Роторный многоканальный дозатор жидких и полужидких продуктов



Роторный многоканальный дозатор жидких и полужидких продуктов
Роторный многоканальный дозатор жидких и полужидких продуктов
Роторный многоканальный дозатор жидких и полужидких продуктов
Роторный многоканальный дозатор жидких и полужидких продуктов

 


Владельцы патента RU 2474521:

Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (RU)
Общество с ограниченной ответственностью фирма "Рекупер" (RU)

Изобретение относится к технике дозирования и может быть использовано при фасовке жидких и полужидких продуктов в пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Изобретение обеспечивает упрощение устройства, уменьшение его габаритов и себестоимости. Устройство содержит напорный продуктопровод, сопла 11 вывода дозы продукта, мерные гильзы 2, в каждой из которых установлен свободно плавающий поршень 3, разделяющий гильзу 2 на две камеры 4, 5, корпус с каналами 13, 14, соединяющими соответственно эти камеры с напорным продуктопроводом и соплом 11, и механизм попеременного подключения каждой камеры 4, 5 соответственно к продуктопроводу и соплу 11. Устройство содержит также ротор 1, несущий k≥1 гильз 2, камеры 4, 5 которых сообщаются соответственно с отверстиями 6, 7, расположенными на торцах ротора 1, контактирующих с корпусом, образованным полым валом 8, полость которого соединена с продуктопроводом, и двумя фланцами 9, 10. Торец каждого из фланцев, контактирующий с торцом ротора 1, содержит четное количество n≥k равномерно расположенных по окружности отверстий каналов 13, 14, поочередно связанных соответственно с полостью вала 8 и соплом 11. Механизм попеременного подключения каждой камеры 4, 5 к продуктопроводу и к соплу 11 выполнен в виде привода поворота ротора на угол 2π/k. 4 ил.

 

Изобретение может быть использовано при фасовке жидких и полужидких продуктов в пищевой, химической и др. отраслях промышленности.

Из уровня техники известно устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов по патенту США №4438872 (МПК G01F 11/06, 1984) и патенту РФ №2285246 (МПК G01F 13/00, 2005), содержащее напорный продуктопровод, сопло вывода дозы продукта, корпус с мерным отверстием, в котором установлен свободно плавающий поршень, и механизм попеременного подключения каждой камеры соответственно к продуктопроводу и к соплу вывода дозы продукта.

При нескольких параллельно работающих каналах выдачи доз продукта известные технические решения, как правило, приводят к необходимости изготовления и установки такого же количества одноканальных дозаторов, что увеличивает габаритные размеры и стоимость дозирующего узла в целом. Особенно сильно этот недостаток проявляется на автоматических линиях типа «Form-Fill-Seal» для порционной фасовки продуктов с относительно малой дозой 10÷30 куб. см. На этих линиях количество параллельно работающих каналов дозирования может достигать нескольких десятков.

Известны также карусельные устройства для розлива продукта в перемещаемые на карусели емкости (а.с. №401565; В65В 3/12; 1973), в которых каждая камера дозатора связана с соответствующим соплом, а ее поочередное подключение к этому соплу и напорному продуктопроводу осуществляется с помощью дополнительных устройств: золотника и двухходового крана. Это также увеличивает габаритные размеры, сложность и стоимость дозирующего устройства в целом.

Устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов, известное по а.с. №1685790 (В65В 3/12, 1989), предлагается в качестве наиболее близкого аналога и содержит напорный продуктопровод, сопло вывода дозы продукта, мерную гильзу, в которой установлен свободно плавающий поршень, разделяющий мерную гильзу на две камеры, корпус с каналами, соединяющими камеры с напорным продуктопроводом и соплом вывода дозы продукта, и механизм попеременного подключения каждой камеры соответственно к продуктопроводу и соплу.

Для данного устройства также характерен вышеописанный недостаток: для обеспечения большого числа каналов выдачи доз продукта необходимо устанавливать такое же количество одноканальных дозаторов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание компактного многоканального дозатора, в котором при малом количестве дозирующих гильз и даже при одной можно обеспечить за один цикл работы устройства выдачу доз продукта по большому числу каналов.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении габаритных размеров устройства и его стоимости за счет сокращения количества мерных гильз при одновременном увеличении числа каналов выдачи доз продукта.

Указанный выше технический результат в устройстве для дозирования жидких и полужидких продуктов по n каналам, содержащем напорный продуктопровод, сопла вывода дозы продукта, мерные гильзы, в каждой из которых установлены свободно плавающий поршень, разделяющий мерную гильзу на две камеры, корпус с каналами, соединяющими камеры с напорным продуктопроводом и соплом вывода дозы продукта, и механизм попеременного подключения каждой камеры соответственно к продуктопроводу и соплу, достигается тем, что оно содержит ротор, несущий k≥1 мерных гильз, камеры которых сообщаются с отверстиями, расположенными на торцах ротора, контактирующих с корпусом, образованным полым валом, полость которого соединена с продуктопроводом, и двумя фланцами, торец каждого из которых, контактирующий с ротором, содержит четное количество n≥k равномерно расположенных по окружности отверстий каналов, поочередно связанных соответственно с полостью вала и соплом вывода дозы продукта, а механизм попеременного подключения каждой камеры к продуктопроводу и соплу вывода дозы продукта выполнен в виде привода поворота ротора на угол 2π/k.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства в осевом разрезе для примера с числом каналов n=6; на фиг.2 - вид сбоку на 6-канальное устройство при числе гильз k=1; на фиг.3 - то же, но при числе гильз k=2; на фиг.4 - предельный случай, когда n=k=6.

Устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов по n каналам содержит ротор 1 (фиг.1), в котором установлено k мерных гильз 2 со свободно плавающим поршнем 3. Поршень 3 разделяет мерное отверстие гильзы 2 на камеры 4 и 5. Камера 4 сообщается с отверстием 6, выполненным на левом торце ротора 1; камера 5 - с отверстием 7 на правом торце ротора 1. Оба торца ротора контактируют с неподвижным корпусом, который образован полым валом 8, являющимся одновременно осью вращения ротора 1, и двумя фланцами 9 и 10, несущими сопла 11 вывода дозы продукта. Полость вала 8 сообщается с напорным продуктопроводом. На торце каждого фланца, контактирующем с торцом ротора 1, выполнено четное количество n равномерно расположенных по окружности отверстий 12, причем n/2 отверстий связано каналом 13 с полостью вала 8 и через эту полость - с напорным продуктопроводом, а другие n/2 отверстий 12 связаны каналом 14 с соплом 11 вывода дозы продукта.

По окружности каналы чередуются, образовывая последовательность 13; 14; 13; 14; …. Неподвижные фланцы 9 и 10 одинаковые, но повернутые относительно друг друга на угловой шаг 2π/n; поэтому при совпадении отверстий 6 и 7 ротора с отверстиями 12 фланцев 9 и 10 корпуса одна из камер 4 или 5 мерной гильзы 2 всегда будет сообщаться с полостью вала 8, а вторая - с соплом 11 вывода дозы продукта.

Каждая гильза оснащена регулируемыми упорами 15, ограничивающими ход свободно плавающего поршня 3 - для наладки дозы, а весь дозатор - устройством 16, обеспечивающим осевой поджим контактирующих торцов ротора 1 и фланцев 9 и 10, что уменьшает торцевой зазор для устранения перетечек, но допускает поворот ротора 1 относительно неподвижного корпуса. Привод поворота на фиг.1 не показан.

Работает предлагаемое устройство следующим образом. В исходном положении поршень 3 в каждой из мерных гильз 2 находится в одном из крайних положений и поджимается к одному из упоров 15 давлением продукта (фиг.1), поскольку в этом положении каждая из камер 4; 5 гильзы 2 соединена каналами 14, 13 соответственно с соплом 11 и полостью вала 8, в которую поступает продукт. Все остальные каналы, выполненные во фланцах 9 и 10 корпуса, перекрыты глухими участками торцов ротора 1. На каждом торце фланцев 9 и 10 выполнено четное число n отверстий 12 каналов, поочередно соединенных с полостью вала 8 и с соответствующим соплом 11. Поэтому при повороте ротора 1 на угол 2π/n отверстия 6 и 7 ротора 1 совпадут с очередными отверстиями 12, выполненными на торцах фланцев 9 и 10 корпуса. В результате поршень 3 под действием давления продукта переместится во второе крайнее положение, выдавив дозу продукта в соответствующий канал. При повороте на следующий угол 2π/n аналогично произойдет дозирование продукта по второму каналу и т.д.

Если на роторе 1 установлена только одна мерная гильза 2 (k=1), то для того чтобы выдать дозы по всем n каналам, необходимо повернуть ротор на угол 360° (см. фиг.2, на которой в качестве примера показан дозатор с числом каналов n=6). Здесь важно отметить, что при встраивании подобных устройств в автоматическую линию фасовки необходимо обеспечить заданный, как правило, достаточно малый по времени цикл его работы. С другой стороны, скорость вращения ротора ограничена тем, что за время перекрытия отверстий на торцах фланцев 9, 10 и ротора 1 плавающий поршень должен успеть переместиться из одного крайнего положения в другое, дойдя до второго упора 15 и обеспечивая тем самым стабильность выдаваемой дозы по разным каналам. Увеличить быстродействие дозатора можно путем установки второй мерной гильзы 2 (k=2; фиг.3). В этом случае для выдачи доз по всем шести каналам потребуется повернуть ротор 1 на вдвое меньший угол 180°.

При установке трех гильз соответственно требуется повернуть ротор на 120°. И наконец, максимальное быстродействие можно получить в предельном случае, когда k=n. Для дозатора, имеющего n=6 каналов и k=6 мерных гильз достаточно угла поворота 60° (фиг.4). В общем случае при любом четном n необходимый угол поворота ротора 1 для выдачи доз по всем n каналам определяется простым соотношением: 2π/k.

На фиг.2 и фиг.3 привод поворота не показан, на фиг.4 в качестве примера для привода поворота ротора на 60° используется пневмоцилиндр, при перемещении штока которого из одного крайнего положения в другое дозатор выдает дозы продукта параллельно по всем шести каналам.

Дополнительное преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в связи с плавным увеличением проходного сечения коммутируемых каналов наблюдается малая начальная скорость потока продукта, поступающего через сопло в емкость. Это позволяет устранить разбрызгивание при ударе струи продукта о донышко емкости и отказаться от установки продуктовых демпферов.

Устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов по n каналам, содержащее напорный продуктопровод, сопла вывода дозы продукта, мерные гильзы, в каждой из которых установлен свободно плавающий поршень, разделяющий мерную гильзу на две камеры, корпус с каналами, соединяющими камеры с напорным продуктопроводом и соплом вывода дозы продукта, и механизм попеременного подключения каждой камеры соответственно к продуктопроводу и соплу, отличающееся тем, что содержит ротор, несущий k≥1 мерных гильз, камеры которых сообщаются с отверстиями, расположенными на торцах ротора, контактирующих с корпусом, образованным полым валом, полость которого соединена с продуктопроводом, и двумя фланцами, торец каждого из которых, контактирующий с ротором, содержит четное количество n≥k равномерно расположенных по окружности отверстий каналов, поочередно связанных соответственно с полостью вала и соплом вывода дозы продукта, а механизм попеременного подключения каждой камеры к продуктопроводу и к соплу вывода дозы продукта выполнен в виде привода поворота ротора на угол 2π/k.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству и способу упаковки пищевых продуктов или других веществ, содержащих жидкость, в жесткую емкость, герметизируемую гибкой крышкой.

Изобретение относится к расфасовке точно отмеренных доз порошка в картриджи и к контролю количества порошка в каждом картридже при заполнении. .

Изобретение относится к фасовочно-упаковочному оборудованию и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности для дозирования зерненого творога, а также в других отраслях, где требуется дозирование пластичных или вязких продуктов, а также сыпучих, склонных к комкованию

Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано для их подачи и дозирования в различных областях промышленности - химической, пищевой, строительных материалов

Способ предназначен для заполнения емкости текучей средой и содержит введение текучей среды через открытый конец емкости, нагревание текучей среды до или после ее введения в емкость, обеспечение уплотнения или крышки. Последние имеют отверстие или окно, через которые осуществляют подачу по меньшей мере одной текучей среды. Затем отверстие или окно герметизируют под давлением с возможностью компенсации дополнительного снижения давления в свободном пространстве емкости под уплотнением или крышкой при охлаждении нагретого содержимого. Емкость, используемая в способе, содержит уплотнение или крышку, имеющие или выполненные с возможностью обеспечения отверстие или окно для доступа в емкость. Причем отверстие или окно обеспечивает при использовании введение под давлением по меньшей мере одной текучей среды. Кроме того, отверстие или окно дополнительно выполнено с возможностью герметизации под давлением при использовании для обеспечения повышенного внутреннего давления в емкости. Устройство предназначено для осуществления способа и использования емкости. По другому варианту емкость предназначена для заполнения вышеописанным способом или для использования в устройстве. Крышка для емкости предназначена для использования в способе или в устройстве. Группа изобретений обеспечивает снижение эффекта вакуумного давления. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 85 ил.

В автомате упаковывают продукт, размещаемый на подложке, имеющей в боковой стенке по меньшей мере одно отверстие. Автомат содержит первую пленкоподающую пластину для удерживания листа пленки, его нагрева, перемещения в положение над подложкой с продуктом и герметичного соединения с подложкой и вакуумное устройство для удаления воздуха из подложки снизу листа через отверстие в боковой стенке. При этом пластина выполнена с возможностью отделять лист от пластины для его втягивания в подложку в то время, когда вакуумное устройство удаляет воздух из подложки. В способе вакуум-формованного упаковывания продукта на подложке с по меньшей мере одним отверстием в ее боковой стенке, используют лист пленки, удерживаемый с помощью первой пленкоподающей пластины, нагревают его, перемещают в положение над подложкой с продуктом и герметично соединяют с подложкой. Затем удаляют воздух из подложки снизу листа через отверстие. Причем во время удаления воздуха отделяют лист от пластины, позволяя втянуть лист в подложку. Группа изобретений обеспечивает снижение расхода пленки повышение качества и упрощение. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 21 ил.

Способ содержит приготовление по меньшей мере одной промытой и стерилизованной двухкамерной системы с отделяющим друг от друга обе камеры разделительным элементом в обойме, которая принимает по меньшей мере одну двухкамерную систему. Обойма расположена в закрытом с помощью закрывающего элемента сосуде. Затем вводят сосуд через шлюз в чистое помещение, открывают сосуд и заполняют первую камеру двухкамерной системы. Закрывают первую камеру газопроницаемым закрывающим элементом, осуществляют сублимационную сушку содержащегося в первой камере раствора и закрывают первую камеру. Заполняют вторую камеру, закрывают ее и выводят сосуд через шлюз из чистого помещения. По другому варианту выполнения способа в отличие от вышеописанного перед сублимационной сушкой раствора в первой камере сосуд закрывают газопроницаемым закрывающим элементом, а перед заполнением второй камеры сосуд открывают. Группа изобретений обеспечивает снижение затрат и снижение степени загрязнения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для подачи напитка в термопластичный контейнер. Устройство, в котором контейнер выполнен из располагаемой в пресс-форме нагретой заготовки, содержит впрыскивающее средство для подачи по меньшей мере одного напитка в полость заготовки для содействия ее расширению внутри пресс-формы. Впрыскивающее средство содержит по меньшей мере одну впрыскивающую головку для подачи по меньшей мере одного компонента напитка через устье полости и выполненную за одно целое с пресс-формой. При этом устройство дополнительно содержит средство фиксации пробки на горлышке контейнера, определенное устьем полости. Изобретение обеспечивает укупорку контейнера при компактности устройства. 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к области производства и заполнения, предпочтительно жидким продуктом, контейнеров из термопластичного материала. В способе напиток подают в контейнер, образованный из заготовки, расположенной в пресс-форме, имеющей отверстие, противоположное впрыскивающей головке. При этом способ содержит предварительную обработку заготовки стерилизующей текучей средой, подаваемой первым контуром, и впрыскивание в полость заготовки по меньшей мере некоторого количества напитка, подаваемого вторым контуром для содействия расширению заготовки внутри пресс-формы, причем контуры соединены с впрыскивающей головкой. Устройство для осуществления способа содержит пресс-форму с отверстием, расположенным напротив впрыскивающей головки, а также содержит средство предварительной обработки заготовки стерилизующей текучей средой, подаваемой первым контуром, соединенным с впрыскивающей головкой, и средство впрыскивания в полость заготовки по меньшей мере некоторого количества напитка, подаваемого вторым контуром, соединенным с впрыскивающей головкой. Группа изобретений обеспечивает повышение производительности и степени стерилизации при снижении себестоимости. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для подачи заданного объема компонента напитка в термопластичный контейнер, образованный из расположенной в пресс-форме нагретой заготовки. Способ включает в себя этап впрыска по меньшей мере некоторого количества напитка в полость заготовки для содействия ее расширению внутри пресс-формы, которая определяет форму контейнера. Объем V2 введенного во время впрыска напитка больше заданного объема VI. При этом имеется дополнительный этап отсасывания части введенного объема V2 напитка до тех пор, пока объем оставшегося в контейнере напитка не будет приблизительно равен заданному V1. Устройство для подачи заданного объема компонента напитка в термопластичный контейнер, содержащий пресс-форму для формования цилиндрической заготовки, средство для впрыска некоторого количества V2 напитка в полость заготовки для содействия ее расширению внутри пресс-формы и средство отсасывания заданной части введенного объема V2 до тех пор, пока объем оставшегося в контейнере напитка не будет приблизительно равен заданному V1. Технический результат, достигаемый при использовании способа и устройства по изобретению, заключается в обеспечении точности впрыска объема жидкого продукта в контейнер и обеспечении точной регулировки подачи жидкого продукта. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх