УСТРОЙСТВО ВЕСОВОГО ПОРЦИОННОГО ДОЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к пищевому машиностроению и может быть использовано для автоматизированного дозирования различных механически непрочных плохосыпучих продуктов, какими являются, ломкие пищевые полуфабрикаты - соевые шницель, гуляш - без изменения структуры продукта.
Известно устройство весового порционного дозирования, которое обеспечивает набор предварительной дозы основным потоком материала, а затем производит досыпку до номинального значения дозы, содержащее загрузочный бункер с встроенным в его днище вибролотком, к которому прикреплены вибраторы, обеспечивающие соответственно основной и досыпочный потоки материала (см., напр., авт. Свид. СССР №1755058, Мкл. G 01 G 13/04, заявл. 20.07.90 г.) Недостатком этого технического решения, по мнению заявителя, является использование для подачи материала вибролотка, что затрудняет дифференцирование основного и досыпочного потоков материала, приводит к распылению дозируемого материала и его неоднородной плотности.
Частично данные недостатки устраняются использованием для точного набора порции загрузки продукта из бункера самотеком через две дозирующие заслонки: «Грубо» и «Точно». Недостатком этого решения являются проблемы подачи плохосыпучих продуктов, которые обладают склонностью к комкованию и образованию «свода». Для подачи в весовой бункер таких продуктов используют два шнековых питателя «Грубо» и «Точно» или один шнековый питатель с частотно-регулируемым приводом (см., напр., журнал «Мир измерений» №3 за 2003 г., стр.27) Однако использование шнековых питателей приводит к нарушению
структуры непрочных фасуемых материалов, в частности, ломких соевых пищевых полуфабрикатов - шницеля, гуляша и т.п.
Целью данного предложения является устранение указанных недостатков известных устройств, т.е. создание устройства весового порционного дозирования, которое обеспечивает эффективный набор предварительной дозы основным потоком материала, а затем досыпку до номинального значения дозы без изменения структуры механически непрочного ломкого плохосыпучего продукта, например, соевого гуляша или шницеля.
С этой целью в устройство весового порционного дозирования, содержащее загрузочный бункер с двумя выходными воронками «Точно» и «Грубо» и весовой бункер, введены установленные один над другим транспортерные питатели «Точно» и «Грубо», входы которых размещены с зазорами под выходами соответствующих выходных воронок загрузочного бункера, а выходы транспортерных питателей открыты в весовой бункер, соотношения площадей входных и выходных сечений выходных воронок загрузочного бункера и соотношения расчетных производительностей «Точно» и «Грубо» транспортерных питателей находятся в отношении 1:7-1:15. Выходные воронки «Точно» и «Грубо» загрузочного бункера могут быть снабжены шиберами, а транспортерные питатели «Точно» и «Грубо» выполнены с возможностью регулирования скорости.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений. Предлагаемое устройство успешно прошло испытания, может быть изготовлено в промышленных масштабах и пригодно для автоматизированного дозирования механически непрочных ломких пищевых сыпучих полуфабрикатов, например, соевых шницелей. Совокупность существенных признаков заявляемого устройства весового порционного дозирования не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство весового порционного дозирования соответствует критерию «новизна» и имеет изобретательский уровень.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлен пример реализации предложения. На фиг 1 показан вид сбоку на предлагаемое устройство, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 и 4 показано совмещение предлагаемого устройства с узлом заполнения мешков, на фиг.5 - вид сверху фиг.3.
Устройство весового порционного дозирования содержит загрузочный бункер 1 с двумя выходными воронками «Точно» 2 и «Грубо» 3, весовой бункер 4, установленные один над другим транспортерные питатели «Точно» 5 и «Грубо» 6, входы которых размещены с возможностью регулировки зазоров 7 и 8 под выходами соответствующих выходных воронок 2 и 3 загрузочного бункера 1, а выходы транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6 открыты в весовой бункер 4, соотношения площадей входных и выходных сечений выходных воронок 2 и 3 и соотношения расчетных производительностей транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6. находятся в пределах 1:7-1:15. Весовой бункер 4 установлен на тензометрических датчиках 9, что позволяет производить измерение веса дозируемых порций и соответственно управлять работой устройства. В составе комплекса на чертежах показаны затвор 10 весового бункера 4, выпускной конус 11, узлы 12 зажима и 13 встряхивания мешка (на чертежах мешок не показан), а также шиберы 14 и 15 установленные на выходах выходных воронок 2 и 3.
Устройство работает следующим образом: Загруженный в бункер 1 продукт через выходные воронки «Точно» 2 и «Грубо» 3 поступает на установленные один над другим транспортерные питатели «Точно» 5 и «Грубо» 6, входы которых сопряжены соответственно с выходами выходных воронок 2 и 3. При этом зазоры 7 и 8 между выходными воронками 2, 3 и соответствующими транспортерными питателя «Точно» 5 и «Грубо» 6 могут регулироваться путем подъема-опускания загрузочного бункера 1 или транспортерных питателей 5 и 6. Не показанное на чертежах конструктивное выполнение элементов регулировки зазоров 7 и 8 может быть различным и не существенно для реализации предложения. Выбранное экспериментально соотношение площадей входных и выходных сечений выходных воронок «Точно» 2 и «Грубо» 3 и пропорциональное им соотношение расчетных производительностей транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6 обеспечивает оптимальное движение дозируемого материала из бункера 1 на питатели 5 и 6 и облегчает регулировку устройства. Выбор конкретного соотношения в пределах 1:7-1:15, (диапазон определен экспериментально) обеспечивает оптимальное соотношение между производительностью устройства и точностью дозирования, так как с увеличением этого отношения увеличивается время досыпки продукта, а с уменьшением - снижается точность дозирования. Конкретная величина в указанных пределах определяется в зависимости от требуемой точности, допуска на вес порции продукта и массой единицы
взвешиваемого продукта. Регулировка высоты зазоров 7 и 8 производится, как правило, при монтаже устройства, более точная регулировка может осуществляться с помощью шиберов 14 и 15, которые установлены на выходах выходных воронок 2 и 3.
При работе транспортерных питателей 5 и 6 соевый продукт, высыпающийся из бункера 1 через выходные воронки «Точно» 2 и «Грубо» 3 на транспортерные питатели 5 и 6, равномерными потоками поступает в весовой бункер 4, который опирается на тензометрические датчики 9. Цикл дозирования начинается с включения транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6. Усилие от поступающего в весовой бункер 4 продукта воздействует на тензометрические датчики 9, так что выходной сигнал с тензометрических датчиков 9 пропорционален сумме массы поступающего в бункер 4 продукта и его динамического давления. В зависимости от величины скорости нарастания этого сигнала и величины заданной массы отвешиваемой дозы управлением работой транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6 обеспечивает получение необходимой величины и точности дозы продукта. Получение требуемой точности и производительности облегчается регулировкой зазоров 7 и 8 под выходами соответствующих выходных воронок 2 и 3, положением шиберов 14, 15, установленных на выходах выходных воронок 2 и 3., а также регулированием скорости транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6. Указанные в формуле изобретения пределы соотношения расчетных производительностей транспортерных питателей «Точно» 5 и «Грубо» 6 от 1:7 до 1:15 определены экспериментально. В указанных пределах соотношений достигается наибольшая производительность устройства при достаточной точности взвешивания отдельной порции. Если соотношение расчетных производительностей «Точно» и «Грубо» транспортерных питателей меньше 1:7, то резко снижается точность результата, если более 1:15, то существенно увеличивается время досыпки. Из весового бункера 4 отмеренная доза продукта через затвор 10 и выпускной конус 11 поступает через горловину 12 зажима, снабженную элементом 13 встряхивания в прикрепляемый к горловине 12 мешок.
В связи с тем, что процессы взвешивания и упаковки не являются предметом данной заявки и не влияют на существо заявляемого технического решения, процессы заполнения мешка отмеренной дозой продукта более подробно не описываются. На чертежах не обозначены поэтому, в частности, конструктивные элементы, обеспечивающие зажим мешка и его встряхивание.
Заявитель считает необходимым дополнительно отметить, что цель предложения - максимальное уменьшение повреждения структуры механически непрочного плохосыпучего продукта в процессе эффективного набора предварительной дозы основным потоком материала, а затем досыпки до номинального значения дозы Цель достигается тем, что в предложенном устройстве дозируемый материал поступает из загрузочного бункера 1 на транспортерные питатели 5 и 6 и далее в весовой бункер 4 без воздействия на него какими - либо уплотняющими элементами, как это происходит при использовании в частности, шнековых питателей, а перемещение продукта, поступившего на транспортерный питатель, происходит принудительно движущейся лентой.
Предлагаемая конструкция устройства весового порционного дозирования имеет в плане продолговатую форму, что обусловлено наличием транспортерных питателей 5 и 6. Однако при совмещении предлагаемой конструкции с устройством для заполнения мешков, как это справочно показано на фиг.5, возможен разворот устройства весового порционного дозирования относительно устройства для заполнения мешков. Это расширяет возможности установки оборудования в условиях ограниченного пространства, в затесненных помещениях и при модернизации и замене оборудования на действующем предприятии.