КОМБИНАЦИОННЫЙ ДОЗАТОР

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для быстрого весового дозирования сыпучих продуктов типа орешков или семечек. Имеет преимущество для дозирования брикетированного продукта типа конфет.
Известно устройство для дозирования, содержащее бункер для сыпучих продуктов, питатель и собственно узел весового дозирования (см. патент РФ №1706916, 1992). Данное устройство не подходит для весового дозирования брикетированных продуктов из-за существенной погрешности, абсолютное значение которой может достигать веса брикета.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемой полезной модели является весовой комбинационный дозатор по патенту РФ №45365, 2004 г., - прототип. Указанный дозатор содержит бункер с расположенными по окружности питающими вибролотками, под которыми установлены корзины для накопления и взвешивания доз продукта. Под корзинами имеются скаты, по которым дозы продукта засыпаются в приемник.
Эксплуатация прототипа показала, что пропускная способность ската существенно уступает быстродействию узла для накопления и взвешивания. Это приводит к непроизводительным остановам питателя, что ограничивает производительность устройства в целом. Технической задачей является повышение производительности комбинационного дозатора путем повышения скорости дозирования за счет улучшения пропускной способности узла выдачи доз продукта.
Технический результат достигается тем, что в комбинационном дозаторе, включающем каркас, бункер, радиальные вибролотки, сообщенные с расположенными по окружности весовыми корзинами, закрывающимися снизу шарнирными приводными створками, под которыми установлены скаты для доз продукта, выполненные в форме трапеций, состыкованных между собой по боковым сторонам, угол наклона ската имеет величину от 22° до
30° относительно вертикальной оси, привод открытия створки включает кривошипный механизм, ось которого закреплена на каркасе, а шип связан со створкой, при этом ось шарнира створки установлена вдоль радиуса окружности, на которой расположены корзины, с возможностью поворота створки в плоскости, касательной к указанной окружности. Дозатор характеризуется также тем, что створка оборудована возвратной пружиной для плотного закрытия корзины.
Устройство полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 схематически показан общий вид дозатора, на фиг.2 - механизм открытия створки (пунктирными линиями показано открытое положение створки).
В примере конкретного исполнения комбинационный дозатор включает бункер 1, закрепленный на каркасе (условно не показан). Бункер снабжен конусами 2 для подачи брикетов на вибролотки 3, ориентированные вдоль радиусов окружности, на которой установлены узлы накопления и взвешивания доз продукта. Каждый узел включает накопительную корзину 4 с приводом 5, весовую корзину 6 с приводом 7, электронный блок 8. Под весовыми корзинами имеется ловитель доз продукта, который имеет вид усеченной пирамиды 9, установленной вершиной вниз. Грани пирамиды образованы скатами 10, имеющими форму равнобедренных трапеций, состыкованных по боковым сторонам. В конкретном примере листы трапеций нарезают с такими углами, чтобы при сборке пирамиды 9 ее грани располагались под углом  к вертикальной оси. Под скатами установлен приемник доз продукта в виде переходного конуса 11.
Каждая корзина снизу плотно закрывается шарнирной приводной створкой 12. Механизм открывания створки содержит соединенный с приводом 7 кривошип 13, который связан со створкой при помощи полки 14. Для плотного закрытия створка поджата возвратной пружиной 15. Корзины закреплены на каркасе боком к окружности так, что оси шарниров створок направлены вдоль радиусов окружности. При таком монтаже поворот створок
происходит в плоскостях, касательных к окружности, на которой установлены корзины.
Устройство работает следующим образом. Сыпучий продукт (например, конфеты) поступает из бункера 1 через конусы 2 на вибролотки 3. Вибрация ориентирует конфеты в ряды, которые синхронно падают в корзины 4. Благодаря синхронизации в корзины 4 попадает примерно одинаковое количество продукта (плюс-минус 1-2 конфеты). Накопление в корзинах 4 производят до некоторого установленного значения части дозы продукта, затем вибролотки автоматически перекрываются. По команде из блока 8 включаются приводы 5, которые поворачивают кривошипы 13 в положение, показанное пунктирной линией на фиг.2. При этом створки 12 открываются, а накопленные части доз падают в корзины 6, где происходит их автоматическое взвешивание.
Информация о результатах взвешивания поступает в процессор (не показан), который начинает поочередно складывать полученные данные и сравнивать суммы с контрольным числом, равным установленному весу дозы. Получив наилучшее сочетание данных, сумма которых равна установленному весу дозы в пределах допустимой погрешности, процессор посылает сигналы на открытие соответствующих весовых корзин. Сигналы поступают в соответствующие блоки 8, которые включают приводы 7 на открытие створок в указанных корзинах 6. При открывании створок 12 части дозы падают из корзин 6 на скаты 10 и засыпаются в переходный конус 11. Здесь части соединяются в дозу установленного веса, которую выдают известным способом в упаковочный автомат (не показан).
Процессор постоянно контролирует положение створок и состояние корзин на наличие продукта. Сразу после сброса из корзин 4 процессор подает сигналы на закрытие створок и включает вибролотки для подачи продукта в корзины 4. Аналогично, сразу после сброса частей дозы из корзин 6 и закрытия их створок подаются команды на открытие корзин 4, расположенных над пустыми корзинами 6. Аппаратура автоматики работает очень
быстро, корзины практически не простаивают.После взвешивания новых частей дозы продукта процессор комбинирует новые значения с уже известными весами, чтобы добиться наилучшего совпадения суммы значений с установленным весом дозы. В дальнейшем цикл повторяется.
Оптимальный угол наклона ската, равный дополнительному углу 66-68° относительно горизонта, найден в результате опытно-конструкторской работы. Испытания, проведенные на предприятии ООО «ВКП «Сигнал-Пак» показали следующее. Если угол наклона ската менее 60°, то скорость скатывания брикетов невысока и пропускная способность ловителя уступает быстродействию корзин. Если крутизну ската увеличивать, скорость падения брикетов сначала возрастает, но после угла 68° нарушается кучность брикетов в дозе. Даже мелкие орешки при угле 70° сталкиваются между собой и разлетаются в стороны, соударяясь о скаты так, что среднее время падения дозы возрастает. Так опытным путем выявлено, что существует оптимальный угол наклона ската, равный 67°, при котором доза продукта скатывается «кучкой» за минимальное время. Закрепление корзин «боком» позволяет уменьшть радиус окружности корзин. Найденное решение дает при угле  высоту дозатора около 3,5 м, что позволяет устанавливать его в помещениях с потолком не выше 4 м. Применение кривошипного механизма в приводах корзин улучшает быстродействие створок. Возвратная пружина, обеспечивая плотное закрытие створки, позволяет фасовать продукт даже с пылящей вкусовой обсыпкой, например, сахарной пудрой. Испытания показали, что найденные решения повышают производительность комбинационного дозатора на 30% по сравнению с прототипом.
В соответствии с описанной выше схемой на предприятии ООО «ВКП «Сигнал-Пак» (г.Екатеринбург) разработана рабочая документация, начато изготовление пилотного образца комбинационного дозатора.