Устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом

 

Изобретение относится к отрасли, применяющей упаковочные машины преимущественно с лопастными питателями для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки. Устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом содержит бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем, загрузочный патрубок с отсекателем. Лопасти питателя с их обратной стороны снабжены в нижней части аэродинамическими элементами в виде полок. Полки могут быть выполнены перпендикулярно или под углом к поверхностям лопастей. Лопасти и полки могут совместно образовывать острый угол, направленный к днищу, а поверхность, образованная лопастью и полкой, обращенная к днищу, может быть выполнена выпуклой. Применение изобретения позволяет снизить трение лопастей питателя при контакте со слоем сыпучего материала на днище загрузочной камеры упаковочной машины. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике упаковки и может быть использовано в отраслях, применяющих упаковочные машины преимущественно с лопастными питателями для упаковки сыпучих материалов в клапанные мешки.

При упаковке сыпучих материалов в загрузочной камере, в частности в случае, когда используется загрузочная камера с горизонтальным днищем (т.е. с вертикальным валом привода), происходит со временем осаждение сыпучего материала, особенно склонного к адгезии, на днище и последующее его уплотнение в слое, контактирующем с нижними торцами лопастей питателя. Это неизбежно приводит к повышенному трению лопастей о слой слежавшегося материала и, как следствие, к увеличению износа лопастей и расхода мощности привода.

Известно устройство для выполнения клапанных мешков сыпучим материалом, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и загрузочный патрубок [1].

В этом устройстве, для того чтобы уменьшить проход частиц сыпучего материала на днище, лопастное колесо выполнено на диске, отделяющем загрузочную камеру от днища.

Такое выполнение лопастного колеса не предотвращает осаждение частиц сыпучего материала на днище, к тому же это осаждение происходит неравномерно: большая часть частиц осаждается в секторе днища напротив отверстия, соединяющего загрузочную камеру с загрузочным патрубком. Это приводит к повышенному износу диска о сыпучий материал и к потерям энергии на повышенное трение лопастного колеса при контакте его со слоем сыпучего материала.

Известно устройство для наполнения мешков сыпучим материалом, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и загрузочный патрубок [2]. В этом устройстве, для того чтобы уменьшить осаждение частиц на днище загрузочной камеры, под лопастями укреплен диск, а между лопастями и уплотнительным диском расположен метательный диск.

Но такое выполнение лопастного питателя не исключает осаждение частиц сыпучего материала на днище, к тому же это усложняет его конструктивно. Таким образом, такой лопастной питатель также приводит к потерям энергии на повышенное трение в слое сыпучего материала между метательным и уплотнительным дисками.

Известно устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом, взятое за прототип, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем и загрузочный патрубок [3]. В этом устройстве питатель выполнен со свободными лопастями, то есть без средств, отделяющих их от днища.

Такое выполнение лопастного питателя при его вращении не препятствует проходу частиц сыпучего материала к днищу, его осаждению на нем и последующему уплотнению в слое, ограниченном днищем загрузочной камеры и нижними кромками лопастей, и, как следствие, приводит к повышенному трению в зоне контакта лопастей питателя и уплотненного слоя из частиц сыпучего материала.

Предлагаемым изобретением решается задача такого усовершенствования конструкции лопастного питателя, чтобы стало возможным уменьшение трения между лопастями питателя и слоем сыпучего материала на днище загрузочной камеры упаковочной машины.

Для достижения этого технического результата в устройстве для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом, содержащем бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем, загрузочный патрубок с отсекателем, лопасти питателя с их обратной стороны снабжены в нижней части аэродинамическими элементами в виде полок, при этом последние могут быть выполнены как перпендикулярно поверхности лопастей, так и под углом к ним, причем лопасть и полка могут совместно образовывать острый угол, направленный к днищу загрузочной камеры, а поверхность, образованная лопастью и полкой и обращенная к днищу загрузочной камеры, может быть выполнена выпуклой.

Снабжение лопастей питателя с их обратной стороны в нижней части аэродинамическими элементами в виде полок позволяет в условиях, когда осуществляется проход сыпучего материала через зону вращения лопастей на днище загрузочной камеры с последующим их осаждением и самоуплотнением в силу адгезионных поверхностных свойств частиц сыпучего материала, оказывать воздействие на эти частицы, уменьшая при этом их способность к самоуплотнению.

Это воздействие выражается в отрыве уже осажденных частиц и их взвешивании в пространстве над днищем в зоне влияния обратной стороны лопасти, ограниченной сверху полкой, сама же полка выполняет роль аэродинамического элемента, назначение которого заключается в образовании зоны пониженного давления на участке обратной поверхности лопасти по всей ее длине.

При вращении лопастей на ее передней рабочей поверхности захватываемый лопастью сыпучий материал снизу в зоне контакта со слоем материала на днище перекрывает щель по всей длине лопасти, герметизируя пространство с передней части лопасти, а на ее обратной поверхности в пространстве, ограниченном сверху аэродинамическим элементом, спереди участком лопасти, а снизу днищем загрузочной камеры, образуется зона пониженного давления, препятствующая осаждению частиц и способствующая их подъему (отрыву) в случае, когда они пребывали в слое.

Таким образом, полка, вращающаяся заодно с лопастью, выполняет роль своеобразного "скребка", но без всякого механического контакта со слоем сыпучего материала.

Выполнение полок перпендикулярно поверхности лопастей и под углом к ним определяется конкретными свойствами сыпучего материала, подлежащего упаковке, и задается по результатам опытно-промышленной эксплуатации устройства с тем или иным материалом через его такие свойства: дисперсность, слипаемость, влажность и др.

Лопасть и полка могут образовывать совместно острый угол, направленный к днищу загрузочной камеры, что уменьшает контакт лопасти со слоем сыпучего материала на днище - он превращается при этом в линию.

Этому же способствует и выполнение поверхности, образованной лопастью и полкой, обращенной к днищу загрузочной камеры, выпуклой.

Предлагаемое устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-6.

На фиг. 1 показан общий вид устройства, вид сбоку, с открытой загрузочной камерой; на фиг. 2 - загрузочная камера, вид сверху, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопасть питателя с аэродинамическим элементом в виде полки, перпендикулярной поверхности лопасти, вид сверху, сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - лопасть питателя с аэродинамическим элементом в виде полки, выполненной под углом к поверхности лопасти, вид сбоку, сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - лопасть питателя совместно с полкой под острым углом, направленным к днищу, вид сбоку, сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - лопасть питателя совместно с полкой с выполнением поверхности, образованной лопастью и полкой, обращенной к днищу загрузочной камеры, выпуклой; вид сбоку, сечение Б-Б на фиг. 2.

Устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом (фиг. 1) содержит бункер 1, загрузочную камеру 2 с лопастным питателем 3, лопастями 4 и с днищем 5, через центральное отверстие которого проходит вал 6 с контактным уплотнением 7. На лопастях 4 (фиг. 2 и 3) выполнены с их обратной стороны аэродинамические элементы в виде полок 8. К загрузочной камере 2 тангенциально примыкает патрубок 9 с отсекателем потока сыпучего материала 10.

Работа устройства для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом осуществляется следующим образом. Сыпучий материал из бункера 1 поступает в загрузочную камеру 2, где под действием лопастей 4 вращающегося лопастного питателя направляется в загрузочный патрубок 9 и при открытом отсекателе 10 загружается в клапанный мешок (не показан), закрепленный в загрузочном патрубке 9. После окончании цикла загрузки отсекателем 10 поток сыпучего материала перекрывается, в это время производят съем заполненного мешка с загрузочного патрубка 9 и надевание на него нового мешка.

В этот период лопастной питатель 3 может быть остановлен или же будет осуществляться его вращение. Независимо от этих двух вариантов состояния лопастного питателя сыпучий материал из бункера 1 будет поступать в загрузочную камеру 2, где проходя напрямую к днищу 5 (при отключенном лопастном питателе 3) или через зону вращения лопастного питателя 3, осаждается на днище 5. При этом после включения лопастного питателя 3 (в случае его остановки) или при его вращении (без остановки) вследствие разности давления, во-первых, на передней и задней поверхностях лопасти 4, а во-вторых, образования зоны пониженного давления, ограниченной аэродинамическим элементом в виде полки 8, нижней частью лопасти 4 и днищем 5, происходит отрыв (подъем) уже осевших частиц сыпучего материала из слоя на днище 5, а также взвешивание этих и вновь поступающих из бункера 1 частиц с образованием псевдоожиженного слоя частиц.

Создание условий для снижения трения между лопастями и слоем сыпучего материала на днище загрузочной камеры дает возможность уменьшить износ лопастей, а также потери энергии в приводе питателя.

Формула изобретения

1. Устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом, содержащее бункер, загрузочную камеру с лопастным питателем, загрузочный патрубок с отсекателем, отличающееся тем, что лопасти питателя с их обратной стороны снабжены в нижней части аэродинамическими элементами в виде полок.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полки выполнены перпендикулярно поверхности лопастей.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полки выполнены под углом к поверхности лопастей.

4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что лопасть и полка совместно образуют острый угол, направленный к днищу загрузочной камеры.

5. Устройство по любому из пп. 1, 3 и 4, отличающееся тем, что поверхность, образованная лопастью и полкой, обращенная к днищу загрузочной камеры, выполнена выпуклой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6