ДОЗАТОР ВЕСОВОЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ С АВТОМАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к области упаковочного машиностроения, а именно к взвешивающим дозирующим устройствам, и может быть использована для взвешивания и дозирования пищевой или непищевой продукции.
Известно устройство весового дозатора с автоматическим управлением. Весовой дозатор содержит корпус, внутри которого размещена чашка, имеющая форму цилиндра со срезанной поверхностью. На торцах чашки на продольной оси цилиндра расположены цапфы с подшипниками, запрессованными в корпусе. На корпусе закреплены два патрубка, один над чашкой, а второй под чашкой. На корпусе установлен соосно с цилиндром чашки двигатель, поворачивающий чашку на 180° для высыпания взвешенной дозы. Корпус с механизмом привода устанавливается на датчики (№2163357, МПК G01G 13/28, G01F 13/00, 21.05.1999 г.).
Однако получению технического результата, обеспечиваемого заявленной полезной моделью, в известном устройстве препятствует то, что оно предназначено только для взвешивания сыпучих материалов, а также тот факт, что в расчет наибольшего предела взвешивания (НПВ) датчиков входит масса всей конструкции, включая привод, значение которой, по отношению к массе дозы намного больше. Такое соотношение снижает точность дозирования мелких доз.
Известен весовой комбинационный дозатор, содержащий вибропитатель, выполненный в виде системы радиальных вибролотков, предназначенных для подачи продукта в расположенные по окружности весовые модули, содержащие накопительные корзины, сообщенные через первые приводные заслонки с весовыми корзинами, оборудованными тензодатчиками, весовые корзины сообщены через вторые приводные заслонки с приемником дозы продукта, тензодатчик каждой весовой корзины соединен с микропроцессором, анализирующим сигналы от тензодатчиков, микропроцессор соединен с блоками управления, предназначенными для управления движением приводов заслонок и вибролотков; приемник дозы продукта содержит отводящие скаты, предназначенные для подачи доз продукта из весовых корзин в приемную воронку, количество отводящих скатов соответствует количеству весовых корзин, отводящие скаты выполнены в виде желобов наклонными, ориентированными к входному отверстию приемной воронки, каждый отводящий скат выполнен с боковыми бортами, в верхней части отводящий скат имеет в поперечном направлении размер, соответствующий поперечному размеру выходного отверстия весовой корзины, в нижней части отводящий скат в поперечном направлении имеет размер, не превышающий диаметр выходного отверстия приемной воронки; каждый вибролоток содержит лоток, платформу, основание, электромагнит с якорем и как минимум две пластинчатые пружины, при этом лоток установлен через переходной элемент на платформе, электромагнит жестко связан с основанием вибролотка, якорь электромагнита жестко соединен с платформой, связанной с основанием вибролотка посредством пластинчатых пружин, охватывающих основание с электромагнитом с боковых сторон, при этом первая пластинчатая пружина связана с одной стороны с платформой, а с другой стороны - с основанием вибролотка, вторая пластинчатая пружина связана с одной стороны с якорем электромагнита, а с другой стороны - с основанием вибролотка, основание вибролотка связано с корпусом дозатора; центры тяжести лотка и основания с закрепленным на нем электромагнитом находятся на прямой, отклоненной по направлению к лотку на угол 15-30° от прямой, проходящей через центр тяжести основания вибролотка с электромагнитом перпендикулярно плоскости второй пластинчатой пружины (Патент РФ №60714, G01F 11/24, 06.09.2006).
Однако получению технического результата в заявленной полезной модели мешает то, что он предназначен для работы только с сыпучими среднефракционными продуктами, то есть не способен дозировать мелкие и большие продукты, такие как картофель, морковь, яблоки и т.п. При использовании прототипа продукт, например, картофель, перемещаясь по вибролотку, будет хаотично менять свое положение и ориентацию в пространстве. Далее, падая с вибролотков в накопительные корзины, отдельные фракции продукта будут все больше менять свое положение и располагаться внутри накопительной корзины не параллельно друг другу, а вразброс, чему дополнительно способствует форма накопительных корзин. При дальнейшем сбрасывании продукта из накопительных корзин в весовые корзины и из весовых корзин на отводящие скаты хаотичное положение фракций продукта усилится, на каком-то этапе продукт может даже застрять. Такое перемещение удлиненных продуктов по элементам весового комбинационного дозатора не позволяет в дальнейшем аккуратно и точно сформировать их в ровный пучок и надлежащим образом упаковать продукт, поскольку внутрь упаковки продукт будет попадать в таком же хаотичном состоянии, без необходимого ориентирования. Кроме того, застревание продукта на каком-либо из этапов формирования дозы может негативно повлиять на точность взвешивания, а значит и на точность дальнейшей фасовки. Данный процесс дозирования является недопустимым, поскольку не позволяет должным образом и с надлежащей точностью расфасовать продукт по отдельным индивидуальным упаковкам. Кроме того, в результате такого дозирования, а именно в результате хаотичного перемещения продукта по весовому комбинационному дозатору, продукт больше подвержен поломке.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является весовой дозатор дискретного действия с автоматическим управлением, содержащий несущую раму с установленным на ней грузоприемным устройством, включающим лоток и датчик веса, механизм выгрузки с приводом, блок управления, отличающийся тем, что механизм выгрузки с приводом выполнен с рычагом опрокидывания лотка, соединенным с грузоприемной рамкой, опирающейся на датчик веса, причем рычаг установлен с зазорами по отношению к днищу лотка и к скобе, закрепленной на наружной части лотка и с возможностью воздействия рычага на днище лотка в точке, соответствующей центру тяжести грузоприемной рамки (№96957, МПК G01G 13/00, 20.08.2010 г.).
К причинам, препятствующим достижения заданного технического результата относится невозможность взвешивания крупнокалиберного сырья, то есть при загрузке в данный весовой дозатор крупнокалиберного сырья будет происходить снижение точности дозирования мелких доз, так как сырье будет ударяться о дно лотка, что приведет к повреждению узлов и, как следствие, к уменьшению надежности и долговечности установки в целом.
Техническим результатом предлагаемой конструкции является повышения точности дозирования мелких доз продукции.
Поставленный технический результат достигается тем, что дозатор весовой универсальный с автоматическим управлением, состоящий из несущей рамы, датчика веса, механизма выгрузки с приводом, блока управления, грузоприемной рамки, причем конструкция содержит вибродвигатель, шток, гибкое зацепление, восемь радиальных лотков в виде секторов, расположенных на подвижном диске и установленных на шарнирах.
Вибродвигатель позволяет равномерно распределить продукт по поверхности подвижного диска за счет вибрации и тем самым повысить точность дозирования мелких доз продукции.
Шток обеспечивает подъем подвижного диска, тем самым обеспечивая деление равномерно распределенного продукта на одинаковые дозы, что повышает точность дозирования мелких доз продукции.
Наличие в конструкции гибкого зацепления способствует равномерному распределению продукта на поверхности подвижного диска в результате вибрации и, таким образом, повышает точность дозирования мелких доз продукции.
Установка восьми радиальных лотков в виде секторов, расположенных на подвижном диске и поворачивающихся на шарнирах, позволяет образовывать угол для выгрузки продукта между поверхностью радиального лотка и осью горизонта для того, чтобы, скатываясь по наклонной поверхности вдоль направляющих ребер, весь продукт целенаправленно попадал в тару и тем самым повышалась точность дозирования мелких доз продукции.
Наличие в конструкции восьми радиальных лотков является оптимальным и обусловлено тем, что при задании большего количества радиальных лотков между их вертикально-расположенными направляющими ребрами образуются острые углы, которые не позволяют заполнить объем радиального лотка, тем самым создавая нерабочую зону в них и снижая точность дозирования мелких доз, а при задании количества радиальных лотков меньше восьми снижается производительность по фасованным пакетам.
На фиг. 1 изображена схема дозатора весового универсального с автоматическим управлением представлена, а на фиг. 2 - сечение А-А.
Дозатор состоит из корпуса 1 (на чертеже задняя стенка не показана), находящегося на несущей раме 2, блока управления 3, привода 4, штока 5, жестко соединенного с открывающим диском 6, ребер 7, подвижного диска 8, разделенного на сектора, образующие 8 радиальных лотков 9, которые с помощью гибкого зацепления 10 связаны с открывающим диском 6. Грузоприемная рамка 11 через шарниры 12 соединена с подвижным диском 8 и приводятся в движение с помощью вибродвигателя 13, при этом образуется угол для выгрузки продукта между поверхностью радиальных лотков 9 и осью горизонта. Датчик веса 14 установлен под каждым радиальным лотком 9 подвижного диска 8, а направляющие ребра 15 позволяют целенаправленно попасть продукту в тару. Привод 4 жестко соединен со штоком 5.
Принцип действия дозатора весового универсального с автоматическим управлением заключается в следующем. Команда на начало загрузки может поступить от внешнего управляющего устройства, например, АСУТП, или от кнопки на выносном пульте управления. По мере достижения заданного веса датчик веса 14 посылает сигнал на блок управления 3, который формирует команду на отключение механизмов загрузки.
Для равномерного распределения продукта по поверхности подвижного диска 8 блок управления 3 подает сигнал для включения вибродвигателя 13. После равномерного распределения продукта привод 4 поднимает шток 5 вместе с ребрами 7, тем самым разделяя всю массу на равные части. Поднимаясь вместе со штоком 5, открывающий диск 6 толкает радиальные лотки 9 подвижного диска 8, которые поворачиваются на шарнирах 12, создавая угол для выгрузки продукта.
Для возвращения в исходное положение штока 5 и ребер 7 блок управления 3 формирует команду приводу 4, который опускает шток 5 и радиальные лотки 9 подвижного диска 8 с помощью гибкого зацепления 10. Новая загрузка начинается по сигналу от блока управления 3.
Таким образом, вибродвигатель 13 позволяет равномерно распределить продукт по поверхности подвижного диска 8 за счет вибрации и тем самым повысить точность дозирования мелких доз продукции.
Шток 5 обеспечивает подъем подвижного диска 8, тем самым обеспечивая деление равномерно распределенного продукта на одинаковые дозы, что повышает точность дозирования мелких доз продукции.
Наличие в конструкции гибкого зацепления 10 способствует равномерному распределению продукта на поверхности подвижного диска 8 в результате вибрации и, таким образом, повышает точность дозирования мелких доз продукции.
Установка восьми радиальных лотков 9 в виде секторов, расположенных на подвижном диске 8 и поворачивающихся на шарнирах 12, создавая угол для выгрузки продукта между поверхностью радиального лотка 9 и осью горизонта, для того чтобы скатываясь по наклонной поверхности вдоль направляющих ребер 15 весь продукт целенаправленно попадал в тару и тем самым повышалась точность дозирования мелких доз продукции.
Наличие в конструкции восьми радиальных лотков 9 является оптимальным и обусловлено тем, что при задании большего количества радиальных лотков между их вертикально-расположенными направляющими ребрами 15 образуются острые углы, которые не позволяют заполнить объем радиального лотка 9, тем самым создавая нерабочую зону в них и снижая точность дозирования мелких доз, а при задании количества радиальных лотков 9 меньше восьми снижается производительность по фасованным пакетам.