УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОГО РАЗЛИВА ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к дозированной технике и может быть использовано для разлива, например, биопрепаратов.
Известно устройство для дозированного разлива жидкостей, защищенное Свидетельством РФ на полезную модель № 14923, которое без узла запайки ампул может быть использовано для дозированного разлива жидкостей.
Устройство содержит станину, электродвигатель привода, питатель не запаянных ампул, главный распределительный вал, узел выдачи ампул, узел наполнения ампул раствором, пусковую электрическую муфту, тормозную муфту, транспортные линейки, линейки для установки ампул на рабочие позиции, датчик контроля наличия ампулы на позиции наполнения, узел запайки ампул с основными горелками, привод вращения ампул, питатель для сбора запаянных ампул, сборник отходов, при этом станина выполнена в виде плиты, закрепленной на подставке с возможностью изменения угла наклона, узел выдачи ампул выполнен в виде фигурного резинового колеса, закрепленного на валу собственного электродвигателя, узел наполнения ампул раствором выполнен в виде поршневого дозатора с плавной регулировкой дозы, конуса-уловителя для центровки ампул относительно иглы, пусковая электрическая муфта выполнена в виде дискового вариатора, тормозная муфта выполнена в виде фиксатора, транспортные линейки и линейки для установки ампул выполнены в виде поворотного барабана с гнездами и роликами для вращения ампул и направляющих движения ампул, датчик контроля наличия ампулы на позиции наполнения выполнен в виде подпружиненного флажка, механически связанного с устройством переключения золотника дозатора.
Недостатком известного устройства является низкая производительность, вследствие использования однопозиционной системы наполнения ампул. Подобные устройства имеют ограничение по скорости, так как повышение скорости разлива приводит к разбрызгиванию жидкости.
Максимальная производительность известного устройства 3000 ампул/час. Повышение производительности за счет применения многопозиционной системы разлива в данной конструкции, содержащей поворотный барабан с гнездами не представляется возможным по ряду причин, например, при транспортировке одновременно пяти и более ампул в зону разлива возрастает окружная скорость транспортировки ампул и при резких остановках происходит расплескивание жидкости, ухудшаются условия захода ампул в гнезда и, как результат, пропуски и бой, увеличение габаритов барабана и машины в целом.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является устройство для дозированного разлива жидкостей, защищенное Свидетельством РФ на полезную модель № 23436
Устройство содержит станину, питатели пустых и заполненных емкостей, главный распределительный вал, узел выдачи и транспортировки пустых емкостей в зону разлива, выполненный в виде шибера, узел наполнения емкостей жидкостью с поршневыми дозаторами с плавной регулировкой дозы жидкости, узел транспортировки наполненных емкостей. Шибер установлен на закрепленных на станине направляющих с возможностью перемещения по ним и содержит раму с закрепленными между ее боковыми стенками двумя рядами осей с установленными на них с возможностью свободного вращения роликами, расстояние между которыми соответствует диаметру емкости, а число роликов в нижнем ряду на один ролик меньше, чем в верхнем, и они смещены относительно роликов верхнего ряда на половину межосевого расстояния между роликами, между роликами верхнего и нижнего рядов установлена дополнительно подпружиненная
внутренняя рамка с возможностью перемещения в горизонтальном направлении на расстояние диаметра одной емкости, содержащая ролики на осях, идентичные роликам рамы и расположенные под роликами верхнего ряда рамы, на торцевой стенке дополнительной внутренней рамки закреплен стержень с возможностью перемещения в отверстии, выполненном в торцевой стенке рамы и выступающий за ее пределы, золотники в поршневых дозаторах узла наполнения емкостей жидкостью выполнены в виде разливочных и всасывающих шлангов, расположенных между планками и с возможностью пережатия ими в зависимости от направления движения поршней, при этом на всасывающих или разливочных шлангах между поршневыми дозаторами и планками установлены тройники с герметично закрытым одним патрубком, а узел транспортировки заполненных емкостей в питатель выполнен в виде крестообразных толкателей, закрепленных на дополнительном валу, установленном на станине, с возможностью периодического вращения.
Недостатком известного устройства является недостаточная производительность, ограниченная временем падения пустых емкостей в зону разлива. Устройство усложнено наличием в конструкции тройников, дополнительного вала с крестообразным толкателем.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - совершенствование устройства для дозированного разлива жидкости в емкости.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении производительности.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для дозированного разлива жидкостей, содержащем станину, питатели пустых и заполненных емкостей, главный распределительный вал, узел наполнения емкостей жидкостью с поршневым дозатором с плавной регулировкой дозы жидкости, узел выдачи емкостей, совмещенный с узлом транспортировки емкостей в зону разлива, выполненный в виде шибера, установленного на закрепленных на станине направляющих с возможностью
перемещения по ним, содержащего раму с закрепленными между ее боковыми стенками двумя рядами осей с установленными на них с возможностью свободного вращения роликами, расстояние между которыми соответствует диаметру емкости, а число роликов в нижнем ряду на один ролик меньше, чем в верхнем, и они смещены относительно роликов верхнего ряда на половину межосевого расстояния между роликами, между роликами верхнего и нижнего рядов установлена дополнительно подпружиненная внутренняя рамка с возможностью перемещения в горизонтальном направлении на расстояние диаметра одной емкости, содержащая ролики на осях, идентичные роликам рамы и расположенные под роликами верхнего ряда рамы, на торцевой стенке дополнительной внутренней рамки закреплен стержень с возможностью перемещения в отверстии, выполненном в торцевой стенке рамы и выступающий за ее пределы, золотники в поршневых дозаторах узла наполнения емкостей жидкостью выполнены в виде разливочных и всасывающих шлангов, расположенных между планками и с возможностью пережатия ими в зависимости от направления движения поршней, транспортировки заполненных емкостей, на концах штоков поршней выполнены проточки, которые установлены в пазах подвижной планки с возможностью перемещения в них, а узел транспортировки заполненных емкостей выполнен в виде толкателей, установленных на основании, расположенном с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих, укрепленных на станине.
На фиг.1 изображено в изометрии устройство для дозированного разлива жидкостей.
На фиг.2 дана проекция устройства - вид по стрелке А, фиг.1.
На фиг.3 даны проекции узла фиксации емкости в зоне разлива.
На фиг.4 дана диаграмма работы узлов устройства.
В целях удобочитаемости, на фиг.1, фиг.2 и фиг.3 условно не показаны опоры, направляющие, элементы крепежа, двигатель.
Устройство содержит станину 1, на которой установлен шибер 2 с возможностью перемещения в направлениях, указанных стрелками.
Шибер 2 выполнен в виде рамы с закрепленными между ее боковыми стенками двумя рядами роликов 3, установленных на осях 4 с возможностью свободного вращения.
Расстояние между роликами 3 соответствует диаметру емкости, а число роликов в нижнем ряду на один ролик меньше, чем в верхнем, и они смещены относительно роликов верхнего ряда на половину межосевого расстояния между роликами.
В средней части шибера 2 выполнен паз 5, в котором между роликами верхнего и нижнего рядов установлена с возможностью перемещения дополнительная внутренняя рамка 6, в горизонтальном направлении, как показано стрелками.
Рамка 6 содержит часть роликов 3 на осях 4, идентичные роликам рамы и расположенные под роликами верхнего ряда рамы.
В торцовой стенке рамы шибера 2 выполнено продольное отверстие, в котором с возможностью перемещения, как показано стрелками, установлен стержень 7, закрепленный на торцевой стенке дополнительной внутренней рамки 6.
Внутри шибера 2 установлена пружина растяжения 8, которая одним концом прикреплена к корпусу шибера 2, другим концом к рамке 6.
В нижней части шибера 2 выполнены поперечные отверстия 9, ограниченные нижними роликами 3 и стенкой шибера 2.
К шиберу 2 прикреплена тяга 10, на конце которой установлен ролик 11, входящий в паз кулачка 12, барабанного типа с возможностью перемещения в нем.
Устройство содержит главный распределительный вал 13. На валу 13 установлены: кулачок 12, кулачок 14, кривошип 15.
На рабочую поверхность кулачка 14 опирается роликом 16 толкатель 17, шарнирно соединенный с тягами 18 с возможностью перемещения в направлении, указанном стрелками.
Между выступами тяг 18 свободно установлены планки 19, в которых установлены распорные пружины 20.
Планки 19 установлены в одной плоскости с неподвижными планками 21 с возможностью перемещения по направляющим между ними.
Тяги 18с планками 19 и толкателем 17, с расположенным на нем роликом 15, прижаты к рабочей поверхности кулачка 14 пружиной 22.
Между верхними планками 19 и 21 пропущены всасывающие шланги 23, а между нижними планками 19 и 21 пропущены разливочные шланги 24.
Всасывающие шланги 23 соединены со штуцерами коллектора 25. Другие концы шлангов 23 соединены со штуцерами цилиндров дозаторов 26.
Одни концы разливочных шлангов 24 соединены со вторыми штуцерами цилиндров дозаторов 26, другие концы с разливочными иглами 27.
Под нижним основанием шибера 2 установлены наклонные желоба 28, верхние срезы которых параллельны плоскости нижнего основания шибера 2 и между ними имеется зазор.
Нижние срезы желобов 28 совмещены со входами в пространства, образованные вертикальными стенками 29, вертикальной плоскостью толкателя 30 и ограничительными планками 31, установленными в вырезах стенок 29. Между нижними срезами желобов 28 и и верхними плоскостями толкателей 30 имеются зазоры. В вырезах стенок 29 установлены фиксирующие планки 32 на осях 33. Ограничительные планки 31 и фиксирующие планки 32 подпружинены пружинами 34, прикрепленными к стенкам 29.
Толкатели 30 установлены на основании 35, которое расположено в направляющих, укрепленных на станине (на фиг. не показаны) с возможностью перемещения в направлениях, указанных стрелками.
В основании 35 выполнен паз, в котором установлен с возможностью перемещения ролик 36 на оси 37, которая прикреплена к рычагу 38.
Рычаг 38 установлен с возможностью вращения на оси 39, которая установлена на станине 1. В рычаге имеется паз, в котором установлен ролик 40 с возможностью перемещения в нем. Ролик 40 установлен на оси 41, которая прикреплена к шиберу 2. К станине 1 прикреплен питатель 42 с вкладным грузом 43, установленным с возможностью перемещения в нем в направлении, указанном стрелкой.
На кривошипе 16 установлен ползун 44 с возможностью перемещения вдоль него. В ползуне 44 установлен стопорный винт 45, который является также осью. К винту 45 шарнирно установлена головка шатуна 46 с возможностью вращения на нем. Другим концом шатун 46 шарнирно соединен с подвижной планкой 47 с пазами, в которые вложены шейки проточек 48 штоков поршней 49, с возможностью перемещения в пазах планки 47 в направлениях, указанных стрелками.
Устройство содержит также питатель пустых емкостей 50, площадку 51, выступ 52. Устройство для дозированного разлива жидкостей работает следующим образом. Пусть главный вал 13 фиг.4 начнет свое вращение в направлении, указанном стрелками. При этом кулачок 12, 14 и кривошип 16 начнут свое вращение вместе с валом 13. Кулачок 12 начнет вращение от точки 0°, связанный с ним шибер 2 фиг.1 будет перемещаться влево под питателем 50 и станет заполняться емкостями. Кулачок 14 начнет вращение в направлении, как показано стрелкой, от точки k, что соответствовало нейтральному положению кулачка 14, при котором шланги 23 и 24 были пережаты планками 19 (фиг.2). Толкатель 17 (фиг.1,фиг.4) под действием пружины 22 опускается и через тяги 18 разжимает шланги 23.Кривошип 16 от точки h через шатун 46 сообщает движение планке 47 (фиг1, фиг.2), которая своими пазами скользит вдоль проточек 48, при этом штоки поршней 49 остаются неподвижными, что предотвращает повышение давления в перекрытых шлангах в момент вращения вала 13.
При подходе кулачка 12 к точке, соответствующей 90° и далее до точки а, толкатель 30 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) через ролик 11, тягу 10, шибер 2, ось 41, ролик 40,
рычаг 38, ось 37, ролик 36, основание 35 переместится на расстояние «ход толкателя» и перекроет своей верхней гранью выход из желоба 28. К этому времени шланги 23 полностью открыты. Кривошип 16, достигнув точки d передвинет подвижную планку 47 вдоль проточек 48 до упора, после чего будет выдвигаться шток поршня 49 и начнется процесс всасывания. Кулачок 12, достигнув точки Ь, передвинет шибер 2 с емкостями к площадке 51. Стержень 7, упершись в площадку 51, совместит подвижную рамку б с емкостями с нижним рядом роликов 3, после чего емкости из подвижной рамки 6 через межроликовые промежутки нижнего ряда упадут в желоба 28 и займут положение как показано на фиг.2. Это будет первый этап падения емкостей.
Кулачок 12, повернувшись на 180°, точка с передвинет шибер 2 в крайнее левое положение. Шибер 2 при помощи специального рычага (на фиг.1 и фиг.2 условно не показан) произведет опускание игл 27. Процесс всасывания закончится. Точка i кулачка 14 займет верхнее положение, шланги 23 и 24 окажутся пережатыми.
При вращении кулачка 12 к точке d начнется движение планки 47 вдоль проточек 48 в обратном направлении. Шибер 2, отойдя от площадки 51, закроется и емкости из промежутков между роликами 3 верхнего ряда перейдут в промежутки между роликами 3 подвижной рамки 6, а емкости из питателя 50 займут освободившиеся места между роликами 3 верхнего ряда. Кривошип 16, достигнув точки е, передвинет подвижную планку 47 вдоль проточек 48 в обратном направлении до упора в шток поршня 49. Начнется процесс разлива.
Кулачок 12, достигнув точки d, отодвинет толкатели 30 назад из-под желобов 28 (фиг.2) и емкости из желобов 28 упадут и встанут перед толкателями 30. Это второй этап падения.
Ввиду отсутствия первоначально емкостей на позиции разлива разлив производится через отверстия в основании 1 (на фиг. не показаны) в ванночку под ними
(на фиг. не показана). Кулачок 12, совершив полный оборот (точка Z 360°) закончит первый цикл.
На втором цикле все повторится, за исключением того, что толкатели 30 (фиг.3)установят на позиции разлива емкости, которые перед этим упали из желобов 28 на втором этапе первого цикла.
На третьем цикле толкатели 30 установят емкости, упавшие на втором этапе второго цикла на позиции разлива, вытеснив заполненные емкости на втором цикле, в питатель 42, как показано на фиг.3.
Шланги разливочные и всасывающие могут быть использованы из силиконовой резины, толкатели из фторопласта, все другие детали устройства могут быть выполнены из нержавеющей стали, например, 12х18 Н 10 Т по ГОСТ 19903-7.
Регулировка дозы производится перемещением ползуна 44 фиг.1; фиг.2 вдоль кривошипа 16.
Таким образом, предлагаемое устройство для дозированного разлива жидкостей позволяет увеличить производительность и экономичность за счет поэтапного сокращения времени падения емкостей в зону разлива и применения толкателей.
Например, предлагаемое пятипозиционное разливочное устройство при допустимой скорости разлива 70 циклов в минуту разольет 21000 емкостей в час, тогда как известное пятипозиционное разливочное устройство в час разольет 15000 емкостей.
Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствуют крестообразные толкатели на дополнительном валу, что уменьшает стоимость устройства.