Устройство для розлива жидкостей в контейнеры

Полезная модель относится к области фасовочно-упаковочного оборудования, а именно к устройствам для розлива жидких и полужидких продуктов различного назначения, требующих контролируемого дозирования, и может найти применение при фасовке химически агрессивных и быстроиспаряющихся (легколетучих) на воздухе жидкостей.
Известно устройство для розлива жидкостей (жидкой агрохимии, бытовой химии, в т.ч. гипохлорита натрия) в контейнеры с дозированием по времени (сайт ООО "Станко-Групп РУС", https://stanco.com.ua/, дата доступа 19.12.2017). Устройство содержит трубопровод, соединяемый с расходным резервуаром и снабженный насосом и несколькими раздаточными патрубками, на каждом из которых установлен отсечной клапан, ленточный транспортер и блок управления, соединенный с транспортером, насосом и отсечными клапанами раздаточных патрубков. Настройка дозирования осуществляется по времени работы насоса через блок управления. Пустые контейнеры (канистры) устанавливают на транспортер, который перемещает их на позиции розлива под раздаточные патрубки, а после заполнения (после истечения заданного времени работы насоса) перемещает заполненные канистры на последующие технологические операции (укупорку, этикетировку).
Недостатком известного устройства является низкая точность дозирования, обусловленная тем, что процесс осуществляется по заданному времени работы насоса, что не исключает влияние на процесс розлива таких показателей, как способность к пенообразованию, вязкость (текучесть) разливаемой жидкости и плотность разливаемой жидкости, которая, в свою очередь, зависит от температуры и неоднородности химического состава разных партий одного или различных производителей. При этом многократное включение и выключение насоса приводит к выходу его из строя, что в целом снижает надежность устройства.
Наибольшая точность дозирования жидкостей обеспечивается при дозировании по весу. Помимо экономических издержек (вследствие перелива или недолива продукта) такой способ фасовки является наиболее простым и удобным для розлива различных жидкостей, поскольку не требует дополнительных расчетов при изменении параметров жидкости (плотности и вязкости).
Наиболее близким по технической сущности является устройство для розлива жидких и густых продуктов с отсечкой дозы по весу (сайт ООО "Промбиофит", https://dozprom.ru/dozatory/dlya-zhidkikh/vesovye/, дата доступа 09.11.2017). Устройство содержит трубопровод, соединяемый с расходным резервуаром и снабженный насосом и двумя раздаточными патрубками, на каждом из которых установлен отсечной клапан, весовые платформы, на которые устанавливают заполняемые контейнеры, блок управления, соединенный с весовыми платформами, насосом и отсечными клапанами раздаточных патрубков, и пневмопривод для опускания патрубков на дно тары, что позволяет избежать вспенивания фасуемого продукта. По мере заполнения контейнеров продуктом данные о массе каждого контейнера регистрируются блоком управления, который, в свою очередь, регулирует скорость подачи продукта для точного дозирования разливаемого продукта (снижает скорость подачи) и по достижении заданного веса закрывает клапаны раздаточных патрубков.
Недостатком известного устройства, выбранного в качестве прототипа, является малая производительность и низкая надежность работы, что обусловлено следующим. Снижение скорости подачи продукта осуществляется за счет снижения числа оборотов двигателя насоса и, соответственно, снижения числа оборотов рабочего колеса насоса вплоть до его остановки. В случае быстрого снижения скорости подачи продукта в трубопроводе возникает резкий перепад давления (гидравлический удар), что приводит к раскалыванию трубопровода, поломке отсечных клапанов и насоса. Если снижение скорости осуществляют плавно, то значительно увеличивается время заполнения контейнеров, т.е. снижается производительность устройства. Кроме того, в процессе длительной эксплуатации устройства частые смены режимов работы насоса (работа-замедление-остановка) приводят к перегреву двигателя и выходу из строя насоса, что в целом обуславливает низкую надежность работы устройства.
Технической проблемой является создание устройства для розлива жидкостей в контейнеры, характеризующегося высокой производительностью и надежностью работы.
Технический результат заключается в предотвращении гидравлического удара при сокращении времени заполнения контейнеров.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для розлива жидкостей в контейнеры, содержащее каркас, на котором установлены трубопровод, снабженный насосом и по меньшей мере двумя раздаточными патрубками с клапанами, устройство взвешивания и блок управления, соединенный с клапанами раздаточных патрубков и устройством взвешивания, согласно полезной модели, дополнительно снабжено предохранительным клапаном, а трубопровод выполнен в виде замкнутого контура, при этом предохранительный клапан установлен на трубопроводе после раздаточных клапанов по направлению движения продукта. Предпочтительным является выполнение раздаточных патрубков регулируемыми по высоте и наклону, а также снабжение устройства по меньшей мере одним дополнительным раздаточным патрубком.
Конструктивные особенности исполнения устройства (снабжение предохранительным клапаном и выполнение трубопровода замкнутым) позволяют устранить необходимость снижения скорости подачи продукта, что исключает возникновение гидравлического удара и сокращает время заполнения контейнеров и, следовательно, повышает производительность и надежностью работы.
Выполнение раздаточных патрубков регулируемыми по высоте и наклону и снабжение устройства по меньшей мере одним дополнительным раздаточным патрубком также способствуют решению технической проблемы.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. представлен общий вид устройства для розлива жидкостей в контейнеры (вариант исполнения с четырьмя патрубками).
Устройство для розлива жидкостей в контейнеры содержит каркас 1, который может быть выполнен, например в виде станины или закрытого корпуса. На каркасе 1 установлено устройство взвешивания 2, выполненное, например, в виде нескольких весовых платформ (их количество соответствует количеству контейнеров, в которые производится розлив продукта). На фиг. представлен вариант реализации устройства с четырьмя весовыми платформами. Каркас 1 снабжен трубопроводом 3 с раздаточными патрубками 4, размещенными над соответствующими весовыми платформами, и насосом 5. Каждый раздаточный патрубок 4 оснащен отсечным клапаном 6. Трубопровод 3 выполнен в виде замкнутого контура, например, как представлено на фиг., где замкнутый контур трубопровода выполнен в верхней части устройства. Возможны иные варианты формирования замкнутого контура трубопровода 3, в частности, например, в нижней части устройства.
На трубопроводе 3, после раздаточных патрубков 4 по направлению движения продукта, установлен предохранительный клапан 7. Раздаточные патрубки 4 могут быть выполнены регулируемыми по высоте и наклону для изменения траектории подачи различных разливаемых продуктов (например, для исключения пенообразования при фасовке склонных к пенообразованию продуктов).
Устройство снабжено также блоком управления (на фиг. не показан), соединенным с клапанами 6 раздаточных патрубков 4 и устройством взвешивания 2. В частных вариантах при использовании устройства для розлива химически агрессивных продуктов трубопровод 3, раздаточные патрубки 4 и клапаны 6, 7 выполнены из хемостойких материалов.
Устройство работает следующим образом.
Расходный резервуар 8, заполненный разливаемым продуктом, устанавливают рядом с устройством для розлива продукта в контейнеры и соединяют с трубопроводом 3. На весовые платформы устанавливают контейнеры. В блоке управления задают требуемый вес продукта, расфасованного в контейнер. При включении установки насос осуществляет подачу продукта по трубопроводу 3 через раздаточные патрубки 4 в контейнеры. По мере заполнения контейнеров продуктом сигнал о весе каждого контейнера поступает в блок управления, который сопоставляет вес заполняемых контейнеров по отдельности с заданным весом и, в случае его достижения, подает сигнал о закрытии соответствующего отсечного клапана 6. Когда последний контейнер заполнен, по сигналу блока управления открывается предохранительный клапан 7 и продукт продолжает движение по трубопроводу 3 с такой же скоростью (насос работает в том же режиме), поступая по замкнутому контуру обратно в расходный резервуар 8. В этот период времени оператор снимает заполненные контейнеры и устанавливает пустые. При этом если патрубки были опущены и/или наклонены, то оператор приводит их к начальному положению через блок управления. Последующие циклы фасовки повторяются путем запуска процесса оператором с блока управления.
Таким образом, заявленные конструктивные особенности устройства для розлива жидкостей в контейнеры обеспечивают повышение производительности и надежности работы устройства за счет предотвращения гидравлического удара при сокращении времени заполнения контейнеров.