ДОЗАТОР ДЛЯ ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ МУКИ

Предлагаемая полезная модель относится к пищевому оборудованию, конкретно - к устройствам для весового дозирования муки для изготовления хлебобулочных и кондитерских изделий.
Известна технологическая линия для производства мучных кондитерских изделий по патенту РФ на ПМ 94114, включающая дозатор муки для приготовления теста. В данном патенте не раскрыто устройство дозатора для муки.
Известен автоматический дозатор жидкости по патенту №2526232, включающий корпус с крышкой, размещенный в емкости с теплоносителем, привод, снабженный электронным блоком управления, включающим в себя программируемый контроллер. Данное устройство не пригодно для дозирования муки. Известен также весовой порционный дозатор по патенту РФ №2018789, содержащий раму, грузоприемный бункер, который опорными частями установлен на силоизмерительные датчики, связанные с системой тарировки, которая включает образцовые датчики, нагружающий винтовой механизм, теплодатчики с нагревателями. Недостатком данного дозатора является его сложность и громоздкость, высокая стоимость дозирования.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является, на наш взгляд, весовой дозатор по патенту РФ на ПМ №38324 - прототип. Указанный дозатор содержит шнековый питатель с электроприводом, оборудованным частотным преобразователем, весовой бункер, в нижней части которого имеется окно для высыпания сыпучего материала в мешок. Бункер опирается на тензометрические датчики (далее - тензодатчики), соединенные с блоком управления, который связан с частотным преобразователем.
К недостаткам прототипа относится значительная погрешность дозирования, связанная с обильным образованием мучной пыли при высыпании дозы муки непосредственно в окно бункера. Это приводит к расхождению между массой взвешенной дозы и массой муки, поступившей в тестомесительную машину. Кроме того, в прототипе не учитывается возможная неравномерность загрузки бункера сыпучим материалом, что также приводит к погрешности при взвешивании. Данная проблема отчасти решается в изобретении №2018787 при помощи сложной встроенной системы тарировки тензодатчиков, которая практически удваивает стоимость дозатора. Такое решение существенно повышает производственные издержки, что неприемлемо в хлебопекарном производстве, так как хлеб относится к социально значимой продукции.
Технической задачей является повышение точности весового дозирования при снижении издержек производства изделий из муки.
Технический результат достигается тем, что дозатор для весового дозирования муки, содержащий питатель муки, стойку, блок управления, соединенный с по меньшей мере двумя тензодатчиками, конструктивно выполненными в виде опор для весового бункера, имеющего в нижней части окно для выдачи доз муки, отличается тем, что блок управления выполнен в виде контроллера, включающего процессор и аналогово-цифровой преобразователь, соединенный с указанными тензодатчиками, которые размещены на стойке симметрично относительно оси бункера, причем процессор выполнен с возможностью сравнения данных от тензодатчиков с заложенными в его памяти контрольными данными, соответствующими установленной дозе взвешивания, при этом окно для выдачи дозы муки оборудовано трубой для выгрузки муки, которая оборудована заслонкой, связанной с механизмом выгрузки муки.
Дозатор отличается тем, что оборудован тремя тензодатчиками, расположенными на стойке симметрично относительно оси бункера. В дозаторе заслонка для выгрузки муки может быть снабжена ручным или пневматическим приводом. В дозаторе механизм для выгрузки муки может быть выполнен в виде шнека с электроприводом.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично показан предлагаемый дозатор для весового дозирования муки (далее - дозатор). На фиг. 2 показано фото блока управления дозатором, изготовленного в виде универсального контроллера.
В стандартной комплектации дозатор содержит питатель муки с транспортной трубой 1, оборудованной заслонкой (не показана). Труба 1 сообщена с весовым бункером 2. Внизу бункер 2 имеет окно, оборудованное заслонкой 3. Окно 3 сообщено с трубой 4 для выгрузки дозы муки. Труба 4 оборудована заслонкой 5, которая связана с приводом 6 шнекового механизма для медленной выгрузки муки. По желанию заказчика заслонка 5 может быть оборудована ручным механизмом быстрой выгрузки в виде рычага, или механизмом с пневмоприводом. Бункер 2 закреплен на силовой раме 7. Рама снабжена выступами 8 для установки на тензодатчики 9, 10, которые размещены на кронштейнах 11. Кронштейны закреплены на стойке 12 дозатора.
Дозатор содержит блок управления, выполненный в виде универсального весового контроллера 13. Контроллер включает пульт управления 14, табло 15, независимые входы 16 (далее - вход 16) аналогово-цифрового преобразователя (далее - АЦП), связанного с центральным процессором (не показан). Тензодатчики соединены с входом 16 при помощи сигнальных линий 17, 18. Возможен вариант дозатора с тремя тензодатчиками, размещенными симметрично на стойке 12. В этом случае рама 7 имеет три выступа для опоры на тензодатчики. По желанию заказчика дозатор комплектуют вибратором 19 для ускорения выгрузки взвешенной дозы муки.
Дозатор используют в следующем порядке. Поскольку точность дозирования зависит от вида и сорта муки, первые два-три взвешивания являются пробными. Во время пробных взвешиваний учитывают разность показаний тензодатчиков из-за неравномерности заполнения бункера, вводят поправку на выбег транспортной системы и на массу падающего столба муки. Показания на табло контроллера при пробных взвешиваниях проверяют взвешиванием доз муки из бункера на образцовых весах. Результаты пробных взвешиваний обобщают в виде эмпирической формулы, которую преобразуют в программу и вводят в память контроллера.
Для дозированного взвешивания сначала при помощи клавиатуры на пульте 14 в помять процессора вводят вес дозы муки данного вида. Затем на пульте нажимают клавишу “Загрузка”. При этом включается питатель, который транспортирует муку через трубу 1 в бункер 2. Вес бункера с мукой возрастает, кронштейны 11 изгибаются, тензодатчики 9, 10 растягиваются, в линиях 17, 18 появляются сигналы, которые поступают на вход 16. Эти сигналы АЦП преобразует в цифровые данные и передает в процессор. Процессор постоянно вычисляет вес муки в бункере, подставляя текущие данные в эмпирическую формулу и учитывая поправки, полученные при пробных взвешиваниях. Когда расчетный вес муки в бункере становится равным весу, хранящемуся в памяти процессора, контроллер выключает питатель и закрывает заслонку в трубе 1. После нажатия клавиши “Выгрузка” контроллер открывает заслонку 3. Взвешенная доза муки высыпается в закрытую трубу 4. После этого контроллер открывает заслонку 5 и включает привод 6 шнека в трубе 4. При вращении шнека мука выгружается из бункера без потерь на образование мучной пыли в приемную емкость (не показана). На выгрузку отводится определенное время. Если выгрузка происходит недостаточно быстро, контроллер включает вибратор 19. При вибрации стенок бункера мука выгружается значительно быстрее.
При переводе производства на другой вид муки (что происходит не часто) сначала повторяют пробные дозированные взвешивания нового вида муки. После этого в память дозатора вводят новые поправочные коэффициенты, отвечающие новому виду муки. Новый вид муки дозируют в том же порядке, описанном выше.
Согласно описанной схеме на предприятии заявителя изготовлены опытные образцы дозатора. Испытания показали хороший результат. Погрешность взвешивания дозатором в стандартной комплектации не превышает 0.2%. Погрешность дозатора в произвольной комплектации не превышает 0.5%, что вполне удовлетворительно.
На предприятии заявителя разработана рабочая документация на дозаторы с бункером на весовые дозы от 10 до 100 кг (дозатор ДМТ - 100/МРШ) и с бункером для доз муки от 20 до 200 кг (дозатор ДМТ - 200/МРШ).
Предлагаемый дозатор, оборудованный оригинальным контроллером, имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогами. Он обеспечивает точное весовое дозирование всех видов муки, имея более простое устройство, а значит, более низкую стоимость дозирования муки для хлеба, что имеет важное социальное значение. Требуемая точность достигается путем пробных взвешиваний при помощи программируемого контроллера. Цена контроллера в предлагаемом дозаторе ниже цены системы тепловой электромеханической тарировки, встроенной в дозатор-аналог, а время для пробного взвешивания не превышает времени, необходимого для тарировки тензодатчиков в дозаторе-аналоге.
Описанное выше новое, промышленно применимое устройство, предлагается к защите патентом на полезную модель.