УСТАНОВКА ДОЗИРОВАННОГО РОЗЛИВА ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к дозирующим устройствам и предназначена для объемной фасовки в тару жидких и пастообразных продуктов пищевого и медицинского назначения, имеющих широкий диапазон показателей вязкости.
Известна установка дозирования жидких и пастообразных продуктов, содержащая опорную плиту с электроприводом, кинематически связанным с подвижной траверсой, соединенной с поршнями двух дозирующих цилиндров, снабженных шариковыми клапанами двойного действия. Также электропривод кинематически связан с размещенной на направляющей стойке траверсой посредством установленного под ним червячного редуктора и кривошипно-шатунного механизма. Выходной вал редуктора снабжен подшипником качения, установленным в вертикальной опоре, а оси шатуна установлены в радиальных самоустанавливающихся подшипниках. Плечо кривошипа снабжено средством изменения его длины и размещенной на нем шкалой (свидетельство на полезную модель RU 5177, кл. В67С 3/20, опубликовано 16.10.1997).
Вышеприведенное решение выбрано в качестве ближайшего аналога предложенного.
В процессе розлива жидких или пастообразных продуктов элементы конструкции установки испытывают нагрузки, которые возрастают с увеличением вязкости разливаемого продукта за счет возрастания динамического сопротивления потоку продукта в каналах установки, а также с увеличением силы трения между сопрягаемыми элементами кинематической системы установки.
Наиболее слабым элементом установки, первым выходящим из строя при чрезмерной нагрузке, является выходной вал электропривода.
Задача полезной модели состоит в создании надежной в эксплуатации дозирующей установки при розливе вязких и слаботекучих продуктов.
Поставленная задача обеспечена техническим результатом, направленным на уменьшение вероятности выхода из строя (поломки) выходного вала электропривода, путем обеспечения возможности компенсации радиальных и угловых несоосностей больше, чем в одной плоскости.
Указанный технический результат достигнут в полезной модели благодаря использованию в конструкции установки следующего технического решения.
Установка дозированного розлива жидких и пастообразных продуктов, содержащая кинематически связанную с электроприводом подвижную траверсу, соединенную со штоком поршня по меньшей мере одного дозирующего цилиндра посредством цилиндрического пальца подвижной траверсы, при этом по меньшей мере один дозирующий цилиндр соединен с соответствующим клапаном двойного действия, связанным с соответствующим раздаточным патрубком, отличающаяся тем, что шток поршня по меньшей мере одного дозирующего цилиндра соединен с подвижной траверсой посредством держателя, а контактирующий с пальцем траверсы конец штока выполнен полусферическим, причем между внутренней стенкой держателя и пальцем подвижной траверсы образован зазор.
Поршень по меньшей мере одного дозирующего цилиндра предложенной установки выполнен с уплотнением в виде манжеты из коксонаполненного фторопласта.
В преимущественном варианте выполнения предложенная установка включает пару дозирующих цилиндров.
Электропривод предложенной установки выполнен в виде компактного моноблочного мотор-редуктора с номинальным крутящим моментом на выходном валу не менее 125 н×м.
Установка снабжена переносным пультом управления, выполненным в виде электронного блока с регулятором частоты вращения ротора электропривода.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено схематическое изображение предложенной установки, включающей пару дозирующих цилиндров; на фиг.2 - компенсатор радиальных и угловых несоосностей (вид спереди); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - узел крепления штока поршня к подвижной траверсе (ближайший аналог).
Представленная на фиг.1 чертежа установка дозированного розлива жидких и пастообразных продуктов состоит из опорной плиты 1, на которой закреплена вертикальная опора 2 с электроприводом 3. Вращение выходного вала электропривода 3, выполненного в виде моноблочного мотор-редуктора 4, посредством кривошипно-шатунного механизма 5 преобразуется в возвратное прямолинейно-поступательное движение подвижной траверсы 6, которая скользит по двум направляющим стойкам 7. Подвижная траверса 6 соединена с поршнями 8 двух дозирующих цилиндров 9, которые снабжены шариковыми клапанами двойного действия 10, расположенными перед раздаточным патрубком 11. С другой стороны шариковые клапаны связаны с гибкими пластиковыми шлангами 12, по которым разливаемый продукт поступает в дозирующие цилиндры. Шланги закреплены на входных штуцерах с помощью хомутов 13.
Шариковые клапаны двойного действия 10 автоматически переключают установку из режима всасывания продукта при движении поршней в цилиндрах вниз на режим выдачи заданного объема продукта при движении поршней в цилиндрах вверх.
Уплотнение поршней 8 в дозирующих цилиндрах 9 осуществляется посредством манжет 14 из коксонаполненного фторопласта марки Ф4К20 с повышенной механической прочностью и упругостью.
Ведение таких колец позволит уменьшить контактное давление рабочей кромки манжеты на стенку цилиндра и, соответственно, уменьшить силу трения между уплотнительными кольцами и стенками цилиндров.
Для регулировки уплотнения служат поджимные гайки 15, расположенные на штоках 16 поршней. Там же расположены упорные гайки 17, служащие для монтажа (сборки и разборки) цилиндропоршневой пары.
Шток 16 каждого из поршней дозирующих цилиндров снабжен компенсатором радиальных и угловых несоосностей 18, предназначенным для самоориентации поршня в цилиндре, более подробно представленном на фиг.2 и 3.
Компенсатор радиальных и угловых несоосностей включает держатель 19, связанный посредством цилиндрического пальца держателя 24 со штоком 16 поршня 8 и связанный посредством цилиндрического пальца траверсы 20 и болта подстроечного 21 с подвижной траверсой 6. Для обеспечения подвижности соединения контактирующие с цилиндрической поверхностью пальца траверсы 20 окончания штока поршня 16 и болта подстроечного 21 выполнены полусферической формы.
Для регулирования величины дозы продукта изменяют длину плеча кривошипа с помощью регулировочного винта, который стопорится контргайкой. Болт подстроечный 21 служит для уравнивания дозы продукта между двумя каналами установки.
Компенсация радиальных несоосностей при работе установки происходит за счет самопроизвольного радиального смещения штока 16 поршня (фиг.2) в зазоре А1 между внутренними стенками держателя 19 и пальцем траверсы 20 и в зазоре А2 между внутренними стенками подвижной траверсы 6 и держателем 19.
Компенсация угловых несоосностей при работе установки происходит за счет самопроизвольного углового смещения штока 16 вокруг продольных осей пальца держателя 24 и пальца траверсы 20 разрешенного подвижными соединениями сфера-цилиндр в области Б1 контакта полусферического наконечника штока поршня и цилиндрической поверхности пальца траверсы 20 и в области Б2 контакта полусферического наконечника болта подстроечного 21 и цилиндрической поверхности пальца траверсы 20.
Введение в установку таких компенсаторов устраняет несоосность и перекосы поршня в цилиндре, при этом уменьшается сила трения между нижеперечисленными сопрягаемыми элементами кинематической схемы установки, такими как: детали поршня - цилиндр и подвижная траверса - вертикальные направляющие стойки.
2
Для сравнения на фиг.4 изображен узел крепления штока поршня к подвижной траверсе, как он выполнен в ближайшем аналоге. В нем компенсация радиальных несоосностей при работе установки может происходить только вдоль одной оси, совпадающей с осью пальца траверсы 20, а компенсация угловых несоосностей при работе установки может происходить только в одной плоскости, перпендикулярной оси пальца траверсы 20. При этом компенсация радиальных несоосностей происходит за счет самопроизвольного смещения штока поршня 16 в зазоре A между внутренними стенками подвижной траверсы 6 вдоль оси пальца траверсы 20. Компенсация угловых несоосностей происходит только в плоскости, перпендикулярной оси пальца траверсы 20 за счет самопроизвольного углового смещения штока поршня 16 вокруг оси пальца траверсы 20.
Электропривод 3 выполнен в виде компактного моноблочного мотор-редуктора с номинальным крутящим моментом на выходном валу не менее 125 н×м.
Введение в конструкцию установки такого мотор-редуктора позволит без увеличения геометрических размеров установки повысить ее надежность благодаря большему диаметру выходного вала редуктора.
Управление электроприводом 3 осуществляется с помощью переносного пульта 22, выполненного в виде электронного блока с регулятором частоты вращения 23 ротора электропривода.
Изготовление такого блока позволяет при розливе вязких продуктов уменьшать частоту вращения ротора электродвигателя, что приведет к уменьшению линейной скорости движения поршня в цилиндре, уменьшению скорости потока продукта в каналах установки и, следовательно, к уменьшению динамического сопротивления потоку продукта в каналах установки.
Установка работает следующим образом.
После включения электропривода 3 приводится в действие через червячный редуктор 4 кривошипно-шатунный механизм 5, который в свою очередь приводит в движение подвижную траверсу 6. Траверса перемещает связанные с ней штоки поршней 8 двух дозирующих цилиндров. В полости каждого цилиндра 9 формируется доза продукта строго определенного объема. Клапаны цилиндров 10 при возвратно-поступательном движении поршней 8 вверх или вниз автоматически переключают установку с режима выдачи заданного объема продукта на режим всасывания очередной порции продукта. Благодаря разрежению, создаваемому в дозирующем цилиндре при ходе поршня вниз, подпружиненный шарик на входе клапана отходит от седла и продукт заполняет цилиндр. При движении поршня в цилиндре вверх выходной шарик отходит от седла и продукт вытесняется поршнем из цилиндра в раздаточный патрубок и из него в тару. Расходные емкости открытого типа соединяют с помощью шлангов 12 с входами шариковых клапанов, размещенных на крышках цилиндров. Выдача доз продукта осуществляется одновременно по двум каналам. Далее последовательность операций повторяется.