PL247678B1

PL247678B1 - Device for automatic change of tank outlet capacity

Info

Publication number: PL247678B1
Application number: PL448176A
Authority: PL
Inventors: Bernard Połednik; Maciej Nowicki; Wojciech Franus; Małgorzata Franus
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2024-04-02
Filing date: 2024-04-02
Publication date: 2025-08-18
Also published as: PL448176A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do samoczynnej zmiany przepustowości 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). Oś ruchomej części zawiasu połączona jest za pomocą przekładni mechanicznej z listwą zębatą (3), której pierwszy koniec przytwierdzony jest do zasuwy (4) zamocowanej przesuwnie w otworze wylotowym (2.1) zbiornika (2). Pomiędzy drugim końcem listwy zębatej (3), a nieruchomą podporą stałą znajduje się element sprężysty (5).The subject of the application is a device for automatically changing the throughput of a tank outlet, having a flap and a gate valve. 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 axis of the movable part of the hinge is connected by a mechanical gear to a toothed bar (3), the first end of which is attached to a gate valve (4) slidably mounted in the outlet opening (2.1) of the tank (2). A spring element (5) is located between the second end of the toothed bar (3) and the stationary fixed support.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do samoczynnej zmiany przepustowości wylotu zbiornika z cieczą albo materiałem sypkim, które stabilizuje ich dozowanie ze zbiornika.The subject of the invention is a device for automatically changing the outlet capacity of a tank with liquid or bulk material, which stabilizes their dosing from the tank.

Dotychczas znane są różne rozwiązania urządzeń wykorzystywanych do dozowania cieczy albo materiałów sypkich ze zbiorników. Są to zarówno urządzenia ręczne jak i automatyczne. Te drugie charakteryzują się ciągłym, szybszym i efektywniejszym działaniem.Various solutions for dispensing liquids or bulk materials from tanks have been developed. These include both manual and automatic devices. The latter are characterized by continuous, faster, 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 samoczynna zmiana przepustowości wylotu zbiornika z cieczą albo materiałem sypkim, która stabilizuje dozowanie i zabezpieczy zbiornik przed nadmiernym wypełnieniem.The aim of the invention is to automatically change the outlet capacity of a tank with liquid or bulk material, which will stabilize the dosing and protect the tank against overfilling.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do samoczynnej zmiany przepustowości 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. Oś ruchomej części zawiasu połączona jest za pomocą przekładni mechanicznej z listwą zębatą, której pierwszy koniec przytwierdzony jest do zasuwy zamocowanej przesuwnie w otworze wylotowym zbiornika. Pomiędzy drugim końcem listwy zębatej a nieruchomą podporą stałą znajduje się element sprężysty.The invention is a device for automatically changing the throughput of 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 means of a hinge. The axis of the movable hinge part is connected via a mechanical transmission to a toothed rack, the first end of which is attached to a slide gate slidably mounted in the tank outlet. A spring element is located between the second end of the toothed rack and the stationary support.

Korzystnie przekładnią mechaniczną jest przekładnia zębata albo przekładnia łańcuchowa.Preferably, the mechanical transmission is a gear transmission or a chain transmission.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że ze zbiornika dozowana jest stabilnie ciecz albo materiał sypki oraz to, że zbiornik nie jest nadmiernie napełniany. Wynalazek może być przydatny na przykład w zbiornikach wyrównawczych w ciągach technologicznych przeróbki surowców mineralnych albo w układach zaopatrujących w wodę lub odprowadzających ścieki.A beneficial effect of the invention is that liquid or bulk material is dispensed stably from the tank and that the tank is not overfilled. The invention may be useful, for example, in surge tanks in mineral processing lines, or in water supply or sewage disposal systems.

Urządzenie według wynalazku w przykładach wykonania pokazane jest na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:The device according to the invention in embodiment examples is shown in the drawing, in which the individual figures represent:

Fig. 1 - widok perspektywiczny urządzenia w pierwszym przykładzie wykonania,Fig. 1 - perspective view of the device in the first embodiment,

Fig. 2 - widok perspektywiczny urządzenia w drugim przykładzie wykonania.Fig. 2 - perspective view of the device in the second embodiment.

Urządzenie do samoczynnej zmiany przepustowości wylotu zbiornika posiadające klapę i zasuwę w przykładach wykonania zamontowane jest w zbiorniku 2, w którym gromadzona jest ciecz ciężka zawiesinowa magnetytowa używana we wzbogacalniku węgla w kopalni. Zbiornika 2 ma kształt prostopadłościanu z ostrosłupowo zakończonym dnem. Wewnątrz dolnej części zbiornika 2, do jego ściany zamocowana jest za pomocą zawiasu prostokątna klapa 1. Oś ruchomej części zawiasu klapy 1 połączona jest za pomocą przekładni mechanicznej z listwą zębatą 3, której pierwszy koniec przytwierdzony jest do zasuwy 4 zamocowanej przesuwnie w otworze wylotowym 2.1 zbiornika 2. Pomiędzy drugim końcem listwy zębatej 3 a nieruchomą podporą stałą umieszczony jest element sprężysty 5, którym jest sprężyna śrubowa naciskowa.A device for automatically changing the tank outlet capacity, comprising a flap and a gate valve, is mounted in tank 2, which stores heavy magnetite slurry used in a coal enrichment tank in a mine. Tank 2 has a cuboid shape with a pyramidal bottom. Inside the lower part of tank 2, a rectangular flap 1 is attached to its wall by means of a hinge. The axis of the movable hinge portion of flap 1 is connected by means of a mechanical gear to a toothed bar 3, the first end of which is attached to a gate valve 4 slidably mounted in the outlet opening 2.1 of tank 2. A spring element 5, which is a helical compression spring, is placed between the other end of the toothed bar 3 and the stationary fixed support.

W pierwszym przykładzie wykonania przekładnią mechaniczną jest przekładnia zębata.In the first embodiment, the mechanical transmission is a gear transmission.

W drugim przykładzie wykonania przekładnią mechaniczną jest przekładnia łańcuchowa.In the second embodiment, the mechanical transmission is a chain transmission.

Działanie urządzenia do samoczynnej zmiany przepustowości wylotu zbiornika posiadającego klapę i zasuwę według wynalazku przedstawionego w przykładach wykonania polega na tym, że prześwit otworu wylotowego 2.1 jest samoczynnie zmieniany w zależności od stopnia wypełnienia zbiornika 2 magnetytową cieczą zawiesinową. Otwór wylotowy 2.1 jest całkowicie zamknięty, gdy zbiornik 2 jest pusty albo wypełniony jest za małą ilością cieczy aby aktywować działanie urządzenia. Natomiast przekroczenie pewnego maksymalnego wypełnienia zbiornika 2 powoduje całkowite otwarcie otworu wylotowego 2.1, które skutkuje powrotem do niższych poziomów cieczy w zbiorniku 2. Po osiągnięciu określonego poziomu przez ciecz zawiesinową i zadziałaniu urządzenia wraz ze wzrostem wysokości słupa tej cieczy 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 cieczy zawiesinowej na klapę 1, a to parcie z kolei jest funkcją wysokości słupa tej cieczy w zbiorniku 2. Zwiększające się parcie cieczy obniża klapę 1. To obniżanie klapy 1 przenosi się poprzez przekładnię mechaniczną - przekładnię zębatą w pierwszym przykładzie wykonania albo przekładnię łańcuchową w drugim przykładzie wykonania - na listwę zębatą 3, która wysuwa zasuwę 4 z otworu wylotowego 2.1 i poszerza jego prześwit. Zmniejszające się parcie cieczy podnosi klapę 1, co poprzez przekładnię mechaniczną przenosi się na listwą zębatą 3 i powoduje wsuwanie zasuwy 4 do otworu wylotowego 2.1 i pomniejszanie jego prześwitu. To ostatnie działanie redukujące prześwit otworu wylotowego 2.1 wspomaga element sprężysty 5. Siła sprężystości tego elementu oddziałuje na listwę zębatą 3 i połączoną z nią zasuwę 4. Funkcjonowanie zainstalowanego w zbiorniku 2 urządzenia sprawia, że ilość grawitacyjnie podawanej cieczy ciężkiej zawiesinowej ze zbiornika 2 jest prawie stała i nie zależy od stopnia jego wypełnienia.The operation of the device for automatically changing the throughput of a tank outlet having a flap and a gate valve according to the invention presented in the embodiment examples consists in automatically changing the clearance of the outlet opening 2.1 depending on the degree of filling of the tank 2 with the magnetite suspension liquid. The outlet opening 2.1 is completely closed when the tank 2 is empty or filled with too little liquid to activate the device. However, exceeding a certain maximum fill level of the tank 2 causes the outlet opening 2.1 to completely open, which results in a return to lower liquid levels in the tank 2. After the suspension liquid reaches a certain level and the device is activated, the clearance of the outlet opening 2.1 increases as the height of the liquid column in the tank 2 increases. This clearance depends on the position of the gate valve 4 in the outlet opening 2.1, which is determined by the pressure of the suspended liquid on the flap 1, and this pressure, in turn, is a function of the height of the column of this liquid in the tank 2. Increasing liquid pressure lowers the flap 1. This lowering of the flap 1 is transferred via a mechanical transmission - a gear transmission in the first embodiment or a chain transmission in the second embodiment - to the toothed bar 3, which slides the gate valve 4 out of the outlet opening 2.1 and widens its clearance. Decreasing liquid pressure raises the flap 1, which is transferred via the mechanical transmission to the toothed bar 3 and causes the gate valve 4 to slide into the outlet opening 2.1 and reduce its clearance. This last action of reducing the clearance of the outlet opening 2.1 is supported by the elastic element 5. The elastic force of this element acts on the toothed bar 3 and the gate valve 4 connected to it. The operation of the device installed in the tank 2 ensures that the amount of heavy suspension liquid fed by gravity from the tank 2 is almost constant and does not depend on the degree of its filling.

Ciągłe, samoczynnie otwieranie i zamykanie wylotu zbiornika 2, a w konsekwencji ustalone dozowanie cieczy ciężkiej zawiesinowej do wzbogacalnika przyczynia się do sprawnego procesu wzbogacania węgla w kopalni.Continuous, automatic opening and closing of the outlet of tank 2 and, consequently, the fixed dosage of heavy suspension liquid to the concentrator contribute to the efficient coal concentrating process in the mine.

Claims

Patent claims

1. A device for automatically changing the throughput of a tank outlet, having a flap and a gate valve, 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 axis of the movable part of the hinge is connected by means of a mechanical transmission to a toothed bar (3), the first end of which is attached to a gate valve (4) slidably mounted in the outlet opening (2.1) of the tank (2), and between the second end of the toothed bar (3) and the stationary fixed support there is an elastic element (5).

2. The mechanism according to claim 1, characterized in that the mechanical transmission is a gear transmission.

3. The mechanism according to claim 1, characterized in that the mechanical transmission is a chain transmission.