КОРЗИНА КОМБИНАЦИОННОГО ДОЗАТОРА

Полезная модель относится к весоизмерительной технике, а именно к устройствам для отмеривания и взвешивания порций продукта, и представляет собой элемент весового комбинационного дозатора.
Весовые комбинационные дозаторы (их еще иначе называют «мультиголовочные дозаторы») это высокоскоростной и точный класс машин, служащий для дозирования пищевой и непищевой продукции. Приближенный принцип работы весового комбинационного дозатора выглядит следующим образом: сначала дозируемый продукт попадает на вибрационный конус (диспенсер), который распределяет продукт по радиальным лоткам; радиальные лотки снабжены виброприводами и подают продукт в промежуточный ковш (накопительную корзину); промежуточный ковш сбрасывает продукт в расположенный ниже взвешивающий ковш (весовую корзину); тензометрический датчик, механически соединенный с взвешивающим ковшом измеряет вес продукта, находящийся в ковше; если взвешивающий ковш выбран в комбинации, то он открывается, и продукт по отводящим скатам сбрасывается в нижестоящую упаковочную машину (Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/Мультиголовочный_дозатор).
Ковш или по-другому корзина весового комбинационного дозатора предназначена для накопления и взвешивания отдельных порций продукта, которые в дальнейшем будут составляющими итоговой дозы продукта. Как правило, корзина комбинационного дозатора представляет собой полую конструкцию, состоящую из четырех боковых стенок, жестко скрепленных между собой, и нижней створки, закрепленной на одной из боковых стенок с возможностью открытия и закрытия.
Известна корзина, содержащая корпус и створку, которая способна открываться и закрываться. Для образования корпуса один листовой материал сгибается в единое целое, образуя переднюю поверхность, боковые поверхности, и части опорной рамы. Створка и рычажный механизм работы створки поддерживаются при помощи частей опорной рамы (Патент JP 2015151155, B65D 90/62; G01G 19/387, 24.08.2015).
Известна корзина, содержащая основной корпус, имеющий трубчатую форму, который скомпонован и предназначен для установки на взвешивающем устройстве; а также створку, соединенную с основным корпусом с возможностью открытия и закрытия, причем внутренняя поверхность створки совместно с основным корпусом образует пространство для сбора продукта, соединение створки и основного корпуса выполнено с возможностью избирательного открытия и закрытия - закрытое состояние для хранения продукта, а открытое состояние для сброса продукта; внутренняя поверхность створки содержит верхнюю наклонную поверхность и нижнюю наклонную поверхность, которые непрерывно соединены, причем угол, образованный нижней наклонной поверхностью и горизонтальной плоскостью, выполнен меньше, угла, образованного верхней наклонной поверхностью и горизонтальной плоскостью (Патент US 2010044116, G01G 13/16; G01G 19/32, 25.02.2010).
Известна корзина, содержащая трубчатый корпус с верхним и нижним отверстиями, который заполняется продуктом через верхнее отверстие; и разгрузочную створку, которая открывает и закрывает нижнее отверстие корпуса; корпус образован телом в виде трубы, имеющим четыре или более стороны, соединенные вместе в кольцевую форму, причем горизонтальное поперечное сечение тела в виде трубы выполнено в виде контура, имеющего дугообразные области и который отличается от прямоугольной формы; корпус корзины имеет форму, при которой в граничной части между соседними боковыми сторонами угол, который образуется между первой виртуальной плоскостью, контактирующей с одной из боковых сторон, и второй виртуальной плоскостью, контактирующей с другой боковой стороной, и который расположен на внутренней стороне корпуса, равен или превышает 90° (Патент US 2013292191, G01G 19/393, 07.11.2013). Данная корзина принята за прототип.
Главным недостатком всех перечисленных аналогов и прототипа является тот факт, что при работе с влажным липким мелко и среднефракционным продуктом, например, при работе с творогом, указанный продукт будет налипать на стенки корпуса и створку. Такое налипание продукта не позволяет в должной мере формировать требуемую итоговую дозу, поскольку в отмеренных частях дозы в итоговую дозу попадает не весь взвешенный продукт - часть этого продукта остается налипшей на створке. Со временем налипшего продукта становится все больше, что препятствует нормальной работе всего весового комбинационного дозатора.
Таким образом, описанное налипание продукта является недопустимым при осуществлении дозирования, поскольку при налипании продукта на створку корзины итоговая доза будет значительно отклоняться от требуемого значения, а значит на выходе будут получены упаковки с продуктом, вес которых не соответствует заявленному на упаковке.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание корзины комбинационного дозатора, позволяющей достичь приведенных ниже технических результатов.
Технические результаты, достигаемые при использовании заявляемой полезной модели:
- возможность работы с влажными липкими мелко и среднефракционными продуктами без налипания продукта на внутренних поверхностях корзины;
- расширение арсенала технических средств, предназначенных для дозирования пищевых и непищевых товаров.
Технические результаты достигаются за счет того, что в корзине комбинационного дозатора, выполненной в виде полого сквозного элемента, боковые стенки которого являются направляющими для продукта, и содержащей по меньшей мере одну створку, закрепленную под нижним торцом корзины с возможностью открытия и закрытия, каждая створка выполнена в виде горизонтально ориентированной пластины, шарнирно закрепленной на корзине с возможностью полного смещения в сторону.
Створка может быть выполнена в виде выпуклой пластины.
Створка может быть шарнирно закреплена на корзине с возможностью полного смещения в сторону по дуге.
Створка может быть снабжена по меньшей мере одной планкой, предназначенной для крепления этой створки к корзине.
Корзина комбинационного дозатора представляет собой полый сквозной элемент. Данная форма обусловлена тем, что основное назначение корзины заключается в приеме, накоплении и сбросе порции продукта. Поскольку есть потребность в приеме и сбросе порции продукта, корзина выполнена сквозной, то есть открытой с двух сторон, а для реализации функции накопления продукта корзина выполнена полой.
Боковые стенки корзины являются направляющими для продукта, то есть они направляют порцию продукта вдоль себя внутри корзины для передачи следующему узлу обработки комбинационного дозатора. При этом необходимо отметить, что противоположные боковые стенки корзины комбинационного дозатора могут быть как параллельными, так и не параллельными. Необходимость параллельности противоположных боковых стенок обусловлена характеристиками продукта и требованиями заказчика. Параллельные боковые стенки являются универсальными и позволяют работать с любыми типами продуктов, а не параллельные боковые стенки могут, например, применяться при работе с продуктами, отдельные фракции которых являются длинными и тонкими (хлебная соломка), поскольку они лучше ориентируют фракции продукта внутри корзины.
Внешняя форма корзины комбинационного дозатора может быть любой. Самыми распространенными являются такие формы, у которых поперечное сечение корзины представляет собой прямоугольник или круг. Другими словами, более всего распространены корзины в форме, близкой к прямоугольному параллелепипеду или цилиндру. Такие корзины являются наиболее простыми в изготовлении и использовании. Кроме того, корзина комбинационного дозатора может быть дополнительно снабжена одним или несколькими направляющими элементами. Указанные направляющие элементы предназначены для ориентирования продукта в пространстве при его переходе в корзину из предыдущего узла обработки, например, с вибролотков. Направляющий элемент может быть выполнен в виде пластины из металла или пластика и может быть закреплен на верхней части боковых стенок корзины комбинационного дозатора. В некоторых случаях направляющие элементы выполнены таким образом, что они представляют собой продолжение боковых стенок корзины, располагаясь вокруг нее в виде лепестков. В целом, направляющие элементы не дают продукту при переходе с предыдущего узла обработки выпасть из корзины или упасть мимо корзины, они направляют продукт именно во внутреннюю полость корзины.
Створка корзины комбинационного дозатора предназначена для осуществления функции накопления продукта, то есть для удержания порции продукта внутри корзины на определенное время. Для осуществления данной задачи створка закреплена под нижним отверстием корзины комбинационного дозатора таким образом, что она способна открываться и закрываться под действием привода. В закрытом состоянии производится накопление порции продукта внутри корзины, а когда наступает момент сброса порции продукта, створка переходит в открытое положение и делает корзину сквозной.
Крепление створки к корзине может быть осуществлено самыми разнообразными способами. Так, створка может быть прикреплена как непосредственно к корзине, так и к дополнительному кронштейну, который специально предназначен для крепления створки. Кроме того, створка может быть снабжена планкой, которая в свою очередь прикреплена к корзине или другому вспомогательному элементу (например, кронштейну). Таких планок может быть две для повышения надежности конструкции. Итоговый способ крепления створки к корзине зависит от требований покупателя и характеристик обрабатываемого продукта. Тип привода, который открывает и закрывает створку, также может быть любым, например, пневмопривод или сервопривод.
Количество створок может быть разным - одна или две. Их количество может варьироваться в зависимости от требований потребителя и характеристик продукта.
Материал, из которого изготовлена створка также может быть любым. Целесообразно использовать металл или твердый пластик, поскольку это наиболее прочные и устойчивые к деформации материалы.
Чаще всего створки выполняют в виде металлических пластин, закрепленных на корзине на подобие утиного клюва. Указанных металлических пластин может быть одна или две. Такие створки позволяют дозаторам работать с большинством сыпучих продуктов. Однако такие створки не позволяют дозатору работать с липкими средне и мелкофракционными продуктами, такими как творог. В описанных аналогах творог начинает налипать на створки, взвешенная доза передается далее по продуктовому тракту не в полном объеме, что искажает итоговый вес. За счет своей конструкции створки при открытии не могут полностью стряхнуть налипший продукт и продолжают работать с искажением веса. С течением времени налипание продукта на створки увеличивается, что приводит к остановке в работе дозатора. Такой процесс дозирования является недопустимым, поскольку он не позволяет получить корректную итоговую дозу и не позволяет дозатору бесперебойно работать.
В предложенном техническом решении створка выполнена горизонтально ориентированной. Целесообразно выполнять створку в виде пластины, которая по своим форме и размеру совпадает с нижним отверстием корзины, поскольку в таком случае продукт не будет просыпаться. Чаще всего это форма круга или прямоугольника. Описанная ориентация створки в пространстве позволяет свободно накапливать в корзине продукт и без просыпания передавать его дальше по продуктовому тракту.
Для того, чтобы продукт не налипал на створку, в заявляемом техническом решении предусмотрено шарнирное крепление створки на корзине, которое позволяет створке при открытии смещаться в сторону. Другими словами, при открытии створка не просто отклоняется в сторону на подобие дверцы, как это происходит в аналогах и прототипе, а как бы отъезжает в сторону, скользит в направлении, перпендикулярном продуктовому тракту и самой корзине. Благодаря такому решению продукт, даже прилипший к створке, во время открытия корзины счищается боковой стенкой, и вся взвешенная доза попадает далее в продуктовый тракт. Таким образом, за счет предлагаемой конструкции появляется возможность исключить налипание продукта на створке корзины, а значит заявляемое устройство обеспечивает полноценную, бесперебойную и точную работу с липким средне и мелкофракционным продуктом.
Целесообразно выполнять крепление створки таким образом, чтобы при открытии сворка смещалась в сторону по дуге - на манер качелей. Иначе говоря, в описанном варианте при открытии створка не просто смещается в сторону, а по дуге перемещается к вертикально ориентированному положению, что делает корзину менее громоздкой. Для того, чтобы конструкция была более удобной в эксплуатации предлагается выполнять створку в виде выпуклой пластины. За счет наличия указанной выпуклости створка сможет более плавно скользить по дуге при своем открытии.
Для того, чтобы доза продукта из корзины попадала далее в продуктовый тракт в полном объеме, необходимо, чтобы указанное смешение створки происходило полностью. Иначе говоря, створка должна смещаться и открывать нижнее отверстие корзины полностью, чтобы исключить застревание продукта на створке.
Крепление каждой корзины к дозатору может быть осуществлено любым способом, например, при помощи кронштейнов, которые с одной стороны прикреплены к корзине, а с другой стороны жестко крепятся к дозатору. Количество таких кронштейнов не ограничено и может варьироваться в зависимости от величины корзины или характеристик продукта.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 показан общий вид накопительной корзины комбинационного дозатора.
На фиг. 2 показан вид накопительной корзины комбинационного дозатора сбоку.
На фиг. 3 показан общий вид накопительной корзины комбинационного дозатора в открытом состоянии.
На фиг. 4 показан вид накопительной корзины комбинационного дозатора сбоку в открытом состоянии.
На фиг. 5 показан общий вид весовой корзины комбинационного дозатора.
На фиг. 6 показан вид весовой корзины комбинационного дозатора сбоку.
На фиг. 7 показан общий вид весовой корзины комбинационного дозатора в открытом состоянии.
На фиг. 8 показан вид весовой корзины комбинационного дозатора сбоку в открытом состоянии.
Согласно рисункам, заявляемая корзина комбинационного дозатора содержит полый сквозной элемент 1, выполненный в виде четырехугольной трубы, из четырех боковых стенок, которые являются направляющими для продукта. На верхней части полого сквозного элемента корзины выполнены два направляющих элемента 2, расположенные в виде двух лепестков. В данном примере направляющие элементы 2 являются продолжением боковых стенок полого сквозного элемента 1 и выполнены с этими боковыми стенками в виде одного целого. Под нижним торцом полого сквозного элемента 1 закреплена створка 3, снабженная приводом (на фиг. не показан), который открывает ее и закрывает. Также заявляемая корзина комбинационного дозатора содержит пару планок 4, предназначенных для крепления заявляемой корзины к комбинационному дозатору.
Створка 3 выполнена в виде четырехугольной выпуклой металлической пластины. В закрытом состоянии створка 3 расположена в горизонтально ориентированной плоскости и полностью закрывает нижнее отверстие заявляемой корзины.
Для крепления створки 3 к заявляемой корзине в конструкции предусмотрены две планки 5. В описываемом варианте планки 5 выполнены в виде единой целой сварной конструкции со створкой 3. На практике планки 5 могут быть выполнены отдельно и соединены со створкой 3 любым жестким соединением, как разъемным, так и неразъемным.
Планки 5 выполнены с двух противоположных сторон створки 3 и шарнирно закреплены на планках 4. Крепление планок 5 непосредственно на корзине может привести к нарушению герметичности корзины, что негативно скажется на процессе работы всего комбинационного дозатора, поэтому целесообразно крепить планки 5 на иных дополнительных элементах (таких, как планки 4), способных при таком креплении обеспечить полное и беспрепятственное открытие створки.
Работает заявляемое устройство следующим образом.
При попадании в заявляемую корзину порция продукта направляется именно внутрь корзины при помощи направляющих элементов 2. Иными словами направляющие элементы 2 не дают фракциям продукта выпадать из корзины и попадать вне ее. Как правило направляющими элементами 2 снабжены накопительные корзины, которые расположены на верхнем ярусе комбинационного дозатора. Нижние весовые корзины в основном не имеют направляющих элементов 2. Попадание продукта в весовую корзину обеспечивается тем, что поперечное сечение весовой корзины незначительно, но больше поперечного сечения накопительной. После того, как продукт попал внутрь полого сквозного элемента 1, он ориентируется вдоль его боковых стенок. Створка 3 при этом закрыта, а фракции продукта располагаются на этой створке 3. За счет того, что створка 3 выполнена выпуклой, основной объем продукта скапливается именно в выпуклости, то есть в районе центра створки 3. Таким образом, продукт концентрируется в одном месте, не скапливается у края створки 3, а значит и не просыпается мимо корзины. При выборе данной корзины в комбинации привод приводит в движение створку 3, и она открывается. Процесс открытия створки 3 осуществляется следующим образом. Под действием привода створка 3 начинает смещаться (скользить) в сторону, перпендикулярно направлению движения продукта и перпендикулярно боковым стенкам корзины. Смещение створки 3 в сторону происходит по дуге, что объясняется предложенной конструкцией. Другими словами, створка 3 совершает движение по окружности вокруг точки шарнирного крепления планок 4 и 5 на манер качелей. Такое смещение позволяет обеспечить компактность корзины, а значит повысить удобство при ее эксплуатации. При описанном смещении створки 3 в сторону, то есть при ее открытии, продукт высыпается в узел, расположенный ниже, то есть передается далее по продуктовому тракту. Для полного сброса порции продукта створка 3 смещается в сторону полностью, то есть она не перекрывает нижнее отверстие корзины. Налипшие части продукта при смещении створки 3 наталкиваются на одну из боковых стенок корзины и при дальнейшем смещении створки 3 соскабливаются с нее этой боковой стенкой. Таким образом, на створке 3 не остается налипших частей продукта, а вся взвешенная или отмеренная порция продукта в полном объеме передается далее по продуктовому тракту. После сброса порции продукта створка 3 снова закрывается, возвращаясь в обратное положение.
Таким образом, достигается более точный процесс дозирования при более комфортных эксплуатационных характеристиках корзин - компактный размер корзин, отсутствие налипания продукта на створке корзины (вся отмеренная порция продукта передается для дальнейшей обработки и формирования итоговой дозы).
Заявляемое техническое решение устраняет недостатки, имеющиеся на сегодняшний день в подобных решениях, и позволяет осуществить производство корзин комбинационных дозаторов, способных точно и аккуратно дозировать липкие мелко и среднефракционные продукты, такие как творог или влажный корм для животных, исключая возможность их просыпания и налипания внутри корзины на створке. Кроме того, заявляемая корзина комбинационного дозатора является достаточно простой в производстве и удобной в применении.
Корзина комбинационного дозатора может быть изготовлена в условиях экспериментального или серийного производства.