Комбинационный весовой дозатор
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)э G 01 G 19/22, 13/24
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4915373/10 (22) 01,03,91 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Челябинское производственное объединение "Завод им. С. Орджоникидзе" (72) А.П. Шмелев, В.Н. Пашнин, А.А. Седов и В,Г. Ковалев (56) Патент США М 4484645, кл, G 01 G19/22,,1984. (54) КОМБИНАЦИОННЫЙ ВЕСОВОЙ ДОЗАТОР (57) Использование: в весодозирующей технике для формирования доз материала весом, минимально отличающимся от заданного веса дозы. Сущность изобретения; дозатор содержит узел распределения доИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в весодозирующей технике для формирования доз материала весом, минимально отличающимся от заданного веса дозы. Таким материалом могут быть конфеты, фрукты, овощи, мелкие запасные части и др.
Цель изобретения — повышение точности дозирования.
На фиг. 1 показана структурная схема дозатора; на фиг. 2 — циклограмма работы дозатора.
Для достижения поставленной цели в комбинационный весовой дозатор, содержащий (фиг. 1) устройство 1 распределения поступающего в него потока дозируемого материала равномерно между К управляемыми питателями 2, К расположенных под питателями 2 и закрепленных на датчиках 3 веса взвешивающих емкостей 4 с управляе„, Я,, 1807316 А1 зируемого материала, под которыми расположены К управляемых питателей, К взвешивающих емкостей с управляемыми механизмами их разгрузки, размещенных под соответствующими питателями и закрепленных на датчиках веса, К емкостей временного хранения порций материала с управляемыми механизмами их разгрузки, над и под которыми размещены К управляемых поворотных заслонок и узел объединения выгружаемых порций в одну дозу, блок управления дозатором, поворотный ротор с
2К транспортными емкостями с управляемыми механизмами разгрузки, привод вращения ротора и датчик положения ротора. 2 ил. 1 табл, мыми механизмами 5 их разгрузки, К емкостей 6 временного хранения взвешенных порций материала с управляемыми механизмами 7 их разгрузки, К расположенных над емкостями 6 управляемых поворотных заслонок 8, расположенное под всеми имеющимися емкостями устройство 9 объединения выгружаемых порций в одну единую дозу, блок 10 управления дозатором, первой
rpynnoA выходов (сигналы A> — Ак) подключенный к входам управления питателей 2,, второй группой выходов(сигналы В1 — Вк) — к входам управления механизмов 5 разгрузки взвешивающих емкостей 4, третьей группой выходов (сигналы С1-Ск) — к входам управления механизмов 7 разгрузки емкостей 6, четвертой группой выходов (сигналы D>Ок) — к входам управления поворотных за- слонок 8, а первой группой входов (сигналы
Eg-Ек) — к выходам датчиков 3, введены вра1807316 щающийся ротор 11 с расположенными по его окружности 2К транспортными емкостями 12, каждая из которых имеет управляемый механизм 13 ее разгрузки, привод 14 вращения ротора 11 и датчик 15 положения ротора 11, причем взвешивающие емкости
4 расположены над первыми К транспортными емкостями 12 ротора 11, а емкости 6 с соответствующими поворотными заслонками 8 — под вторыми К транспортными емкостями 12. При этом блок 10 управления
flRToA rpynnoA auxopoe (c rHanv Fi-F2K) подключен к входам управления механизмов 13 разгрузки емкостей 12, шестой группой выходов (сигналы G) — к приводу
14 ротора, а второй группой входов(сигналы
Н) — к выходам датчика 15 положения ротора.
Работу дозатора рассмотрим на примере доэатора с четырьмя взвешивающими емкостями (т.е. К=4), показанном на фиг. 1..
Вращение ротора 11 осуществляется от привода 14, например двигателя, с которым он имеет жесткую связь. Ротор может занимать восемь фиксированных положений, в которые он устанавливается с помощью восьми расположенных на нем флажков и датчика 15 положения ротора. При прохождении флажка. вблизи датчика 15 последний вырабатывает сигнал Н, по которому блок управления 10 выключает привод14 и ротор останавливается в одном из своих фиксированных положений. 8о время работы ротор последовательно переходит из одного своего положения в соседнее.
На фиг. 1 все восемь позиций, которые может занимать s процессе работы каждая из имеющихся на роторе транспортных емкостей 12t-12в, пронумерованы цифрами в кружочках, Фиксированные положения ротора выбраны с таким расчетом, чтобы в любом из них транспортные емкости, нахо. дящиеся в данный момент времени на позициях 1-4, располагались строго под соответствующими взвешивающими емкостями 41 — 44, а транспортные емкости на позициях 5 — 8 — строго над соответствующими емкостями временного хранения 61-64.
На фиг, 2, A показана циклограмма работы взвешивающих устройств дозатора (время цикла Тц). Все четыре взвешивающих устройства работают синхронно. Так, от момента времени togo момента tt выполняется перегрузка взвешенных порций (время перегрузки Тярг) иэ взвешивающих емкостей 4 в транспортные емкости 12 путем подачи блоком 10 сигналов управления В на механизмы разгрузки 5 взвешивающих емкостей. Затем от момента tt до момента 2 выполняется загрузка взвешивающих емкостей (время загрузки T> 5 взвешивание загруженных порций (время взвешивания TB38) анализируя сигналы ве- . ) са Е, поступающие от датчиков веса, и запоминая полученные весовые данные в своей внутренней памяти. Далее цикл работы 10 взвешивающих устройств повторяется. Одновременно с работой взвешивающих устройств ротор 11 выполняет свой цикл работы, показанный на фиг. 2, В. Момент времени to его цикла соответствует моменту . 15 to цикла работы взвешивающих устройств, т,е. моменту окончания взвешивания и началу перегрузки порции из взвешивающих емкостей в транспортные. От этого момента времени до момента tt ротор находится в 20 состоянии покоя в одном из своих фиксированных положений. Затем от момента t1 до момента tz ротор выполняет поворот (время поворота Тп), переходя иэ текущего своего положения в следующее. Как видно из фиг, 2, В, за время цикла Тц работы взвешивающих устройств, ротор выполняет четыре поворота, переходя иэ одного положения в другое и оставаясь в каждом из них некоторое время Тпо . 30 Одновременно с управлением работой взвешивающих устройств и ротора блок 10 выполняет цикл поиска (время поиска Tncx) наилучшей комбинации взвешенных порций, находящихся как в транспортных емко-. 35 стях, так и в емкостях временного хранения, показанный на фиг. 2, С, Как видно из этой циклограммы, поиск начинается также в момент to, когда становятся известны весовые данные загруженных во взвешивающие ус40 тройства порций, и заканчивается до момента tt, соответствующего окончанию первого поворота ротора после перегрузки порцийиз взвешивающих емкостей в транспортные. 45 На фиг. 2, Д показана циклограмма проведения операции перегрузки порций из транспортных емкостей в емкости временного хранения (время перегрузки Tnpr), кото. рая проводится во время нахождения 50 ротора в одном из своих фиксированных . положений. Эта операция проводится не всегда после каждого иэ поворотов ротора, а только тогда, когда есть для этого необходимость и возможность. При этом блок уп55 равления 10 устанавливает поворотные заслонки 8 в полЬжение, обеспечивающее перегрузку порций из транспортных емкостей в емкости временного хранения. На фиг.2, Е показана циклограмма проведения операции выдачи дозы из дозатора, 1807316 6 т,е. разгрузки транспортных емкостей и ем- грузок не проводится и ротор выполняет костей временного хранения, вошедших в третий поворот. наилучшую комбинацию (время разгрузки В положении ротора "После 3-го повоTpzr) в устройство 9 объединения по р- рота" проводится. перегрузка порции из ций. При этом соответствующие поворотнь4е 5 транспортной емкости 3 в емкость 2 времензаслонки устанавливаются в положение ного хранения и затем выполняется четверобеспечивающее разгрузку находящихся тый поворот. над ними транспортных емкостей в.устрой- После четвертого поворота все трансство 9. портные емкости под взвешивающими емТаким образом, к концу цикла работы 10 костями оказываются пустыми и в них ротора под всеми взвешивающими емкостя- проводится перегрузка очередных взвешенми 4 всегда оказываются пустые транспор- ных порций иэ взвешивающих емкостей, что тные емкости, и далее начинается новый отражено знаком 3 против номеров трансцикл работы дозатора. портных емкостей 5, 6, 7 и 8, В .этом же В качестве иллюстраций в таблице по- 15 положении ротора блок 10 проводит поиск следовательно показаны положения, зани- наилучшей комбинации порции среди всех маемые ротором, и состояния, в которых имеющихсявзвешенныхпорций, Предполо- находятся транспортные емкости и емкости жим, например, что это порции, находящивременного хранения в каждом из этих по- еся в транспортных емкостях 6, 8, 1 и в ложений (пустые или загруженные). 20 емкости 1 временного хранения. Это отраТак, в столбце 0 показаны позиции, ко- жено знаком "Х" против соответствующих торыеможетзаниматькаждаяизтранспор- номеров емкостей. Одновременно с потных емкостей. В столбцах 1 показаны иском ротор совершает пятый поворот. номера транспортных емкостей, .находя- . В положении ротора после 5-ro поаорощихся в данном положении ротора на дан- 25 та, как видно иэ соответствующей графы, ной позиции. В столбцах под цифрой 2 выполняется перегрузка порции из транспоказаны состояния соответствующих портной емкости 2 в емкость 3 временного транспортных емкостей: "3"- загружена"-" — хранения и одновременно выполняется раз. свободна. В столбцах таблйцы под цйфрой грузка порций, вошедших в наилучшую ком3 показаны аналогичные состояния емко- 30 бинацию. Далее совершается шестой стей временного хранения, которые всегда поворот. находятся в позициях 5-8. Стрелочками по- После шестого поворота выполняется казано проведение операции перегрузки перегрузка порций из транспортной емкопорции is транспортной емкости в емкость сти 7 в емкость 1 временного хранения и временного хранения; 35 совершается седьмой поворот, после котоПредположим, что в исходном состоя- рого не проводится никаких перегрузок. нии ротор находится в положении, когда Послевосьмогоповоротавсетранспорпервая транспортная ЕмкОсть нахОДИтея s тнЫе емкости, НахадящиЕСя пОд вэвЕшива-. позиции 1, вторая — в позиции 2 и т.д., как ющими емкостями, вновь оказываются показано в графетаблицы "Исходное поло- 40. свободными и выполняется перегрузка в жение". В этом положении выполняется пе- них очередных взвешенных порций, а также регрузка в транспортные емкости 1-4. проводится поиск наилучшей комбинации,,. взвешенных порций материала из соответ- .Предположим, что транспортные емкости 1, ствующих взвешивающих емкостей, что от- 3,5 иемкость2 временного хранения вошли ражено знаком 3 в столбце 2 этой графы 45 в эту комбинацию, что отмечено знаком "Х" против номеров этих емкостей. Остальные в соответствующих строках. емкости остаются свободными. После за- После девятого поворота никаких перевершения перегрузки ротор совершает пер-, грузок не проводится, а проводится только вый поворот, . разгрузка порций, вошедших в наилучшую В графе "После 1-го поворота" показа- 50 комбинацию, т,е. выдача дозы. но, что транспортная емкость 1 находится в Если продолжать таблицу дальше, то . позиции 2, транспортная емкость 2 — в по- можно показать, что при любых комбинацизиции 3 и т.д. При этом транспортная ем- ях порций, вошедшйх в наилучшую комбикость «4 с порцией материала оказывается нацию, всегда имеются четыре пустых над свободной емкостью 1 временного хра- 55 транспортных емкости для перегрузки в них нения и, следовательно, выполняется пере- очередных взвешенных порций из вэвешигрузка этой порции, что отражено стрелкой. вающих емкостей. После этого выполняется второй поворот. Таким образом, в предлагаемом доэатоКак видно из таблицы, в положении ро- ре все К взвешивающих устройств работают тора "После 2-го поворота" никаких пере- с максимальной производительностью, без 1807316 Пример работы доз атора. простоев, и в каждом цикле дозирования обеспечивается поиск среди 2К взвешенных порций без всяких ограничений на вид комбинации. Кроме того, что при соответствующем выборе технических характеристик 5 дозатора (скорости вращения ротора, времени загрузки, перегрузки и др.) вращение ротора может быть и непрерывным, без остановок, а все операции по перегрузке и разгрузке порций могут выполняться по хо- 10 ду по сигналу датчика 15 положения ротора, когда последний будет проходить определенные требуемые положения. Формула изобретения 15 Комбинационный весовой дозатор, содержащий узел распределения дозируемого материала, под которым расположены К .управляемых питателей, К взвешивающих емкостейЪ управляемыми механизмами их 20 разгрузки, размещенных под соответствующими питателями и закрепленных на датчиках веса, К емкостей временного хранения взвешенных порций материала с управляемыми механизмами их разгрузки, над и под 25 которыми размещены К управляемых поао-. ротных заслонок и узел объединения выгружаемых порций в одну дозу, à также блок управления доэатором, первой группой вы30 ходов подключенный к входам управления питателей, второй группой выходов подключенный к входам управления механизмов разгрузки взвешивающих емкостей, третьей группой выходов подключенный к входам ynpàâëåíèÿ механизмов разгрузки емкостей временного хранения, а четвертой группой выходов — к входам управления поворотных заслонок, при этом его первая группа входов подключена к выходам датчиков веса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него введены поворотный ротор с расположенными по его окружности 2К . транспортными емкостями с управляемыми механизмами разгрузки, привод вращения ротора и датчик. положения ротора, причем взвешивающие емкости расположены под первыми К трайспортными емкостями ротора. а емкости временного хранения с соответствующими поворотными заслонками под вторыми К транспортными емкостями, при этом пятая группа выходов блока управления подключена к входам управле- . ния механизмов разгрузки транспортных емкостей, шестая его группа выходов — к входу привода ротора, а вторая группа входов — к выходам датчика положения ротора. 1807316 Продолжвнив таблицы 1807316 ) C Редактор С. Кулакова :Заказ 1372 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель А, Шмелев Техред М;Моргентал КоРРектоР И,Муска
