ДОЗАТОР ДЛЯ ФАСОВОЧНО-УПАКОВОЧНОЙ МАШИНЫ
DISPENSER FOR WEIGHING AND PACKING MACHINE

Изобретение относится к фасовочно-упаковочному оборудованию и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности для дозирования зерненого творога, а также в других отраслях, где требуется дозирование пластичных или вязких продуктов, а также сыпучих, склонных к комкованию.
Известно устройство для наполнения емкостей пластичным продуктом, преимущественно творогом [см. патент РФ на изобретение №2169683, 2001 г.]. Устройство содержит питатель, дозировочную карусель с мерными гильзами, выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары. В рабочей части поршня выполнена выемка, диаметр которой по торцу поршня не превышает диаметра поршня, а в теле поршня выполнены каналы, сообщающие полость выемки с источником сжатой газообразной среды.
Выходные участки каналов могут быть расположены под углом к оси поршня так, что их геометрические оси проходят через зоны кромок рабочей части поршня.
Основной проблемой, возникающей при автоматической строго дозированной фасовке такого продукта, как творог, является его вязкость. При этом задача точности дозирования зерненного творога усложняется еще и слипаемостью зерен и комкованием загружаемого продукта.
Ввиду того что в описанном аналоге продукт подается в стаканчики, расположенные в карусели, при помощи выталкивающего поршня, это устройство не применимо для расфасовки зерненного творога, т.к. выдавливание поршнем приводит к нарушению зернистой структуры продукта.
В качестве прототипа выбран дозатор для фасовочно-упаковочной машины роторного типа модели «ПАСТПАК-Р» [см. патент РФ на полезную модель №45981, 2005 г.]. Дозатор имеет в своем составе загрузочный бункер, под выходной частью которого расположена шнековая камера с закрепленным в ней полым спиралевидным шнеком (безосевым спиралевидным толкателем). На выходе шнековой камеры установлен разрыхлитель творога, представляющий собой барабан с радиальными зубьями на внешней поверхности. Разрыхлитель снабжен мотор-редуктором, а его ось ориентирована горизонтально. Под разрыхлителем расположен вертикально ориентированный накопительный бункер, снабженный в нижней части с отсекателем продукта - шиберной заслонкой, управляемой от сигнала измерителя веса - тензометрического датчика.
Недостатком описанного в прототипе дозатора является низкая эффективность разрыхлителя, радиальные зубья которого забиваются зернами творога в процессе эксплуатации, и он перестает выполнять свою функцию. Попадающие в накопительный бункер комки снижают точность дозирования.
Задача, решаемая изобретением - расширение арсенала средств и удовлетворение существующей потребности - создание дозатора, осуществляющего точно дозированную расфасовку зерненого творога. Достигаемый технический результат - повышение точности дозирования зернистых продуктов, склонных к комкованию, за счет разрыхления комков и предотвращения вторичного комкования продукта в процессе расфасовки.
Поставленная задача решается изменением конструкции дозатора и введением новых элементов в его состав.
Дозатор имеет в своем составе загрузочный бункер, под выходной частью которого расположена сообщенная с ним шнековая камера с закрепленным в ней безосевым спиралевидным транспортером, который предназначен для подачи продукта из шнековой камеры в вертикально ориентированный накопительный бункер. Накопительный бункер снабжен в нижней части отсекателем продукта, управляемым от сигнала тензометрического датчика, и снабжен также разрыхлителем с мотор-редуктором. От прототипа заявляемый дозатор отличается тем, что дополнительно содержит вертикально ориентированную дозировочную емкость, расположенную под накопительным бункером и снабженную управляемым от сигнала тензометрического датчика вторым отсекателем продукта. Основание дозировочной емкости установлено на консоли тензометрического датчика. Разрыхлитель установлен внутри накопительного бункера соосно ему и имеет осевой вал, верхний конец которого соединен с мотор-редуктором, а нижний свободен. На осевом валу закреплены перемешивающие элементы, ориентированные вдоль стенок накопительного бункера, отстоящие от стенок с заданным зазором.
Перемешивающие элементы разрыхлителя могут быть выполнены из стержней, изогнутых в виде фрагментов спирали и закрепленных на осевом валу при помощи радиальных пальцев, или в форме пластинчатых скребков, изогнутых в виде фрагментов спирали и закрепленных на осевом валу также при помощи радиальных пальцев.
Перемешивающие элементы могут быть закреплены на осевом валу разрыхлителя ярусно.
Для того чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности изобретения, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации, воплощенный в машине модельного ряда «ПИТПАК», предназначенной для фасовки и упаковки зерненого творога в пакеты из полиэтиленовой пленки.
Пример реализации иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено:
Фиг.1 - дозатор,
Фиг.2 - накопительный бункер дозатора.
Дозатор устанавливается на раме и имеет загрузочный бункер 1, соединенный с горизонтальной шнековой камерой 2 с безосевым спиралевидным транспортером 3. Выход шнековой камеры 2 фланцевым переходом соединен с вертикально ориентированным накопительным бункером 4, снабженным в нижней части отсекателем 5 продукта (шиберной заслонкой), управляемым от сигнала тензометрического датчика системы управления. Внутри накопительного бункера 4 соосно с ним установлен разрыхлитель, имеющий осевой вал 6, верхний конец которого соединен с мотор-редуктором 7, а нижний свободен. На осевом валу 6 закреплены перемешивающие элементы, ориентированные вдоль стенок накопительного бункера. Перемешивающие элементы закреплены на валу 6 при помощи радиальных пальцев 8 и установлены под углом к оси.
Перемешивающие элементы разрыхлителя могут быть выполнены из стержней, изогнутых в виде фрагментов спирали или, как это показано на Фигурах, форме серповидных скребков 9, изогнутых в виде фрагментов спирали. Скребки 9 изготовлены из металлических полос (пластин). Перемешивающие элементы могут быть расположены двумя ярусами, по нескольку на одном уровне, например, 4 шт. на верхнем уровне, равноудаленные друг от друга, и два - на нижнем, диаметрально противоположные.
Под накопительным бункером 4 установлена дозировочная емкость 10, выполненная в форме цилиндра (отрезка трубы). Дозировочная емкость снабжена управляемым от сигнала тензометрического датчика вторым отсекателем 11 продукта (второй шиберной заслонкой). Основание дозировочной емкости установлено на консоли тензометрического датчика системы управления.
Устройство работает следующим образом.
Зерненый творог подают в загрузочный бункер 1, из которого он попадает в шнековую камеру 2, где при помощи безосевого спиралевидного транспортера 3, дополнительно бережно перемешиваясь, перемещается на вход накопительного бункера 4. В накопительном бункере 4 творог под действием силы тяжести направляется вниз, при этом на него воздействует перемешивающие элементы разрыхлителя, которые вращаются от мотор-редуктора 11. При перемешивании в накопительном бункере 4 рыхлые комки зерненого творога благодаря воздействию перемешивающих элементов распадаются на более мелкие фракции. Ввиду того что стержни или скребки изогнуты в виде фрагментов спирали, перемешивание происходит во всем объеме накопительного бункера. Более крупные слипшиеся комки, или комки с большей адгезией зерен друг к другу, в процессе перемешивания оттесняются к периферии бункера и попадают в зону интенсивного перемешивания и прямого воздействия перемешивающих элементов. Ярусное расположение перемешивающих элементов способствует более эффективному измельчению комков. Установлено, что описанная конструкция не приводит к нарушению структуры отдельных зерен и изменению фракционного состава.
Во время подачи продукта первая шиберная заслонка открыта и продукт, проходя отверстие нижнего основания накопительного бункера, попадает в дозировочную емкость 10. При наборе заданной массы порции продукта срабатывает тензомертический датчик, и по его сигналу закрывается первая шиберная заслонка. Продукт, который остался в зоне работы разрыхлителя, остается в накопительном бункере, тем самым удается получить точную дозировку продукта. После срабатывания тензометрического датчика вторая шиберная заслонка открывается (второй отсекатель), и продукт попадает в пакет, сформированный в упаковочной машине. Пакет заваривается и обрезается.
Таким образом, в процессе упаковки зерненный творог, подаваемый в машину, не только не ухудшает своей зернистой структуры, но улучшает ее, приобретая изначальную рассыпчатую консистенцию. Разбиение имеющихся комков в процессе дозирования и расфасовки повышает точность дозирования.
Изобретение может найти применение для любых других сыпучих продуктов, склонных к комкованию, при упаковке которых требуется точная дозировка