ДОЗАТОР ВЕСОВОЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ

ДОЗАТОР ВЕСОВОЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ.
Полезная модель относится к весодозирующей технике и может быть использовано в технологических процессах отмеривания с высокой точностью малых доз сыпучих и жидких компонентов для приготовления различных смесей (строительных, химических, фармацевтических, пищевых и других).
Известен резонансный волновой дозатор сыпучих веществ, содержащий корпус с внутренней горизонтальной цилиндрической полостью, приёмную воронку и патрубок для отвода дозированного материала, соединённые с внутренней полостью корпуса. Ротор дозатора с мерными углублениями, установленный во внутренней полости корпуса дозатора, привод вращения, кинематически соединённый с ротором дозатора, и привод крутильных колебаний, ротор которого зафиксирован в подшипниках в корпусе привода и кинематически соединён с корпусом дозатора с возможностью его колебаний относительно оси вращения ротора, причём корпуса приводов снабжены опорами, установленными на общем основании, причём дозатор оснащён блоком управления, электрически соединённым с приводами, корпус привода крутильных колебаний установлен в подшипниках качения на опорах, установленных на противоположных его торцах, и соединён с корпусом дозатора при помощи резонансного упругого элемента (патент РФ на ПМ № 138516, опубл. 20.03.2014г.).
Недостатком известного дозатора является сложность конструкции, а также то, что он не может использоваться для дозирования жидких компонентов.
Известен также весовой дозатор дискретного действия, состоящий из загрузочного бункера, горизонтального вибролотка, весового грузоприёмно-го бункера, весоизмерительного устройства, вибратора, виброизоляторов, системы управления, причём вибролоток связан с вибратором и установлен таким образом, что один его конец расположен под выходным отверстием за
грузочного бункера, а другой - над весовым грузоприёмным бункером, соединённым с весоизмерительным устройством, причём система управления соединена с вибратором и весоизмерительным устройством, при этом виброизоляторы установлены на элементах конструкции между вибратором и весоизмерительным устройством, и дополнительно оснащён приводом, связанным с системой управления, а вибролоток установлен с возможностью отклонения от исходного положения на управляемый переменный угол посредством привода (патент РФ на ПМ № 125966, опубл. 20.03.2013г.).
Недостатком известного дозатора является сложность конструкции, а также то, что он не может использоваться для дозирования жидких компонентов.
Более близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является весовой дозатор дискретного действия с автоматическим управлением, содержащий несущую раму с установленным на ней грузоприёмным устройством, включающим лоток и датчик веса, механизм выгрузки с приводом, блок управления, в котором механизм выгрузки с приводом выполнен с рычагом опрокидывания лотка, соединённым с грузоприёмной рамой, опирающейся на датчик веса, причём рычаг установлен с зазорами по отношению к днищу лотка и к скобе, закреплённой на наружной части лотка и с возможностью воздействия рычага на днище лотка в точке, соответствующей центру тяжести грузоприёмной рамки (патент РФ № 96957, опубл. 20.08.2010г.).
Недостатком известного весового дозатора является сложность конструкции и возможность использования только для сыпучих материалов.
Наиболее близким к заявленной полезной модели (прототипом) является весовой дозатор с автоматическим управлением, содержащий приёмный бункер, установленный на тензодатчиках, соединённый с измерительным устройством, и привод вращения, причём бункер выполнен в виде корпуса, внутри которого размещена чашка, имеющая форму цилиндра со срезанной
параллельно его образующей поверхности, на корпусе закреплены два патрубка, один из которых расположен над открытой поверхностью чашки, а второй - симметрично первому под чашкой, ось цилиндра через привод вращения соединена с выходным валиком двигателя с возможностью разворота оси на 180°, а измерительное устройство выполнено в виде порогового датчика веса и электрически связано с двигателем (патент РФ на ИЗ № 2163357, опубл. 20.02.2001г.).
Недостатком известного весового дозатора является недостаточная точность взвешивания малых доз компонентов, а также сложность приготовления многокомпонентных смесей, особенно жидких. Кроме того, в известном устройстве корпус дозатора установлен на тензодатчики веса, а, следовательно, всё, что находится внутри корпуса и что крепится к нему (патрубки), является весами. Таким образом, тензодатчики должны выбираться с наибольшим пределом измерения (НИИ), превышающим суммарный вес корпуса, патрубков, чашки с грузом, привода с двигателем и всех узлов крепления. Это снижает точность устройства, так как датчик с большим НПИ имеет и большую погрешность измерения веса, и удорожает его.
Задачей полезной модели является повышение точности взвешивания малых доз компонентов за счёт применения датчика веса с меньшим НПИ. Кроме того, повышается универсальность дозатора за счёт создания возможности отмеривания весовых доз как сыпучих, так и жидких компонентов при приготовлении, преимущественно, многокомпонентных смесей.
Поставленная задача решается предлагаемым дозатором весовым универсальным с автоматическим управлением, содержащим корпус, снаружи которого размещён блок управления дозатором, в нижней части корпус сопряжён с приёмной воронкой с патрубком, а внутри корпуса через тензодатчик установлена рама весов, соединённая через подшипниковые узлы с ёмкостью, закреплённой консольно или на полуосях с возможностью поворота на 180°, причём одна из полуосей через узел передачи крутящего момента со-
единена с валом двигателя электропривода, исходное положение которого через флажок передаётся датчику исходного положения ёмкости. В верхней части корпуса над ёмкостью выполнены один или несколько загрузочных патрубков по числу компонентов смеси. Патрубки могут жёстко крепиться к подводящим трубопроводам.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображён вариант устройства с опорой ёмкости на две полуоси вращения, на фиг. 2 -вариант устройства с ёмкостью, закреплённой консольно. Предлагаемый дозатор (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1, в своей нижней части сопряжённый с приёмной воронкой 2, снаружи которого размещён блок управления 3 дозатором, а внутри корпуса через тензодатчик 4 закреплена рама весов 5 с подшипниковыми узлами 6 для поворота ёмкости 7 на полуосях 8 (фиг. 1) или на одной оси 8 (фиг. 2) (при консольном креплении ёмкости 7) на угол 180°. Такой метод крепления не корпуса, а только рамы весов на тензодатчике позволяет выбрать тензодатчик с низким значением НПИ и тем самым повысить точность измерения веса. С одной из полуосей 8 (фиг. 1) или через ось 8 (фиг. 2) через узел 9 передачи крутящего момента соединён вал двигателя электропривода 10, исходное положение которого через флажок 11 задаётся датчику положения 12. Загрузка компонентов в дозатор производится с помощью электромеханизмов их подачи (на чертеже не показаны) через один или несколько патрубков 13. закреплённых в верхней крышке корпуса 1 и через окна в раме весов 5 под патрубками 13. Патрубки 13 могут быть жёстко соединены с подводящими трубопроводами, так как в предлагаемом дозаторе корпус выполняет только функцию защиты весов от внешних механических воздействий, в том числе и ветровых, и не является весами, а значит вес корпуса не влияет на точность измерения и поэтому тензодатчик можно выбрать с низким НПИ, в то время как в прототипе корпус - это весы, и чем больше оборудования находится в корпусе, тем выше должен быть НПИ тензодатчи-ка и тем больше будет погрешность.
Дозатор работает следующим образом. Команда на начало дозирования компонентов выбранного рецепта может поступить от внешнего управляющего устройства, например, АСУТП, или от кнопки на выносном пульте управления. При этом блок 3 управления с помощью датчика веса определяет исходный вес оставшихся компонентов в ёмкости 7 и, если он не превышает допустимого значения, формирует команды включения механизмов "быстрой", затем "точной" загрузки первого компонента через соответствующий патрубок. По мере достижения заданной весовой дозы первого компонента блок 3 формирует команду на отключение механизмов загрузки. Аналогично загружаются второй и все другие компоненты рецепта. В зависимости от выбранного режима работы выгрузка может производиться после отмеривания каждого компонента, или после отмеривания всех требуемых компонентов. Особенно эффективен предлагаемый дозатор при отмеривании малых доз компонентов. Для выгрузки блок 3 формирует команду электроприводу 10, который переворачивает ёмкость 7 на угол 180° и по истечении заданного времени возвращает ёмкость в исходное положение, которое подтверждается датчиком 12, например, индуктивного типа, срабатывающего при установке металлического флажка 11 против чувствительного участка датчика 12. Узел 9 передачи крутящего момента с вала двигателя на полуось 8 (фиг. 1)или на ось 8 (фиг. 2) ёмкости 7 предназначен для компенсации несоосности вала двигателя и полуоси 8. В качестве электропривода может быть использован лёгкий высокомоментный шаговый двигатель. Микропроцессорный блок управления 3 имеет возможность отображать вес компонентов, состояние команд управления, хранить в памяти весовые значения многих компонентов для многих рецептов и выполнять другие функции. Обмен данными с внешними устройствами производится через интерфейс RS-485. Универсальность дозатора заключается в том, что он позволяет отмеривать малые весовые дозы как сыпучих, так и жидких компонентов как для приготовления од-нокомпонентных, так и многокомпонентных смесей. Для этого дозатор
снабжён патрубками 13 по числу компонентов смеси. Патрубки 13 могут быть жёстко соединены с подводящими трубопроводами (на чертежах не показаны).
Предложенный дозатор весовой универсальный прост по конструкции, обеспечивает повышение точности отмеривания малых доз сыпучих и жидких компонентов и может использоваться для приготовления различных смесей в строительстве, химической, фармацевтической, пищевой и кондитерской промышленности.