Сифонный дозатор

 

Использование: деление жидкости на равные объемы. Сущность изобретения: жидкость в зависимости от положения перегородки мерной емкости поступает в одну из ее камер по трубопроводу. После заполнения опущенного в данную камеру емкости сифона начинается слив дозы в соответствующую промежуточную емкость. При этом отогнутый к радиальной стенке промежуточной емкости конец нисходящего патрубка способствует созданию реактивной силы выходящей струи жидкости, которая преодолевает силу притяжения ферромагнитного упора к магниту. Емкость вместе с ферромагнитным упором и сифонами поворачивается на вертикальной оси вращения до упора в другой магнит, закрепленный на смежной радиальной стенке другой промежуточной емкости, и под подводящим трубопроводом оказывается другая камера мерной емкости. Далее процесс повторяется. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в химической, химико-фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности для деления жидкости на равные объемы, а также в системах автоматики.

Наиболее близким по технической сущности, содержащим наибольшее число признаков, общих с предлагаемым сифонным дозатором, является устройство по авт. св. N 881529, 1981, в котором мерные емкости установлены неподвижно, а плечи коромысла снабжены дополнительными емкостями с сифонами, расположенными под выходными концами сифонов мерных емкостей.

Устройство по прототипу имеет относительно сложную конструкцию, большие габариты и большую металлоемкость. Надежность устройства по прототипу относительно невысока вследствие наличия большого количества подвижных деталей и их износа.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции при снижении габаритов и металлоемкости.

Цель достигается тем, что в сифонный дозатор введены упор из ферромагнитного материала и два магнита, причем мерная емкость выполнена в виде тела вращения и установлена на вертикальной оси вращения, а промежуточные емкости выполнены в плане в виде кольцевых секторов, на смежных радиальных стыках которых установлено по магниту, между которыми размещен ферромагнитный упор, закрепленный по наружной поверхности мерной емкости в плоскости ее перегородки, проходящей через вертикальную ось вращения мерной емкости, причем нисходящий торец каждого сифона отогнут к другой радиальной стенке каждой промежуточной емкости, а подводящий трубопровод размещен эксцентрично вертикальной оси вращения мерной емкости.

На фиг. 1 показан сифонный дозатор, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Сифонный дозатор состоит из мерной емкости 1, подводящего дозируемую жидкость трубопровода 2 с регулировочным устройством 3, двух сифонов 4 и 5, перегородки 6, двух открытых промежуточных емкостей 7 и 8 со сливными патрубками 9 и 10, подвижного упора 11, из ферромагнитного материала неподвижных подшипников, магнитов 12 и1 3 и подшипниковой опоры 16.

Назначение деталей и узлов сифонного дозатора состоит в следующем. Мерная емкость 1 служит для отмеривания доз. Кроме того, мерная емкость 1 служит объединяющей деталью. По подводящему трубопроводу 2 поступает дозируемая жидкость в мерную емкость 1. Регулировочное устройство (например, кран) предназначено для регулирования расхода жидкости, подаваемой для дозирования. По сифонам 4 и 5 происходит слив дозируемой жидкости из мерной емкости 1. Кроме того, сифоны 4 и 5 выполняют еще одну очень существенную функцию. За счет того, что нисходящие участки сифонов имеют изогнутую форму, при истечении дозируемой жидкости из них возникают реактивные силы, вызывающие поворот сифонов 4 и 5, а также жестко связанной с ними мерной емкости 1. Перегородка 6 разделяет мерную емкость 1 на две камеры. Открытые промежуточные емкости 7 и 8 являются своеобразными воронками; они собирают дозируемую жидкость, вытекающую из сифонов 4 и 5, и направляют ее через патрубки 9 и 10 в товарную (технологическую) емкость (на фиг. 1 и 2 она не показана). Подвижный упор 11 из ферромагнитного материала и магниты 12 и 13 служат для ограничения поворота мерной емкости 1. Подшипники 14 и1 5, заключенные в опоре 16, предназначены для закрепления мерной емкости 1 и обеспечения ее поворота на некоторый угол.

Взаимное расположение деталей и узлов сифонного дозатора таково: мерная емкость 1 закреплена на подшипниковой опоре (детали 14. . . . 16) так, что она имеет возможность поворачиваться на указанной опоре. Опора же (детали 14. . . 16) монтируется на фундаменте производственного помещения или на технологическом оборудовании. Подводящий жидкость трубопровод 2 смонтирован сверху мерной емкости 1 так, что выпускное отверстие трубопровода 2 располагается над мерной емкостью 1 попеременно, оказываясь то над одной, то над другой камерой мерной емкости 1.

Регулировочное устройство 3 смонтировано в разъеме трубопровода 2 и соединено с ним жестко и герметично, например, с помощью резьбового соединения. Подводящий трубопровод размещен эксцентрично вертикальной оси вращения мерной емкости 1. Сифоны 4 и 5 жестко и герметично присоединены к мерной емкости 1 так, что восходящие их участки опущены в камеры мерной емкости 1, а нисходящие - в открытые промежуточные емкости 7 и 8. "Горб" сифона 4 расположен либо выше, либо ниже "горба" сифона 5. Это дает возможность выдавать по очереди разные дозы, т. е. обслуживать одновременно два конвейера, на которых расположены разного объема товарные емкости. Нисходящие участки сифонов 4 и 5 изогнуты так, что концы нисходящих участков сифонов повернуты навстречу друг другу и размещены в неподвижных открытых сверху, выполненных в плане в виде кольцевых секторов промежуточных емкостях 7 и 8. Перегородка 6 приварена к стенкам и дну мерной емкости 1 так, что делит мерную емкость на две герметичные камеры. Промежуточные емкости 7 и 8 жестко прикреплены, так же как и подшипниковая опора (детали 14. . . 16), к фундаменту производственного помещения или к технологическому оборудованию; они расположены над линией с товарными (технологическими) емкостями. Патрубки 9 и 10 жестко и герметично прикреплены к промежуточным емкостям 7 и 8, снизу их подвижный упор 11 жестко прикреплен к внешней стенке мерной емкости 1 так, что ось его совпадает с осью перегородки 6. Неподвижные упоры 12 и 13 жестко прикреплены к торцам промежуточных емкостей 7 и 8. Подшипники 14 и 15 смонтированы внутри опоры 16.

Принцип действия сифонного дозатора состоит в следующем.

Регулировочное устройство 3 закрыто, мерная емкость 1 свободна от жидкости. Выпускное отверстие трубопровода 2 расположено над левой камерой мерной емкости 1. Магнит 11 притянут к упору 12 и фиксирует мерную емкость 1 в неподвижном состоянии. Открывает регулировочное устройство 3 и обеспечивает накопление левой камеры мерной емкости 1. При достижении уровня свободной поверхности жидкости в левой камере мерной емкости 1 плоскости l сифон 4 включается в действие, т. е. через него из левой камеры мерной емкости 1 начинает вытекать дозируемая жидкость в промежуточную емкость 7 и далее через патрубок 9 - в товарную (технологическую) емкость. За счет реактивной силы струи жидкости, вытекающей из изогнутого наконечника сифона 4, сифон 4, а вместе с ним и мерная емкость 1, преодолевая силу взаимного притяжения упоров 11 и 12, поворачиваются по часовой стрелке, та что выпускное отверстие трубопровода 2 оказывается над правой камерой мерной емкости 1. Магнит 11 соединится с упором 13. Теперь совершаются одновременно два процесса: процесс опорожнения левой камеры мерной емкости 1 и процесс наполнения дозируемой жидкостью правой камеры. К моменту окончания выдачи дозы из левой камеры мерной емкости уровень свободной поверхности жидкости в правой камере мерной емкости 1 еще не поднялся до плоскости II и сифон 5 еще не включился в действие. Как только уровень свободной поверхности жидкости в правой камере мерной емкости 1 окажется на уровне плоскости II, сифон 5 включится в действие. За счет реактивной силы струи жидкости, вытекающей из изогнутого наконечника сифона 5, сифон 5, а вместе с ним и мерная емкость 1, преодолевая силу взаимного притяжения упора 11 и магнита 13, поворачиваются против часовой стрелки так, что выпускное отверстие трубопровода 2 оказывается над левой камерой мерной емкости 1. Подвижный упор 11 соединится с магнитом 12. Затем цикл повторится.

Достоинства сифонного дозатора обусловлены тем, что мерная емкость разделена на две камеры; их заполнение дозируемой жидкостью поочередное. В процессе опорожнения каждой из камер в нее не поступает дозируемая жидкость. В результате этого сифонный дозатор обеспечивает по сравнению с известными аналогами большую точность дозирования, более широкий рабочий диапазон и большую производительность дозирования.

По сравнению с прототипом сифонный дозатор имеет такие достоинства: он проще (не имеет сложной рычажной системы, двух дополнительных сифонов), а значит, предлагаемое устройство надежнее, чем прототип; сифонный дозатор компактнее, чем прототип, занимает меньше места в производственном помещении и имеет меньшую металлоемкость; сифонный дозатор может обеспечивать заполнение двух расположенных на конвейере рядов товарных емкостей разных емкостей.

(56) Грабовский М. Л. Лекционные демонстрации по физике. Вып. 2. Механика жидкостей и газов. Государственное издательство технико-теоретической литературы. М. -Л. , 1948. c. 43-52.

Авторское свидетельство СССР N 881529, кл. G 01 F 13/00, 1981.

Формула изобретения

СИФОННЫЙ ДОЗАТОР, содержащий мерную емкость, разделенную перегородкой на две камеры, в каждой из которых неподвижно установлен всасывающим концом соответствующий сифон, нисходящий конец которого размещен в соответствующей открытой сверху промежуточной емкости, снабженной сливным патрубком, причем промежуточные емкости размещены симметрично подводящему трубопроводу, установленному под перегородкой мерной емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции при снижении габаритов и металлоемкости, в него введены упор из ферромагнитного материала и два магнита, причем мерная емкость выполнена в виде тела вращения и установлена на вертикальной оси вращения, а промежуточные емкости выполнены в плане в виде кольцевых секторов, на смежных радиальных стенках которых установлено по магниту, между которыми размещен ферромагнитный упор, закрепленный на наружной поверхности мерной емкости в плоскости ее перегородки, проходящей через вертикальную ось вращения мерной емкости, причем нисходящей торец каждого сифона отогнут к другой радиальной стенке каждой промежуточной емкости, а подводящий трубопровод размещен эксцентрично вертикальной оси вращения мерной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2