PL247677B1

PL247677B1 - Device for automatic opening and closing of the tank outlet

Info

Publication number: PL247677B1
Application number: PL448175A
Authority: PL
Inventors: Bernard Połednik; Maciej Nowicki; Wojciech Franus; Martyna Janek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2024-04-02
Filing date: 2024-04-02
Publication date: 2025-08-18
Also published as: PL448175A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do samoczynnego otwierania i zamykania wylotu zbiornika posiadające klapę i zasuwę. Charakteryzuje się ono tym, że składa się z klapy (1) zamocowanej za pomocą zawiasu do ściany wewnątrz dolnej części zbiornika (2). Spodnia część klapy (1) jest w kontakcie z górnym końcem pręta (3) osadzonego przesuwnie w ścianie zbiornika (2). Dolny koniec pręta (3) połączony jest za pomocą przegubu z jednym stopniem swobody z zasuwą (4) zamocowaną przesuwnie w otworze wylotowym (2.1) zbiornika (2). Pomiędzy klapą (1), a ścianą zbiornika (2) znajduje się element sprężysty (5).The subject of the application is a device for automatically opening and closing a tank outlet, having a flap and a slide gate. It is characterized in that it consists of a flap (1) attached by a hinge to the wall inside the lower part of the tank (2). The underside of the flap (1) is in contact with the upper end of a rod (3) slidably mounted in the tank wall (2). The lower end of the rod (3) is connected by a joint with one degree of freedom to a slide gate (4) slidably mounted in the outlet opening (2.1) of the tank (2). A spring element (5) is located between the flap (1) and the tank wall (2).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do samoczynnego otwierania i zamykania wylotu zbiornika z cieczą albo materiałem sypkim, dzięki któremu ustabiliz owane jest ich odprowadzanie ze zbiornika.The subject of the invention is a device for automatically opening and closing the outlet of a tank with liquid or bulk material, thanks to which their discharge from the tank is stabilized.

Dotychczas znane są różne rozwiązania urządzeń wykorzystywanych do odprowadzania cieczy albo materiałów sypkich ze zbiorników. Zazwyczaj są to urządzenia ręczne wymagające stałego nadzoru ich pracy. Znaczącą przewagę mają urządzenia automatyczne cechujące się ciągłym i efektywniejszym działaniem.Various solutions for devices used to drain liquids or bulk materials from tanks have been developed. Typically, these are manual devices that require constant supervision. Automatic devices offer a significant advantage, offering continuous and more efficient operation.

Z opisu zgłoszenia patentowego WO2016206684A1 znany jest układ hydrauliczny ze zbiornikiem, w którym kompensowane są zmiany ciśnienia. W przedstawionym rozwiązaniu zastosowany jest zawór nadmiarowego ciśnienia, który poprzez odpowiednią zmianę objętości w elemencie kompensującym doprowadza do równowagi występujących w układzie ciśnień.Patent application WO2016206684A1 describes a hydraulic system with a reservoir that compensates for pressure changes. The presented solution utilizes a pressure relief valve that, by appropriately changing the volume in the compensating element, balances the pressures occurring in the system.

Urządzenie dostarczające ciecz ze zbiornika, np. wodę do podłoża roślin, które zawiera nastawny zawór w wylocie zbiornika przedstawione jest w opisie zgłoszenia patentowego JPH09252671A.A device for supplying liquid from a tank, e.g. water to a plant substrate, which includes an adjustable valve at the tank outlet is described in patent application JPH09252671A.

Rozwiązanie wylotu zbiornika, w którym regulowana jest prędkość wypływającej z niego cieczy poprzez zmianę stopnia otwarcia wylotu przedstawia opis zgłoszenia patentowego JP2019131199A.The solution of the tank outlet in which the speed of the liquid flowing out of it is regulated by changing the degree of opening of the outlet is presented in the description of patent application JP2019131199A.

Konstrukcję pojemnika, z którego można dozować określoną objętość cieczy albo materiałów sypkich przedstawia opis zgłoszenia patentowego US2021231480A1.The design of a container from which a specific volume of liquid or bulk materials can be dispensed is presented in the description of patent application US2021231480A1.

Z opisu zgłoszenia patentowego JP2005104510A znane jest rozwiązanie urządzenia do odprowadzania materiału ziarnistego ze zbiornika, które umożliwia szybkie udostępnianie tego materiału w żądanej ilości. Urządzenie to zamontowane jest w przenośnym zbiorniku, w którym otwór wylotowy wyposażony jest w sterowany zawór w postaci podnoszonego elementu otwierającego albo zamykającego otwór wylotowy.Patent application JP2005104510A describes a device for discharging granular material from a tank, enabling the material to be quickly made available in the desired quantity. This device is mounted in a portable tank, where the outlet opening is equipped with a controlled valve in the form of a lifting element that opens or closes the outlet opening.

Opis zgłoszenia patentowego WO2006109839A1 przedstawia urządzenie do rozładowywania zbiorników, w których gromadzone są materiały sproszkowane lub granulowane. W wylocie zbiornika zamontowany jest zawór motylkowy, którego obracany dysk wprawiany jest w drgania ułatwiające opróżnianie zbiornika. Dodatkowo do wylotu doprowadzany jest pulsacyjnie strumień powietrza, który rozluźnia materiał odprowadzany przez ten wylot.Patent application WO2006109839A1 describes a device for unloading containers containing powdered or granular materials. A butterfly valve is mounted at the container outlet, whose rotating disc vibrates to facilitate emptying the container. Additionally, a pulsating airflow is supplied to the outlet, loosening the material being discharged through the outlet.

Urządzenie dozujące granulowany materiał zawierające pojemnik z zaworem przedstawione jest w opisie patentowym US10935144B2. Zgodnie z tym opisem na obwodzie korpusu pojemnika wykonany jest kanał, którym przemieszczany jest granulowany materiał do jego odbiornika.A granular material dispensing device comprising a container with a valve is described in patent description US10935144B2. According to this description, a channel is formed around the circumference of the container body through which the granular material is transferred to its receiver.

Opis zgłoszenia wzoru użytkowego CN201932447U ujawnia konstrukcję urządzenia zamykającego wylot zbiornika, w którym gromadzony jest materiał ziarnisty. Urządzenie to wyposażone jest w kanał z obrotowo osadzonym wygarniaczem tego materiału.The description of utility model application CN201932447U discloses the design of a device for closing the outlet of a container in which granular material is collected. This device is equipped with a channel with a rotatably mounted material scraper.

Rozwiązanie, w którym dozownik umieszczony jest w dolnej części zbiornika z sypkim materiałem znane jest między innymi z opisu patentowego PL214967B1. W korpusie dozownika wykonane są dwa przesunięte względem siebie otwory do wprowadzania i odprowadzania materiału - górny otwór wlotowy oraz dolny otwór wylotowy, a wewnątrz korpusu umieszczony jest element obrotowy zawierający co najmniej jedną komorę dozującą.The solution in which the dispenser is placed in the lower part of the bulk material container is known, among others, from patent description PL214967B1. The dispenser body has two offset openings for the input and output of material - an upper inlet opening and a lower outlet opening, and inside the body is a rotating element containing at least one dispensing chamber.

Sposób i urządzenie do grawimetrycznego dozowania materiału sypkiego przedstawione są w opisie patentu US7175048B2. Materiał sypki ze zbiornika zasobnikowego kieruje się najpierw do zbiornika wstępnego, w którym się go waży, a następnie doprowadza do grawimetrycznego urządzenia dozującego. Znamienne przy tym jest to, że materiał sypki przed ważeniem w zbiorniku wstępnym jest gromadzony w zbiorniku pośrednim i podaje się go do urządzenia dozującego dopiero po osiągnięciu wartości ciśnienia wyrównawczego między zbiornikiem wstępnym i zbiornikiem pośrednim.A method and device for gravimetric dosing of bulk material are described in patent US7175048B2. Bulk material from the storage tank is first directed to a pre-tank, where it is weighed, and then fed to a gravimetric dosing device. Characteristically, the bulk material is collected in an intermediate tank before being weighed in the pre-tank and is fed to the dosing device only after reaching the equalizing pressure between the pre-tank and intermediate tank.

Celem wynalazku jest samoczynne otwieranie i zamykanie wylotu zbiornika z cieczą albo materiałem sypkim, które ustabilizuje proces opróżniania zbiornika oraz zabezpieczy go przed nadmiernym wypełnieniem.The purpose of the invention is to automatically open and close the outlet of a tank with a liquid or bulk material, which will stabilize the process of emptying the tank and protect it against overfilling.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do samoczynnego otwierania i zamykania wylotu zbiornika posiadające klapę i zasuwę. Jego istotą jest to, że składa się z klapy zamocowanej za pomocą zawiasu do ściany wewnątrz dolnej części zbiornika. Spodnia część klapy jest w kontakcie z górnym końcem pręta osadzonego przesuwnie w ścianie zbiornika. Dolny koniec pręta połączony jest za pomocą przegubu z jednym stopniem swobody z zasuwą zamocowaną przesuwnie w otworze wylotowym zbiornika. Pomiędzy klapą a ścianą zbiornika znajduje się element sprężysty.The invention concerns a device for automatically opening and closing a tank outlet, comprising a flap and a slide gate. It consists of a flap attached to a wall inside the lower part of the tank by a hinge. The underside of the flap is in contact with the upper end of a rod slidably mounted in the tank wall. The lower end of the rod is connected by a single-degree-of-freedom joint to a slide gate slidably mounted in the tank outlet. A spring element is located between the flap and the tank wall.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że zbiorniki z cieczą albo materiałem sypkim podlegają samoczynnemu opróżnianiu i nie są przepełniane. Ma to istotny wpływ na funkcjonalność wielu układów technologicznych, zwłaszcza gdy stosowane są w nich zbiorniki wyrównawcze.A beneficial effect of the invention is that tanks containing liquids or bulk materials are automatically emptied and do not overfill. This has a significant impact on the functionality of many technological systems, especially when they use expansion tanks.

Urządzenie według wynalazku w przykładzie wykonania pokazane jest na rysunku przedstawiającym widok perspektywiczny urządzenia.The device according to the invention in an embodiment is shown in the drawing showing a perspective view of the device.

Urządzenie do samoczynnego otwierania i zamykania wylotu zbiornika posiadające klapę i zasuwę w przykładzie wykonania zamontowane jest w zbiorniku 2, w którym magazynowany jest płynny materiał bitumiczny do produkcji asfaltu. Zbiornika 2 ma kształt prostopadłościanu z ostrosłupowo zakończonym dnem z otworem wylotowym 2.1. Wewnątrz dolnej części zbiornika 2, do jego ściany zamocowana jest za pomocą zawiasu prostokątna klapa 1. W środku krawędzi klapy 1 wystającej do wnętrza zbiornika 2 przymocowany jest górny koniec pręta 3 osadzonego przesuwnie w ścianie zbiornika 2. Dolny koniec tego pręta połączony jest za pomocą przegubu z jednym stopniem swobody z zasuwą 4 zamocowaną przesuwnie na krawędziach otworu wylotowego 2.1. Wykorzystany jest przy tym przegub płaski oraz umieszczony w prowadnicach popychacz zasuwy 4. Na pręcie 3 pomiędzy klapą 1 a ścianą zbiornika 2 osadzony jest element sprężysty 5, którym jest sprężyna śrubowa naciskowa.A device for automatically opening and closing the tank outlet, having a flap and a gate valve, in the example embodiment, is mounted in tank 2, in which liquid bituminous material for asphalt production is stored. Tank 2 has a cuboid shape with a pyramidal bottom and an outlet opening 2.1. Inside the lower part of tank 2, a rectangular flap 1 is attached to its wall by means of a hinge. In the middle of the edge of flap 1 protruding into the interior of tank 2, the upper end of a rod 3 is attached, slidably mounted in the wall of tank 2. The lower end of this rod is connected by means of a joint with one degree of freedom to a gate valve 4 slidably mounted on the edges of the outlet opening 2.1. A flat joint and a gate pusher 4 placed in guides are used for this purpose. A spring element 5, which is a helical compression spring, is mounted on rod 3 between flap 1 and the wall of tank 2.

Działanie urządzenia do samoczynnego otwierania i zamykania wylotu zbiornika posiadającego klapę i zasuwę według wynalazku przedstawionego w przykładzie wykonania polega na tym, że prześwit otworu wylotowego 2.1 jest samoczynnie zmieniany w zależności od stopnia wypełnienia zbiornika 2 bituminem. Otwór wylotowy 2.1 jest całkowicie zamknięty, gdy zbiornik 2 jest pusty albo wypełniony jest za małą ilością tego materiału, aby aktywować działanie urządzenia. Po osiągnięciu określonego poziomu przez bitumin i zadziałaniu urządzenia wraz ze wzrostem wysokości słupa tego płynnego materiału w zbiorniku 2 zwiększa się prześwit otworu wylotowego 2.1. Prześwit ten zależny jest od usytuowania zasuwy 4 w otworze wylotowym 2.1, które determinowane jest wielkością parcia bituminu na klapęThe operation of the device for automatically opening and closing the outlet of a tank having a flap and a gate valve according to the invention presented in the embodiment example consists in that the clearance of the outlet opening 2.1 is automatically changed depending on the degree of filling of the tank 2 with bitumen. The outlet opening 2.1 is completely closed when the tank 2 is empty or filled with too little of this material to activate the device. After the bitumen reaches a certain level and the device is activated, the clearance of the outlet opening 2.1 increases with the height of the column of this liquid material in the tank 2. This clearance depends on the position of the gate valve 4 in the outlet opening 2.1, which is determined by the amount of pressure of the bitumen on the flap.

1, a to parcie z kolei jest funkcją wysokości słupa bituminu w zbiorniku 2. Zasuwa 4 może zmieniać swoją pozycję dzięki przesuwnemu zamocowaniu w otworze wylotowym 2.1 i połączeniu jej z klapą 1 poprzez kolejno popychacz, przegub płaski i pręt 3.1, and this pressure in turn is a function of the height of the bitumen column in the tank 2. The gate valve 4 can change its position thanks to its sliding mounting in the outlet opening 2.1 and its connection with the flap 1 via a pusher, a flat joint and a rod 3.

Ogólnie, zbiornik ze swobodnym wypływem może być traktowany jako element inercyjny pierwszego rzędu. Ilość odprowadzanego z niego medium przez otwór wylotowy jest zależna od ciśnienia panującego wewnątrz zbiornika. Przy stałym otworze wylotowym im większe jest to ciśnienie, tym w jednostce czasu większa ilość medium jest odprowadzana ze zbiornika.In general, a free-flowing tank can be treated as a first-order inertial element. The amount of medium discharged through the outlet depends on the pressure inside the tank. For a constant outlet, the higher the pressure, the greater the amount of medium discharged from the tank per unit time.

W rozpatrywanym zbiorniku 2 z płynnym materiałem bitumicznym zasuwa 4 jest wysuwana z otworu wylotowego 2.1 wtedy, gdy zwiększa się ciśnienie hydrostatyczne oraz jest wsuwana, gdy to ciśnienie się zmniejsza. To ostatnie działanie redukujące prześwit otworu wylotowego 2.1 jest możliwe dzięki sile sprężystości elementu sprężystego 5 przymocowanego do klapy 1. Funkcjonowanie urządzenia powoduje, że ilość podawanego bituminu ze zbiornika 2 jest praktycznie stała. Gdy zbiornik 2 jest pusty albo za mało jest w nim bituminu aby odpowiednio ścisnąć element sprężysty 5 i przesunąć zasuwę 4, to otwór wylotowy 2.1 jest zamknięty. Napełnianie zbiornika 2 ma miejsce wtedy, gdy ilość doprowadzanego bituminu do zbiornika 2 jest większa od ilości odprowadzanej. Przekroczenie pewnego stopnia wypełnienia powoduje całkowite otwarcie wylotu, które skutkuje maksymalnym wypływem bituminu, a w konsekwencji powrotem do niższych jego poziomów w zbiorniku 2.In the tank 2 under consideration, containing liquid bituminous material, the gate valve 4 is extended from the outlet opening 2.1 when the hydrostatic pressure increases and retracted when the pressure decreases. This latter action, reducing the clearance of the outlet opening 2.1, is possible thanks to the elastic force of the elastic element 5 attached to the flap 1. The operation of the device ensures that the amount of bitumen fed from the tank 2 is practically constant. When the tank 2 is empty or there is not enough bitumen in it to adequately compress the elastic element 5 and move the gate valve 4, the outlet opening 2.1 is closed. The tank 2 is filled when the amount of bitumen fed into the tank 2 exceeds the amount being discharged. Exceeding a certain filling level causes the outlet to open completely, which results in maximum bitumen outflow and, consequently, a return to lower levels in the tank 2.

Ciągłe, samoczynnie otwieranie i zamykanie wylotu zbiornika 2 skutkuje stabilnym odprowadzaniem materiału bitumicznego, a to zapewnia sprawne wytwarzanie asfaltu używanego w budownictwie drogowym.The continuous, automatic opening and closing of the outlet of tank 2 results in a stable discharge of bituminous material, which ensures the efficient production of asphalt used in road construction.

Claims

Patent claim

1. A device for automatic opening and closing of a tank outlet having a flap and a slide gate, characterized in that it consists of a flap (1) attached by means of a hinge to the wall inside the lower part of the tank (2), wherein the lower part of the flap (1) is in contact with the upper end of a rod (3) slidably mounted in the wall of the tank (2), and the lower end of the rod (3) is connected by means of a joint with one degree of freedom to a slide gate (4) slidably mounted in the outlet opening (2.1) of the tank (2), and a spring element (5) is located between the flap (1) and the wall of the tank (2).