Устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом
Полезная модель относится к оборудованию для наполнения сыпучими материалами мягких контейнеров и может быть использована в пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности, в частности, для фасования мелкодисперсных сыпучих материалов, в том числе, склонных к пылеобразованию, в крупногабаритные мягкие контейнеры. В основу полезной модели поставлена задача создания устройства для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, который обеспечивает качественное заполнение мягких контейнеров сыпучим материалом, путем иного выполнения элементов и связей устройства. Поставленная задача решена за счет того, что устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, которое содержит загрузочный рукав, соединенный с загрузочным патрубком, врезанным в верхнюю стенку цилиндрического корпуса, выполненного с фланцем в нижней части, содержит приспособление для крепления горловины мягкого контейнера и приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, согласно полезной модели, дополнительно содержит соосно установленный внутри цилиндрического корпуса загрузочный бункер, полость которого связана с полостью загрузочного патрубка, выполненный в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз, в нижнем основании которого установлено приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, также содержит приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера, вибрационный стол для установки мягкого контейнера и канал отбора воздуха, введенный в полость между цилиндрической и конической поверхностями цилиндрического корпуса и загрузочного бункера соответственно.
Полезная модель относится к оборудованию для наполнения сыпучими материалами мягких контейнеров и может быть использована в пищевой, химической, строительной и других отраслях промышленности, в частности, для фасования мелкодисперсных сыпучих материалов, в том числе, склонных к пылеобразованию, в крупногабаритные мягкие контейнеры.
Мягкие контейнеры, получившие в последнее время широкое распространение в мире, предназначены для временного хранения на открытых площадках и перевозки всеми видами транспорта сыпучих и штучных грузов. Указанные мягкие контейнеры чаще всего изготавливаются из полипропиленового материала и имеют форму прямого параллелепипеда, то есть содержат плоское прямоугольное дно и четыре плоские прямоугольные вертикальные стенки. При этом, закрывание такого контейнера осуществляется за счет перевязывания фартука, который имеет цилиндрическую или прямоугольную форму и присоединен нижней кромкой к периметру верхней кромки мягкого контейнера, то есть образует продолжение замкнутой боковой вертикальной поверхности контейнера. Кроме того, для удобства перемещения или транспортирования, мягкий контейнер имеет четыре одинаковые петлеобразные ручки, каждая из которых закреплена на внешней стороне каждого угла, образованного вертикальными боковыми стенками контейнера, возле верхней кромки мягкого контейнера. Чаще всего используют крупногабаритные контейнеры, которые имеют форму прямого параллелепипеда с размером ребер более 1
метра. Использование мягких контейнеров позволяет значительно сократить применение ручного труда, улучшить санитарно-гигиенические условия работы рабочих при загрузке и транспортировании.
Одним из способов загрузки мягких контейнеров, как и обычных мешков, может быть использование лопаты, однако, разумеется, учитывая объемы указанных контейнеров и особенно при многоразовой загрузке сыпучими материалами, такой способ является неприемлемым.
Существует много способов и устройств механизации процесса загрузки обычных мешков, однако, такие способы и устройства не могут быть применены для фасования сыпучих, особенно склонных к пылеобразованию, материалов в вышеописанные мягкие контейнеры, с учетом их формы и габаритов.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство для наполнения мешков сыпучим материалом (Авторское свидетельство СССР SU 1548990, дата публикации 20.07.1995, МПК В 65 В 1/00, В 65 В 39/08, В 65 В 67/12).
Согласно описанию к указанному авторскому свидетельству, данное устройство содержит загрузочный рукав, связанный с загрузочным патрубком, врезанным в середину цилиндрического корпуса, нижняя кромка которого содержит фланец, а также соединенный с цилиндрическим корпусом механизм крепления горловины (фартука) мешка, соединенный с помощью гибких тяг и системы блоков с противовесом для перемещения мешка в вертикальном направлении. Механизм крепления горловины мешка состоит из смонтированного на цилиндрическом корпусе силового цилиндра, к штоку которого прикреплен гибкий трос, охватывающий цилиндрическую поверхность корпуса и имеющий на конце петлю для зацепления за крючок, установленный на поверхности цилиндрического корпуса. Для обеспечения дозированного заполнения мешка продуктом устройство для наполнения мешков сыпучим материалом содержит весы и
приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, которое выполнено в виде шиберной заслонки, расположенной в загрузочном рукаве.
Существенным недостатком описанного устройства является отсутствие возможности выхода воздуха из мешка или мягкого контейнера в которые может осуществляться загрузка сыпучих материалов. Так, плотное крепление горловины или фартука мешка или мягкого контейнера образует герметически замкнутое пространство, поступление в которое массы сыпучего материала может привести или к разрыву мешка или мягкого контейнера, или к образованию воздушной пробки и, соответственно, к остановке процесса наполнения. Кроме того, отсутствие канала принудительного отвода воздуха из указанного замкнутого объема приводит к значительному пылеобразованию и потере мелкодисперсной части сыпучего материала, склонного к пылеобразованию, во время отсоединения мешка или мягкого контейнера от устройства. При этом происходит накопление воздуха между частицами загружаемого материала и таким образом уменьшается плотность наполнения. То есть, отсутствие канала отвода воздуха отрицательно влияет на качество наполнения в мягкие контейнеры (мешки).
Кроме того, учитывая конструкцию и форму вышеописанных мягких контейнеров, данное устройство не может обеспечить их полного наполнения, так как сыпучий материал осыпается лишь в центральную часть мягкого контейнера, заполняя его с образованием конусообразной формы верхней поверхности загруженной массы сыпучего материала.
Размещение заслонки в загрузочном рукаве также отрицательно влияет на качество наполнения мягких контейнеров (мешков) с учетом того, что после перекрывания заслонки поступление материала еще продолжается и невозможно заранее предусмотреть и учесть объем материала, который дополнительно поступит, потому, что перемещение материала по
загрузочному рукаву осуществляется под действием собственного веса с неравномерной плотностью потока сыпучего материала.
К тому же, с учетом конструкции и формы описанных мягких контейнеров, применение данного устройства приведет к деформированию контейнера с увеличением его горизонтальных размеров в результате отсутствия удержания в вертикальном положении вертикальных стенок контейнера. В результате указанного, снижается плотность наполнения мягкого контейнера а полученная форма усложняет взаимное расположение таких контейнеров при транспортировании или хранении.
Таким образом, с учетом изложенного, описанное устройство для наполнения мешков (мягких контейнеров) сыпучим материалом не обеспечивает необходимого качества наполнения сыпучим материалом.
Исходя из описания к вышеупомянутому авторскому свидетельству, признаками наиболее близкого аналога, совпадающими с существенными признаками предложенной полезной модели являются: наличие загрузочного рукава, соединенного с загрузочным патрубком, врезанным в верхнюю стенку цилиндрического корпуса, выполненного с фланцем в нижней части, наличие приспособления для крепления горловины мягкого контейнера, наличие приспособления для прерывания подачи сыпучего материала.
В основу полезной модели поставлена задача создания устройства для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, который обеспечивает качественное заполнение мягких контейнеров сыпучим материалом, путем иного выполнения элементов и связей устройства.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, которое содержит загрузочный рукав, соединенный с загрузочным патрубком, врезанным в верхнюю стенку цилиндрического корпуса, выполненного с фланцем в нижней части, содержит приспособление для крепления горловины мягкого
контейнера и приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, согласно полезной модели, дополнительно содержит соосно установленный внутри цилиндрического корпуса загрузочный бункер, полость которого связана с полостью загрузочного патрубка, выполненный в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз, в нижнем основании которого установлено приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, также содержит приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера, вибрационный стол для установки мягкого контейнера и канал отбора воздуха, введенный в полость между цилиндрической и конической поверхностями цилиндрического корпуса и загрузочного бункера соответственно.
Кроме того, приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера выполнено в виде соосно соединенной с цилиндрическим корпусом крестовины, на каждом конце которой установлен крюк.
Именно эти признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи.
Введение в устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом соосно установленного внутри цилиндрического корпуса загрузочного бункера, полость которого связана с полостью загрузочного патрубка, и выполнение загрузочного бункера в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз, в нижнем основании которого установлено приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, позволяет обеспечить стойкий и равномерный процесс наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом независимо от равномерности, плотности и непрерывности перемещения сыпучего материала по загрузочному рукаву. При этом, обеспечивается плавность и равномерность распределения сыпучего материала в мягком контейнере.
За счет наличия канала отбора воздуха, который введен в полость между цилиндрической и конической поверхностями цилиндрического
корпуса и загрузочного бункера соответственно, достигается удаление воздуха, накапливающегося между слоями и частицами сыпучего материала в процессе наполнения мягкого контейнера. Таким образом, повышается плотность и, соответственно, качество заполнения. К тому же, отсутствие в мягком контейнере воздуха существенно увеличивает его стойкость при складировании и транспортировании. Кроме того, за счет установки канала отбора воздуха, удается избежать возможного разрыва фартука (горловины) мягкого контейнера, а также образования воздушных пробок и остановки процесса заполнения вследствие накопления в замкнутом пространстве воздуха. Также, удается избежать значительного пылеобразования и потери мелкодисперсной части сыпучего материала, склонного к пылеобразованию, во время отсоединения мягкого контейнера от устройства.
Введение в устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом приспособления для поддерживания стенок мягкого контейнера, а также выполнение этого приспособления в виде крестовины, соосно соединенной с цилиндрическим корпусом, на каждом конце которой установлен крюк, кроме надежной фиксации мягкого контейнера путем зацепления его петлеобразных ручек за крюки, позволяет избежать деформирования контейнера с увеличением его горизонтальных размеров в процессе загрузки. Таким образом, увеличивается плотность и максимальное наполнение всего объема мягкого контейнера а полученная форма загруженных контейнеров обеспечивает возможность стойкого и плотного взаимного расположения таких контейнеров при транспортировании или хранении.
Применение вибрационного стола с возможностью расположения на нем мягкого контейнера позволяет обеспечить максимальное уплотнение сыпучего материала и полное равномерное его распределение по всему объему контейнера.
Суть полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом.
Один из возможных вариантов выполнения заявляемого устройства имеет пустотелый цилиндрический корпус 1 с фланцем в нижней части, соединенный с рамой 2. В верхнюю часть корпуса 1 врезан загрузочный патрубок 3, который соединен с гофрированным загрузочным рукавом 4. Внутри корпуса 1 соосно установлен загрузочный бункер 5, выполненный в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз. При этом, полость бункера 5 соединена с полостью патрубка 3. Дно бункера 5 содержит отверстие, в котором установлен запорный элемент 6 приспособления прерывания подачи сыпучего материала. Запорный элемент 6 выполнен в виде пробки, подвешенной к шнуру 7, который продет сквозь трубку 8, размещенную соосно с корпусом 1 и прикрепленную к внутренней поверхности его верхней стенки. Шнур 7 огибает блок 9, при этом конец шнура, противоположный концу, к которому прикреплен запорный элемент 6, связан с фиксирующим кольцом 10. Таким образом, запорный элемент 6, как и фиксирующее кольцо 10, может находиться в нижнем (открытом) или верхнем (закрытом) положении. При этом, запорный элемент 6 находится в нижнем (открытом) положении при зацеплении фиксирующего кольца 10 за верхний штырь 11, который расположен на внешней цилиндрической поверхности корпуса 1. Запорный элемент 6 находится в верхнем (закрытом) положении при зацеплении фиксирующего кольца 10 за нижний штырь 12, расположенный ниже штыря 11.
В верхней части цилиндрического корпуса 1 соосно установлено приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера, которое выполнено в виде крестовины 13, на концах которой установлены крюки 14. При этом, в центре крестовины выполнено отверстие, сквозь которое пропущен шнур 7.
Цилиндрическая и коническая поверхности цилиндрического корпуса 1 и загрузочного бункера 3 соответственно образуют полость, в которую введен канал отбора воздуха, выполненный в виде трубки 15, соединенной с воздушным насосом (на чертеже не показан).
Устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом также содержит приспособление для крепления фартука (горловины) мягкого контейнера к цилиндрическому корпусу 1, выполненное в виде резинового ремня 16, которым в процессе работы обвязывают цилиндрическую поверхность корпуса 1, охватывая при этом верхнюю часть фартука (горловины) мягкого контейнера.
Кроме того, данное устройство содержит вибрационный стол 17, на который устанавливается мягкий контейнер 18.
Устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом работает следующим образом.
Мягкий контейнер 18 (например, контейнер мягкий полипропиленовый (КМП-3) ТУ В25.2-31140401-001-2001) подвешивают за петлеобразные ручки на крюки 14, а его днище устанавливают на расположенном на вибрационном столе 17 поддоне 19. Фартук (горловину) мягкого контейнера надевают на цилиндрический корпус 1, после чего обматывают ее резиновым ремнем 16, прижимая таким образом к цилиндрической поверхности корпуса 1. Далее приводят в действие вибрационный стол 17 и опускают запорный элемент 6 устройства для прерывания подачи сыпучего материала, путем зацепления фиксирующего кольца 10 за штырь 11. Запускают подачу сыпучего материала, который через загрузочный рукав 4 и патрубок 3 попадается в загрузочный бункер 5, из которого сыпучий материал поступает в мягкий контейнер 18. Потом включают воздушный насос (на чертеже не показан), который через трубку 15 начинает вытягивать воздух из мягкого контейнера. При заполнении мягкого контейнера приблизительно до 95%, поднимают (закрывают)
запорный элемент 6 путем подтягивания и зацепления фиксирующего кольца 10 за штырь 12 и отключают вибрационный стол 17. Далее проводят взвешивание наполненного мягкого контейнера вместе с поддоном 19 (с учетом вычитания веса поддона), снова опускают запорный элемент 6 устройства для прерывания подачи сыпучего материала и досыпают материал в мягкий контейнер до достижения необходимого веса. После чего поднимают запорный элемент 6 и останавливают подачу сыпучего материала, отвязывают резиновый ремень 16, завязывают фартук (горловину) мягкого контейнера, снимают с крюков 14 петлеобразные ручки мягкого контейнера 18 и транспортируют его автокаром вместе с поддоном 19.
Выполнение элементов и связей устройства для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, описанное выше, позволяет существенно повысить качество заполнения мягких контейнеров сыпучим материалом.
1. Устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом, которое содержит загрузочный рукав, соединенный с загрузочным патрубком, врезанным в верхнюю стенку цилиндрического корпуса, выполненного с фланцем в нижней части, содержит приспособление для крепления горловины мягкого контейнера и приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, отличающееся тем, что дополнительно содержит соосно установленный внутри цилиндрического корпуса загрузочный бункер, полость которого связана с полостью загрузочного патрубка, выполненный в виде усеченного конуса, направленного вершиной вниз, в нижнем основании которого установлено приспособление для прерывания подачи сыпучего материала, также содержит приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера, вибрационный стол для установки мягкого контейнера и канал отбора воздуха, введенный в полость между цилиндрической и конической поверхностями цилиндрического корпуса и загрузочного бункера соответственно.
2. Устройство для наполнения мягких контейнеров сыпучим материалом по п.1, отличающееся тем, что приспособление для поддерживания стенок мягкого контейнера выполнено в виде соосно соединенной с цилиндрическим корпусом крестовины, на каждом конце которой установлен крюк.
