительно нисходящей ветви сифона, выполненного с симметрично расположенными по крайней мере двумя вос. ходящими ветвями, сообщенными через соответствующие перегибы с нисходящей ветвью сифона, герметично пропущенной через крышку сильфона.

2003946

2003946

2003946

Составитель А. Куприн

Редактор Т, Лошкарева Техред M.Moðãåíòàë Корректор О, Густи

Тираж Подписное

НПО ."Поиск" Роспатента

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

Заказ 3321

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