Устройство для отбора проб порошков

Устройство для отбора проб порошков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается устройства для отбора проб порошков.

В частности, оно может применяться для периодического отбора проб порошков, перемещаемых в более или менее непрерывном потоке в ходе промышленного процесса, с целью контроля их состава или качества, и, в частности, в тех случаях, когда объемы должны оставаться неизменными или когда порошки представляют собой опасность.

Традиционные устройства отбора проб содержат вентили, краны или аналогичные устройства, но они плохо подходят для порошков, которые могут легко попасть между подвижными частями и вызвать их заедание, и в таких устройствах трудно обеспечить достаточную герметичность, чтобы избежать появления утечек. Кроме того, при отборе с помощью таких средств трудно регулировать объем пробы.

Другая важная проблема обеспечения удовлетворительного отбора пробы состоит в том, чтобы избежать застоя порошка, остающегося от предыдущего момента потока, вокруг узла отбора, который может смешаться с реально отбираемым порошком и помешать правильному измерению.

Другая не менее важная проблема состоит в том, чтобы устройство отбора проб не мешало потоку, что, кстати, может привести к возникновению указанной выше проблемы образования порошкового застоя в устройстве.

Устройство для отбора проб порошка, известное из документа US 4024765 содержит: боковой отсек, обычно не содержащий порошка, канал подачи порошков; золотник, проходящий через стенку бокового отсека и перемещающийся скольжением между первым положением, в котором его канавка располагается в боковом отсеке, и вторым положением, в котором канавка находится за пределами бокового отсека, при этом канавка ограничена сторонами скольжения и падения порошка; и заслонку, выполненную подвижной в канале подачи между открытым положением, в котором она существенно не влияет на поток порошков, и закрытым положением, в котором она направляет поток порошков в боковой отсек.

Таким образом, в нормальных условиях поток порошков проходит рядом с устройством отбора проб, не мешающим этому потоку, при этом порошки не застаиваются и не засоряют устройство. В положении отбора порошок или его порция временно направляется в боковой отсек, содержащий устройство отбора и заполняет канавку золотника, который может в этом случае перемещаться во второе положение, в котором происходит отбор объема содержащегося в канавке порошка для его последующего анализа. Согласно этому патенту золотник перемещается внутрь бокового отсека после его заполнения порошком. Проба порошка попадает в канавку, после чего золотник перемещают назад и поворачивают. При этом содержимое канавки полностью из нее высыпается. Недостатком такой конструкции является то, что золотник перемещается поступательным движением и вращением, что является сложной операцией, повышает возможность трения и заедания, при этом для осуществления отбора пробы боковой отсек должен заполняться достаточно большим объемом порошка.

При такой конструкции отбор пробы, отражающей характер потока в определенный момент, может быть затруднен.

Настоящее изобретение призвано усовершенствовать эту конструкцию: оно отличается тем, что золотник находится в вертикальном или почти вертикальном положении и тем, что канавка ограничена верхней стороной и наклонной стороной, продолжающей стенку дна бокового отсека, когда золотник находится в первом положении.

В предпочтительном варианте выполнения боковой отсек является выступающей конструкцией канала, и его донная стенка имеет наклон в сторону канала; второе положение находится под первым положением; и заслонка выполнена поворотной, при этом открытое положение является практически вертикальным, а закрытое положение представляет собой наклон с перекрытием канала, при этом заслонка касается донной стенки непосредственно под канавкой в первом положении золотника.

Таким образом, объем порошка, направляемый в сторону отсека, но не являющийся частью отбираемой пробы, соединяется с основным потоком, скользя по наклонной донной стенке; непрерывность этой наклонной стенки и наклонной стороны канавки обеспечивает заполнение последней благодаря равномерности потока; близость канавки и конца заслонки в закрытом положении обеспечивает заполнение канавки даже при небольшом расходе порошка. Кроме того, простого поступательного движения достаточно, чтобы обеспечить течение потока порошка за пределами канавки в открытом положении; и если необходимость в отборе пробы отпадает, то достаточно открыть заслонку, чтобы содержимое канавки высыпалось в основной поток.

Условия работы и отбора могут быть еще более удовлетворительными, если заслонка выполнена в виде желоба, содержащего выгнутую стенку и расположенного во второй выступающей конструкции канала, так как заслонка нисколько не мешает потоку в открытом положении, но зато обеспечивает направление порошка в сторону канавки в закрытом положении.

Далее следует описание настоящего изобретения со ссылками на фиг.1 и 2, иллюстрирующими два основных положения устройства.

На фиг.1 поток порошка является свободным. Он является падающим в вертикальном канале 1, сечение отбора которого содержит боковой отсек, состоящий из двух выступающих конструкций 2 и 3, расположенных противоположно друг другу на его периферии. Первая выступающая конструкция содержит золотник 4, проходящий через нее и содержащий вертикальный стержень с канавкой 5. Канавка 5 находится непосредственно над внутренней донной стороной 6 выступающей конструкции 2, которая наклонена в сторону канала 1, и ограничена верхней поверхностью 7 и, прежде всего, наклонной стороной 8, которая в показанном положении продолжает донную сторону 6. Золотник 4 шарнирно соединен с рычагом 9 над выступающей конструкцией 2, а рычаг 9 поворачивается вокруг поворотной оси 10 и перемещается с противоположной стороны при помощи вала эксцентрика 11, который приводится в движение при помощи не показанного на чертежах двигателя. Под выступающей конструкцией 2 выполнено устье 12, которое может быть частично занято золотником 4 и которое окружено плоской прокладкой 13, под которой может быть установлен стакан 14 для сбора проб.

Выступающая конструкция 3 содержит заслонку 15, выполненную в виде желоба, то есть имеющую выгнутые сечения и углубленную к центру, расположенную по существу вертикально в положении, показанном на фиг.1, то есть в открытом положении, таким образом, она не мешает потоку порошка в канале 1. Она подвешена на верхней поворотной оси 16, которая приводится во вращение другим двигателем, также не показанным на фигурах.

На фиг.2 показано, как производится отбор пробы порошка. Сначала вращением оси 16 заслонка 15 переводится в положение, в котором она становится поперек канала 1 и касается своим концом донной стороны 6 выступающей конструкции 2 непосредственно под канавкой 5, находящейся в верхнем положении, показанном на фиг.1. По меньшей мере часть потока порошка направляется в сторону бокового отсека канала 1, образованного внутренним объемом выступающей конструкции 2, и, в частности, в объем канавки 5, которая заполняется полностью. Необходимо заметить, что если заслонка 15 имеет выгнутые стенки, она может сужать поток попадающего в нее порошка, который в этом случае более легко заполняет канавку 5, особенно если сечение заслонки становится все более узким книзу, что делает устройство эффективным даже при слабом напоре порошка, так как можно предусмотреть, чтобы почти весь поток порошка временно направлялся в сторону канавки 5. После заполнения последней, поворачивая рычаг 9, опускают золотник 4 и перемещают канавку 5 в устье 12, и ее содержимое высыпается в стакан 14 или в другую емкость. Наклон нижней стороны 8 является достаточным для того, чтобы порошок стекал с нее безо всякой задержки, при этом порошок высыпается с таким же напором по донной стороне 8 выступающей конструкции 2, как только заслонка 15 открывается и возвращается в свое исходное положение; поскольку это положение является по существу вертикальным, то на заслонке 15 не возникает застоя порошка. Следующая отобранная проба превосходно отображает характер потока порошка. Точно так же порошок, который может скапливаться под верхней стороной 7, полностью от нее отделяется, когда проба высыпается из канавки 5, поэтому верхнюю сторону 7 называют стороной падения порошка, а нижнюю сторону 8 называют стороной скольжения порошка (как и донную сторону 6).

1. Устройство для отбора проб порошка, содержащее: боковой отсек, обычно не содержащий порошка, канал подачи порошков; золотник, проходящий через стенку бокового отсека и перемещающийся скольжением между первым положением, в котором выполненная в нем канавка располагается в боковом отсеке, и вторым положением, в котором канавка находится за пределами бокового отсека, при этом канавка ограничена сторонами скольжения и падения порошка; и заслонку, выполненную подвижной в канале подачи между открытым положением, в котором она существенно не влияет на поток порошков, и закрытым положением, в котором она направляет поток порошков в боковой отсек, отличающееся тем, что золотник находится в вертикальном положении и канавка ограничена верхней стороной и наклонной стороной, продолжающей донную стенку бокового отсека, когда золотник находится в первом положении.

2. Устройство для отбора проб порошка по п.1, отличающееся тем, что боковой отсек является выступающей конструкцией канала и его донная стенка имеет наклон в сторону канала; второе положение находится под первым положением; и заслонка выполнена поворотной, при этом открытое положение является, по существу, вертикальным, а закрытое положение представляет собой наклон с перекрытием канала, при этом заслонка касается донной стенки непосредственно под канавкой в первом положении золотника.

3. Устройство для отбора проб порошка по п.2, отличающееся тем, что заслонка выполнена в виде желоба, содержащего выгнутую стенку и расположенного во второй выступающей конструкции канала.