УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МИКРОСМЕСЕЙ

Изобретение относится к оборудованию для приготовления различных многокомпонентных сыпучих продуктов, в частности, минеральных удобрений, комбикормов, витаминов, сухих строительных смесей и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, особенно для смесей, содержащих компоненты в микродозах.
Подача сыпучего продукта из накопительных силосов в измеритель количества продукта осуществляется, как правило, самотеком, пневмотранспортом или шнеком выгрузки в зависимости от их взаимного расположения (см., напр., «Мир измерений» №3 за 2003 г. стр. 26, рис 2; патент РФ №2058018, Мкл. G01G 19/42, заявл. 01.07.92; А.Я.Соколов Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна, М., «Колос», 1975 г. стр. 483, рис ХХ1-26, Н.Ф.Гатилин Проектирование хлебозаводов, М., «Пищевая промышленность, 1975 г. стр. 86, рис 57-62, Патент РФ №2168706, Мкл. 7 G01F 13/00, заявл. 1999.08.10.) В частности, подача муки из производственных силосов в измеритель количества продукта осуществляется при помощи питающих шнеков (см., напр. Н.Ф.Гатилин Проектирование хлебозаводов, М., Пищевая промышленность, 1975 г., стр. 86, рис. 62).
Важной задачей при создании оборудования для приготовления многокомпонентных сыпучих продуктов является обеспечение его компактности и удобства обслуживания. Это особенно существенно, если устройство
необходимо размещать на ограниченной площади среди действующего оборудования при модернизации производства. Кроме того, при наличии значительного числа компонентов усложняется задача точного дозирования компонентов, а точность рецептуры смеси является важным показателем качества конечного продукта. Для многокомпонентного весового дозирования сыпучих продуктов используют индивидуальные весовые дозаторы по числу компонентов смеси (числу питающих силосов) (см., напр., А.Я.Соколов Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна Москва, «Колос», 1975 г., стр. 483, рис. ХХ1-26.) Так как все компоненты смеси взвешиваются одновременно, это техническое решение обеспечивает высокую производительность устройства. Недостатком этого решения является сложность и высокая стоимость оборудования из-за использования индивидуального дозатора на каждый компонент приготовляемой смеси, а использование только одного дозатора в устройстве, взятом в качестве прототипа по данной заявке (см., напр,. Н.Ф.Гатилин Проектирование хлебозаводов Москва, Пищевая промышленность, 1975 г., стр. 86, рис. 62) приводит при индивидуальном поочередном взвешивании каждого компонента к снижению производительности, так как для достижения требуемой точности взвешивания цикл взвешивания каждого компонента предусматривает время заполнения весов, время успокоения весов, время досыпки компонента и т.д. Кроме того, в этом случае компоненты смеси из весового бункера в смеситель поступают поочередно, что в дальнейшем усложняет процесс перемешивания до достижения равномерного распределения компонентов по массе конечного продукта. Ни одно из известных устройств не позволяет одновременно приготовлять несколько смесей с различной рецептурой.
Целью изобретения является повышение качества конечного продукта за счет повышения однородности смеси, повышение компактности устройства при обеспечении ремонтопригодности и удобства его обслуживания, нахождение компромисса между производительностью, точностью дозирования и стоимостью оборудования, а также расширение функциональных возможностей, так как устройство позволяет одновременное приготовление смесей с различной рецептурой.
С этой целью предлагается устройство для приготовлений многокомпонентных микросмесей, содержащее несущую раму, выполненную в плане в форме концентрически расположенных овалов, соединенных
перемычками, производственные силосы и дополнительные производственные силосы, выполненные в форме прямой призмы, сопряженной с днищем, выполненным в форме полуцилиндра выпуклостью наружу, измеритель количества продукта и шнековые питатели, входы которых сообщены с производственными силосами, выходы шнековых питателей сообщены с измерителем количества продукта, выходы дополнительных производственных силосов сообщены с входами шнековых микропитателей, по меньшей мере, один дополнительный измеритель количества продукта, выходы шнековых микропитателей сообщены с дополнительными измерителями количества продукта, на выходных отверстиях измерителей и дополнительных измерителей количества продукта установлены выходные затворы, по меньшей мере один производственный силос сообщен дополнительно с одним дополнительным измерителем количества продукта, опорную раму, к которой через весоизмерительные датчики прикреплены измерители количества продукта, отношение нижнего предела взвешивания (НПВ) дополнительного измерителя количества продукта к НПВ измерителя количества продукта в пределах 0,1-0,5, производственные силосы и дополнительные производственные силосы прикреплены быстроразъемными соединительными элементами к концентрически расположенным овалам через весоизмерительные датчики и закрыты крышками, в которых выполнены загрузочные штуцера, в которых установлены обратные клапаны и выполнены отдушины, в которых закреплены воздушные пылеулавливающие фильтры, оси соответственно шнекового питателя и шнекового микропитателя, вход которого соединен с соответствующим производственным силосом, расположены в плоскости, перпендикулярной оси полуцилиндра днища соответствующего производственного силоса.
Измеритель количества продукта и дополнительные измерители количества продукта могут быть расположены в центральной зоне несущей рамы рядом друг с другом или один под другим, при этом входные отверстия нижерасположенных измерителей количества продукта больше выходных отверстий вышерасположенных измерителей количества продукта, выходные отверстия вышерасположенных измерителей количества продукта расположены с возможностью открытия в соответствующие нижерасположенные измерители количества продукта, по меньшей мере один производственный силос снабжен поворотным ворошителем, производственные силосы выполнены
прямоугольными в плане, передняя и задняя поверхности сопряжены с днищем в форме полуцилиндра выпуклостью наружу, ворошитель установлен на боковой поверхности производственного силоса, ось вращения поворотного ворошителя совпадает с осью полуцилиндра днища производственного силоса.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, а совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемый питатель сыпучего продукта соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен пример выполнения предлагаемого устройства с 14 силосами и четырьмя весовыми бункерами.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 - вид сверху, а на фиг.3 - вид сбоку.
Устройство для приготовления многокомпонентных микросмесей содержит несущую раму 1, производственные силосы 2, измеритель 3 количества продукта, шнековые питатели 4, входы которых сообщены с производственными силосами 2, а выходы - с соответствующими измерителями 3 количества продукта, шнековые микропитатели 5, дополнительные производственные силосы 6, (в приведенном примере конструкции устройства производственные силосы 2 и дополнительные производственные силосы 6 выполнены одинаковыми) опорную раму 7, по меньшей мере один дополнительный измеритель 8 количества продукта, (в приведенном примере показаны по два измерителя и дополнительных измерителя количества продукта), выходные затворы 9, загрузочные штуцера 10, обратные клапаны 11, крышки 12 производственных силосов 2 и 6, воздушные пылеулавливающие фильтры 13, весоизмерительные датчики 14, быстроразъемные соединительные элементы 15, несущая рама 1 выполнена в плане в форме концентрически расположенных овалов 16 и 17, соединенных перемычками 18, производственные силосы 2 и дополнительные производственные силосы 6 выполнены в форме прямой призмы, сопряженной с днищем 19, выполненным в форме полуцилиндра выпуклостью наружу, отношение нижнего предела взвешивания (НПВ) дополнительного измерителя 8 количества продукта к НПВ измерителя 3 количества продукта в пределах 0,1-0,5, выходы дополнительных
производственных силосов 6 сообщены с входами шнековых микропитателей 5, выходы которых сообщены с дополнительными измерителями 8 количества продукта, по меньшей мере один производственный силос 2 сообщен дополнительно с одним дополнительным измерителем 8 количества продукта, производственные силосы 2 и 6 прикреплены быстроразъемными соединительными элементами 15 к концентрически расположенным овалам 16 и 17 через весоизмерительные датчики 14 и закрыты крышками 12, в которых выполнены загрузочные штуцера 10, в которых установлены обратные клапаны 11 и выполнены отдушины 20, в которых закреплены воздушные пылеулавливающие фильтры 13, на выходных отверстиях измерителей 3 и 8 количества продукта установлены выходные затворы 9, измерители 3 и 8 количества продукта прикреплены к опорной раме 7 через весоизмерительные датчики 14, оси 21 соответственно шнекового питателя 4 и шнекового микропитателя 5, вход которого соединен с соответствующим производственным силосом 2, 6, расположены в плоскости, перпендикулярной оси 22 полуцилиндра днища 19 соответствующего производственного силоса 2, 6. В приведенном примере выполнения измерители 3 количества продукта и дополнительные измерители 8 количества продукта расположены один под другим и рядом друг с другом в центральной зоне 23 несущей рамы 1, входные отверстия нижерасположенных измерителей 3 количества продукта больше выходных отверстий вышерасположенных измерителей 8 количества продукта, что позволяет обеспечить подачу компонентов в нижерасположенный измеритель 3 количества продукта как из вышерасположенных измерителей 8 количества продукта, так и из соответствующих производственных силосов 2, 6 микропитателями 5, выходные отверстия вышерасположенных измерителей 8 количества продукта расположены с возможностью открытия в соответствующие нижерасположенные измерители 3 количества продукта и, по меньшей мере, один производственный силос 2, 6 снабжен поворотным ворошителем 24 Производственные силосы 2, 6, оборудованные поворотным ворошителем 24, выполнены прямоугольными в плане, передняя 25 и задняя 26 поверхности сопряжены с днищем 19 в форме полуцилиндра выпуклостью наружу, ворошитель 24 установлен на боковой поверхности 27 производственного силоса 2, 6, ось вращения поворотного ворошителя 24 совпадает с осью 22 полуцилиндра днища 19 производственного силоса 2, 6. Следует заметить, что, производственные силосы 2, 6, которые не дополнены поворотным
ворошителем, могут быть выполнены трапециедальными в плане для увеличения их объема без увеличения габаритов устройства.
Устройство работает следующим образом:
Производственные силосы 2 и дополнительные производственные силосы 6 (или какая-либо их часть, в зависимости от рецептуры получаемого многокомпонентного продукта), заполняют требуемыми компонентами и по программе, задаваемой блоком управления (его наличие и выполнение не входит в объем притязаний по заявке) приводят во вращение шнеки соответствующих шнековых питателей 4 и шнековых микропитателей 5, причем измерители 3 и дополнительные измерители 8 количества продукта производят соответственно каждый поочередное взвешивание только одного компонента (В каждый момент времени происходит поступление в каждый измеритель количества продукта 3, 8 и взвешивание в нем только одного компонента смеси. Точность взвешивания обеспечивается программно регулировкой интенсивности подачи компонента путем изменения скорости вращения шнека соответствующего шнекового питателя 4 и микропитателя 5 и обеспечением времени успокоения весов). Наличие одновременно работающих измерителей 3 и дополнительных измерителей 8 количества продукта позволяет обеспечить требуемую производительность устройства при минимальном количестве измерителей 3 и дополнительных измерителей 8 количества продукта. (Алгоритм работы излагается только для пояснения достижения цели предлагаемой конструкцией устройства). При этом представленное в качестве примера устройство, имеющее два измерителя 3 и два дополнительных измерителя 8 количества продукта, обеспечивает одновременное независимое взвешивание до четырех различных компонентов. Производительность устройства при прочих равных условиях вчетверо выше, чем при наличии только одного измерителя количества продукта. По окончании цикла взвешивания отдельный компонент или частичная смесь из каждого измерителя 3 и дополнительного измерителя 8 количества продукта поступает в смеситель, расположенный под нижними измерителями 3 количества продукта (смеситель не является частью данного устройства и на чертежах не показан). Наличие весоизмерительных датчиков 14, через которые производственные силосы 2 и 6 прикреплены быстроразъемными соединительными элементами 15 к концентрически расположенным овалам 16 и 17 несущей рамы 1, обеспечивает постоянный контроль заполнения производственных силосов 2 и
дополнительных производственных силосов 6, так как усилие, прикладываемое к весоизмерительному датчику 14, зависит от наполнения соответствующего производственного силоса. Для наполнения производственных силосов 2 и 6 в их крышках 12 предусмотрены загрузочные штуцера 10 с установленными в них обратными клапанами 11, которые открываются только в момент загрузки. Воздух, вытесняемый загружаемым компонентом, удаляется из каждого заполняемого производственного силоса 2 и 6 через воздушный пылеулавливающий фильтр 13, который закреплен на крышке 12 в отдушине 20. Это исключает пыление и потери продукта. Следует отметить, что, в зависимости от выбранной программы и рецептуры принципиально возможно использование нескольких смесителей, (в приведенном примере двух по числу нижерасположенных дополнительных измерителей 3 количества продукта), и подавать, например, частичные смеси из левой по чертежу фиг.3 части измерителей 3 ,8 количества продукта в один смеситель, а из правой по чертежу фиг.3 части измерителей 3, 8 количества продукта - в другой, и обеспечить независимое одновременное приготовление двух многокомпонентных смесей, например, витаминных смесей для детей и взрослых. Возможно также использование только одного из двух расположенных один под другим измерителей 3, 8 количества продукта, например, при использовании дополнительного измерителя 8 количества продукта измеритель 3 количества продукта не работает, а его выходной затвор 9 открыт, дозирование компонентов осуществляет только расположенный над ним измеритель количества продукта 8. Отношение НПВ дополнительного измерителя количества продукта к НПВ измерителя количества продукта в пределах 0,1-0,5 выбирается исходя из весового соотношения компонентов получаемой смеси, что позволяет повысить точность дозирования. Для получения различных смесей, имеющих частично одинаковые компоненты, возможно поочередное использование сначала всех расположенных один под другим измерителей количества продукта, а затем только одного, и т.п. Выполнение производственных силосов 2 и 6 прямоугольными в плане и сопряженных с днищем 19 в форме полуцилиндра выпуклостью наружу, и их размещение по периметру овальной в плане несущей рамы 1, обеспечивает наличие зазора между соседними производственными силосами 2, 6 и позволяет разместить ворошитель 24 на боковой поверхности любого производственного силоса из имеющихся. Работа ворошителя 24 и шнековых питателей 4 и шнековых
микропитателей 5 позволяет исключить слеживание продукта в производственных силосах 2, 6 и обеспечить равномерную подачу разрыхленного сыпучего продукта из производственного силоса 2, 6 питателем одновременно либо поочередно в различные измерители количества продукта, т.е обеспечить наилучшие условия подачи продукта. Кроме того, зазор между производственными силосами 2, 6 и крепление производственных силосов 2 и 6 с силоизмерительными датчиками 14 быстроразъемными элементами 15 обеспечивает ремонтопригодность устройства и простоту обслуживания, особенно в затесненных условиях, так как позволяет при снятии одного или нескольких производственных силосов из имеющихся обеспечить легкий доступ к любому элементу устройства.