FI127800B - Annostelulaitteisto ja menetelmä jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi - Google Patents

Abstract

Annostelulaitteisto (1) jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi, joka käsittää - ainakin kaksi annostelusäiliötä (10) annosteltavan aineen varastoimiseksi annostelua varten, jolloin kukin annostelusäiliö (10) on varustettu ainakin yhdellä annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalla laitteistolla (12), - pneumaattisen siirtolaitteiston (16) käsittäen siirtoputken (24), joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä (10) ja siirtämään ainetta edelleen käsiteltäväksi, - siirtoputkeen (24) kytketyn alipainelähteen (26), - annostelu- ja sulkulaitteet (22, 22’) sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä (10) pneumaattisen siirtolaitteen (16) siirtoputkessa (24) virtaavaan ilmaan, ja jossa - kukin annostelu- ja sulkulaite (22, 22’) on järjestetty minimoimaan pneumaattisen siirtolaitteiston alipainevaikutuksen välittymisen ympäristön paineiseen annostelusäiliöön (10) ja sen massaa indikoivan laitteiston (12) toimintaan. Keksinnön kohteena on myös menetelmä jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi annostelulaitteistolla (1).

Description

Annostelulaitteisto ja menetelmä jauhe-ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi [0001] Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen annostelulaitteisto jauhe-ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi. Keksinnön kohteen on myös menetelmä jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi.

[0002] Tekniikan tason laitteissa jauhe- ja/tai raemaisia aineita syötetään punnitukseen perustuen useasta kohdasta samaan aikaan mekaaniselle ruuvikuljettimelle ja aineet siirretään ruuvikuljettimessa loppusäiliöön. Sekoittavan ruuvikuljettimen rakenne koostuu putkesta, jonka sisällä pyörii ruuvikierukka. Tästä syystä ruuviputken ja kierukan välykseen jää jauhetta, joka ei koskaan poistu kuljettimesta. Sekoituserän vaihtuessa kuljetin on avattava ja puhdistettava edellisestä aineesta. Tämän vuoksi sekoittava ruuvi soveltuu huonosti vaihtuvien aineiden sekoittamiseen.

[0003] Toinen ongelma liittyy aineiden kuljetusmatkaan. Usein aineannos20 telu tapahtuu varastotiloissa, joista on kymmeniä metrejä matkaa loppusäiliöön, jossa sekoitettuja aineita tarvitaan. Rakenteensa vuoksi ruuvikuljetin soveltuu huonosti yli 10 m pituisille siirtomatkoille.

[0004] Julkaisu US 2006056924 A1 esittää annostelulaitteiston jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi, joka käsittää ainakin kaksi annostelusäiliötä annosteltavan aineen varastoimiseksi annostelua varten, pneumaattisen siirtolaitteiston, joka käsittää siirtoputken, joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä ja siirtämään ainetta edelleen käsiteltäväksi. Laitteisto käsittää lisäksi annostelu- ja sulkulaitteet sovitettuna annostelemaan ainetta annoste30 lusäiliöstä pneumaattisen siirtolaitteen siirtoputkessa viilaavaan ilmaan.

[0005] Julkaisussa US 4277279 A on kuvattu annostelulaitteisto jauhe-ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi, joka käsittää ainakin kaksi annostelusäiliötä

20185371 prh 01 -02- 2019 annosteltavan aineen varastoimiseksi annostelua varten, jolloin kukin annostelusäiliö on varustettu ainakin yhdellä annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalla laitteistolla ja pneumaattisen siirtolaitteiston käsittäen siirtoputken, joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä ja siirtämään ai5 netta edelleen käsiteltäväksi. Julkaisun laitteisto käsittää edelleen annostelu- ja sulkulaitteet sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä pneumaattisen siirtolaitteen siirtoputkessa virtaavaan ilmaan.

[0006] Julkaisuissa GB 772385 A, US 3309148 A ja julkaisussa EP 2805902 10 A1 on esitetty hakemuksen alaan liittyvää yleistä tekniikan tasoa.

[0007] Keksinnön tarkoituksena on kohottaa alalla vallitsevaa tekniikan tasoa esittämällä sellainen annostelulaitteisto ja menetelmä jauhe-ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi, jolla tunnetun tekniikan ongelmat minimoidaan.

[0008] Keksinnön tavoitteet saavutetaan pääasiassa itsenäisten patenttivaatimusten määrittämistä piirteistä. Muut keksinnölle ominaiset lisätunnuspiirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista ja seuraavasta kuvioiden suoritusmuotojen selityksestä.

[0009] Keksinnön etuina on pääasiassa sen tehokkuus ja yksinkertaisuus. Keksinnön avulla mahdollistuu jauhemaisten ja/tai raemaisten aineiden yhtäaikainen annostelu ja sekoittaminen, sekä näiden siirtäminen aineen vastaanottosäiliöön.

[0010] Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisesti annostelulaitteisto jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi käsittää

- ainakin kaksi annostelusäiliötä annosteltavan aineen varastoimiseksi annostelua varten, jolloin kukin annostelusäiliö on varustettu ainakin yhdellä annoste- lusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalla laitteistolla,

- pneumaattisen siirtolaitteiston käsittäen siirtoputken, joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä ja siirtämään ainetta edelleen käsiteltäväksi,

20185371 prh 01 -02- 2019

- siirtoputkeen kytketyn alipainelähteen,

- annostelu-ja sulkulaitteet sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä pneumaattisen siirtolaitteen siirtoputkessa viilaavaan ilmaan, ja jossa

- kukin annostelu- ja sulkulaite on järjestetty minimoimaan pneumaattisen siirto5 laitteiston alipainevaikutuksen välittymisen ympäristön paineiseen annostelusäi- liöön ja sen massaa indikoivan laitteiston toimintaan.

[0011] Erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisessa annostelulaitteistossa annostelu-ja sulkulaitteita on kytketty siirtoputkeen peräkkäisiin koh10 tiin siirtoputkessa.

[0012] Erään keksinnön suoritusmuodon mukainen annostelulaitteisto jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi käsittää

- ainakin kaksi annostelusäiliötä annosteltavan aineen varastoimiseksi annoste15 lua varten, jolloin kukin annostelusäiliö on varustettu ainakin yhdellä annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalla laitteistolla,

- siirtolaitteiston, joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä ja siirtämään ainetta edelleen käsiteltäväksi,

- ohjausyksikön järjestettynä ohjaamaan annostelulaitteiston toimintaa.

Tällöin annostelulaitteiston ohjausyksikkö käsittää

- tiedon ainakin kahden annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta aineiden seoksessa,

- tiedon kunkin annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta riippuvasta yksilöllisestä annostelun massavirrasta,

- järjestelyn vastaanottamaan kunkin annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalta laitteistolta massatietoa annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirran määrittämiseksi,

- järjestelyn ohjaamaan annostelusäilöstä siirtolaitteistoon annostellun aineen annostelua annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirran ja/tai tavoitteelli- sen sekoitussuhteen perusteella, ja

- järjestelyn aineen annostelun aloittamiseksi ja lopettamiseksi kustakin varastosäilöstä samanaikaisesti.

20185371 prh 01 -02- 2019 [0013] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti laitteisto käsittää annostelu- ja sulkulaitteen kunkin annostelusäiliön yhteydessä sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä siirtolaitteeseen ja mainittu siirtolaitteisto on pneumaattinen siirtolaitteisto. Annostelu-ja sulkulaite on järjestetty minimoimaan 5 pneumaattisen kuljettimen alipainevaikutuksen välittymisen annostelusäiliöön, ja ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan kunkin annostelusäiliön annosteluja sulkulaitetta itsenäisesti mainitun tavoitteellisen sekoitussuhteen saavuttamiseksi.

[0014] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti annostelulaitteista käsittää vastaanottosäiliön yhdistettynä pneumaattiseen siirtolaitteistoon, joltain pneumaattinen siirtolaitteisto käsittää siirtoputken ja kaasun virtaussuunnassa vastaanottosäiliön jälkeen kytketyn alipainelähteen.

[0015] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti mainittu siirtolaitteisto on pneumaattinen siirtolaitteisto ja laitteisto käsittää vastaanottosäiliön ja vastaanottosäiliö käsittää suodatinyksikön aineen erottamiseksi kaasusta pneumaattisessa siirtojärjestelyssä.

[0016] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti annostelusäiliö käsittää syöttölaitteen aineen syöttämiseksi annostelusäiliöstä annostelu-ja sulkulaitteeseen.

[0017] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti annostelu-ja sulkulaite 25 on kytketty joustavalla kytkennällä annostelusäiliöön. Joustavan kytkennän avulla annostelusäiliön ja annostelu- ja sulkulaitteen välillä ei välity voimia ainakaan siinä määrin että, kytkennän vaikutus aineen mää- massaa indikoivan laitteiston toimintaan olisi merkittävä. Tällä tavoin saadaan annostelusäiliön sisältämän aineen massan muutos aikayksikössä ts. annostellun aineen massavirta 30 määritettyä tarkasti.

20185371 prh 01 -02- 2019 [0018] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti laitteistosta on annostelu- ja sulkulaitteen ja annostelusäiliön väliin järjestetty virtausyhteys ympäröivään ilmatilaan. Tällä aikaan saadaan vaikutus, jolla minimoidaan mahdollisen vuodon ja/tai alipaineen vaikutus aineen massan määrityksessä.

[0019] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan syöttölaitteen ja annostelu- ja sulkulaitteen toimintaa tahdistettuna siten, että kustakin annostelusäilöstä syötetään siirtolaitteistoon ainetta mainitun tavoitteellisen sekoitussuhteen mukaisesti.

[0020] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti annostelu-ja sulkulaite on sulkusyötin, jota voidaan nimittää myös lokerosyöttimeksi.

[0021] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti annostelu-ja sulkulaite 15 käsittää kaksi peräkkäistä venttiiliä, jotka on järjestetty toiminaan tahdistetusti siten, että niiden toiminnallinen auki-kiinni- tila on toisiinsa nähden vastakkainen. Ohjauslaitteisto käsittää tällöin järjestelyn ohjaamaan venttiileitä tahdistetusti siten, että niiden toiminnallinen auki-kiinni- tila on toisiinsa nähden vastakkainen.

[0022] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti syöttölaite on ruuvikuljetin, joka siirtää annosteltavaa ainetta annostelusäiliöstä annostelu-ja sulkulaitteeseen.

[0023] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä

- annosteltavaa ainetta varastoidaan ainakin kahdessa annostelusäiliössä annostelua varten,

- annostellun aineen massaa määritetään itsenäisesti kustakin annostelusäiliöstä,

- ainetta annostellaan alipaineiseen pneumaattiseen siirtolaitteistoon, jonka 30 avulla ainetta siirretään edelleen käsiteltäväksi, ja

20185371 prh 01 -02- 2019

- ainetta annostellaan pneumaattisen siirtolaitteiston siirtoputkessa virtaavaan ilmaan annostelu- ja sulkulaitteiden avulla, ja samalla minimoidaan pneumaattisen siirtolaitteiston alipainevaikutuksen välittymisen ympäristön paineiseen annostelusäiliöön, ja

- ohjataan itsenäisesti kustakin annostelusäilöstä annostellun aineen massavirtaa.

[0024] Edullisesti ainetta annostellaan pneumaattisen siirtolaitteiston siirtoputkessa virtaavaan ilmaan siirtoputken peräkkäisiin kohtiin.

[0025] Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä

- ainetta annostellaan ainakin kahdesta annostelusäiliöstä siirtolaitteistoon, jonka avulla ainetta siirretään vastaanottosäiliöön,

- asetetaan kunkin annostelusäiliön sisältävän aineen tavoitteellinen sekoitus15 suhde vastaanottosäiliössä,

- määritetään itsenäisesti kustakin annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirtaa,

- ohjataan annostelusäilöstä siirtolaitteistoon annostellun aineen annostelua annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirran ja/tai tavoitteellisen sekoitus- suhteen perusteella, ja

- aloitetaan ja lopetetaan aineen annostelu kustakin annostelusäiliöstä samanaikaisesti.

[0026] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti menetelmässä kus25 takin annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirtaa määritetään annostelusäiliön ja sen sisältämän aineen punnitsemisella ennalta määrättyjen ajanjaksojen välein, ja annostelua ohjataan muodostamalla ohjaussignaali määritetystä aineen asetusmassavirrasta.

[0027] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti menetelmässä siirtolaitteisto toimii pneumaattisena kuljettimena ja ainetta annostellaan annostelusäiliöstä käyttäen annostelu- ja sulkulaitetta, joka samanaikaisesti minimoi pneumaattisen kuljettimen alipainevaikutuksen välittymisen annostelusäiliöön.

20185371 prh 01 -02- 2019 [0028] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti menetelmässä ainetta annostellaan annostelusäiliöstä käyttäen aineen virtaussuunnassa peräkkäin järjestettyjä syöttölaitetta sekä annostelu- ja sulkulaitetta ja ohjataan syöttölaitetta 5 ja annostelu- ja sulkulaitetta kunkin annostellun aineen massavirran ja/tai tavoitteellisen sekoitussuhteen perusteella..

[0029] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti siirtolaitteisto toimii pneumaattisena kuljettimena ja menetelmässä ainakin kahdesta annostelusäili10 östä samanaikaisesti annostellut aineet sekoittuvat pneumaattisessa siirtolaitteistossa samalla kun aineet siirretään vastaanottosäiliöön.

[0030] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti menetelmässä siirtolaitteisto toimii pneumaattisena kuljettimena jolloin sallitaan korvausilman pääsy 15 laitteistoon annostelu- ja sulkulaitteen ja annostelusäiliön väliin järjestetyn virtausyhteyden ympäröivään ilmatilaan kautta.

[0031] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti mainitut ainakin kaksi annostelusäiliötä on sovitettu varastotilaan ja mainittu vastaanottosäiliö on sovi20 tettu varastotilasta erilliseen tuotantotilaan, jolloin säiliöiden välinen etäisyys on yli 10m.

[0032] Tässä yhteydessä sana aine tulee ymmärtää joko yksikkö- tai monikkomuotoisena ellei asiaa ole tarkemmin erikseen määritelty. Aine voi olla esimer25 kiksi prosessissa käytettävää raaka-ainetta. Prosessi voi olla esimerkiksi leivontaprosessi, jolloin aineet ovat tarvittavan taikinan reseptin mukaisia raaka-aineita ja menetelmässä annostellaan ja sekoitetaan leivontareseptin mukaiset aineet ja kuljetetaan raaka-aineseos vastaanottosäiliöön. Tavoitteellinen sekoitussuhde tarkoittaa yhdestä annostelusäiliöstä annostellun massavirran suhdetta kaikista 30 käytössä olevista annostelusäiliöstä annostelujen aineiden massavirtojen summaan.

20185371 prh 01 -02- 2019 [0033] Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan menestyksellä sekoittaa aineita hyvin pienillä pitoisuussuhteilla, jolloin yhden yksittäisen aineen pitoisuus voi olla jopa 1:10000.

[0034] Seuraavassa keksintöä ja sen toimintaa selostetaan viittaamalla oheisiin kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää erästä suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta annostelulaitteistosta, kuvio 2 esittää suoritusmuotoa keksinnön mukaisen annostelulaitteen an10 nostelusäiliöstä ja kuvio 3 esittää erästä toista suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta annostelulaitteistosta.

[0035] Kuvioissa 1 on esitetty kaaviomaisesti eräs suoritusmuoto keksinnön 15 mukaisesta annostelulaitteistosta 1. Annostelulaitteista käsittää ainakin kaksi annostelusäiliötä 10. Kuviossa 1 niitä on neljä kappaletta, joltain tässä tapauksessa aineiden seos voi muodostua neljästä eri aineesta. Annostelusäiliö 10 toimii aineen varastona annostelua varten. Annostelulaitteista 10 käsittää lisäksi ainakin yhden vastaanottosäiliön 14 annostelusäiliöistä annosteltujen aineiden vastaan20 ottamiseksi. Laitteistoon kuuluu myös siirtolaitteista 16, joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä 10 ja siirtämään ainetta vastaanottosäiliöön 14. Annostelulaitteista käsittää myös ohjausyksikön 20. Ohjausyksikkö on esimerkiksi ohjelmoitava logiikka tai tietokone.

[0036] Siirtolaite 16 kulkee kunkin annostelusäiliön 10 ohitse päättyen vastaanottosäiliöön 14. Siirtolaite on edullisesti pneumaattinen kuljetin käsittäen siirtoputken 24 ja vastaanottosäiliöön 14 sovitetun suodatinyksikön 28 sekä alipainelähteen 26 kytkettynä putkeen 24 kaasun virtaussuunnassa vastaanottosäiliön 14 jälkeen. Kukin annostelusäiliö on kytketty samaan siirtoputkeen 24 peräkkäi30 siin kohtiin putkessa. Laitteiston ohjausyksikkö 20 on sovitettu ohjaamaan alipainelähteen 26 toimintaa, jolloin ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan alipainelähteen 26 toimintaa ainakin kahden annostelusäiliön 10 sisältämän annos

20185371 prh 01 -02- 2019 teltavan aineen tavoitteellisen sekoitussuhteen, mainitun ainakin kahden annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta riippuvasta annostelunopeuden ja/tai mitatun alipainetason perusteella. Alipainelähde voi olla käytännössä esimerkiksi puhallin, kompressori, tyhjöpumppu tai 5 vastaava.

[0037] Annostelusäilöön 10 kuuluu olennaisena osana annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoiva laitteisto 12, joka on tiedonsiirtoyhteydessä laitteistoon kuuluvan ohjausyksikön 20 kanssa. Aineen massaa indikoiva lait10 teisto 12 käsittää keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti annostelusäiliön ja sen sisältämän aineen massaa mittaavan laitteiston, joka sopivasti kalibroituna indikoi pelkästään aineen määrää annostelusäiliössä. Määrittämällä aineen massan pieneminen riittävän tiheällä aikaintervallilla tai oleellisesti jatkuvatoimisesti aikayksikköä kohti saadaan määritettyä annosteltavan aineen massa15 virta. Mittaus voi perustua esimerkiksi venymäliuskatekniikkaan. Toisin sanoen kustakin annostelusäiliöstä 10 annostellun aineen määrää määritetään jatkuvatoimisella annostelusäiliön 10 ja sen sisältämän aineen punnitsemisella.

[0038] Kukin annostelusäiliö 10 on varustettu annostelu- ja sulkulaitteella 20 22, 22’ sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä 10 siirtolaitteeseen siten, että kaasun kulkeutuminen siirtoputkesta 24 annostelusäilöön minimoituu. Siirtolaitteena toimivan pneumaattisen kuljettimen siirtoputki 24 on kytketty kuhunkin annostelusäiliöön 10 annostelu- ja sulkulaitteen 22, 22’ kautta. Kunkin annostelu- ja sulkulaitteen 22, 22’ kohdalla siirtolaitteessa vallitse merkittävästi 25 alempi paine kuin annostelusäiliössä, joka on likimain ympäristön paineessa.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan annostelu-ja sulkulaite on lokerosyötin 22. Erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan annostelu- ja sulkulaite käsittää kaksi peräkkäistä venttiiliä 22’, jotka on järjestetty toiminaan tahdistetusti siten, että niiden toiminnallinen auki-kiinni- tila on toisiinsa nähden vastakkainen. 30 Edullisesti ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan mainittujen venttiilien toimintaa tahdistetusti siten, että niiden toiminnallinen auki-kiinni- tila on toisiinsa nähden vastakkainen. Annostelu-ja sulkulaite on tiedonsiirtoyhteydessä ohjausyksikön 20 kanssa ja siten ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan näiden toimin

20185371 prh 01 -02- 2019 taa annostelumenetelmän toteuttamiseksi. Ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan kunkin annostelusäiliön annostelu-ja sulkulaitetta itsenäisesti mainitun tavoitteellisen sekoitussuhteen saavuttamiseksi.

[0039] Keksinnön mukaisessa annostelulaitteessa 1 ohjausyksikkö 20 käsittää erityisesti tiedon ainakin kahden annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta vastaanottosäiliössä 14, sekä tiedon kunkin annostelusäiliön 10 sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta riippuvasta aineen annostelunopeudesta, järjestelyn vastaanot10 tamaan kunkin annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalta laitteistolta 12 dataa annostelusäiliöstä annostellun aineen määrän määrittämiseksi, ja edelleen järjestelyn ohjaamaan annostelusäilöstä 10 siirtolaitteistoon 16 annostellun aineen syötön määrää mainitun tavoitteellisen annostelunopeuden, annostelusäiliöstä annostellun aineen määrän ja/tai tavoitteellisen sekoitussuhteen pe15 rusteella. Tällä tavoin laitteisto on järjestetty toimimaan niin, että ainetta syötetään siirtoputkeen oikeilla nopeuksilla optimaalisen sekoitustuloksen aikaansaamiseksi aineiden kuljetuksen aikana.

[0040] Kukin annostelusäiliö 10 on edelleen varustettu syöttölaitteella 18, 20 kuten ruuvikuljettimella aineen purkamiseksi annostelusäiliöstä 10 eteenpäin.

Laitteesta käytettään tässä nimitystä syöttölaite, koska se on järjestetty aineen syöttämiseksi annostelusäiliöstä annostelu-ja sulkulaitteeseen 22, joka on sovitettuna seuraavana aineen kulkusuunnassa annostelulaitteiston 1 syöttölaitteen jälkeen. Annostelu-ja sulkulaitteen 22 tehtävänä on sallia aineen siirtyminen an25 nostelusäiliöstä ohjatusti siirtolaitteistoon 16 ja samanaikaisesti estää kaasuvirran 8 kulkeutuminen siirtoputkesta 24 annostelusäiliöön. Joissakin harvinaisissa tapauksissa, jos annostelusäiliön muoto ja prosessoitava aine ovat sopivia, voidaan aine saada purettua suoraan annostelu- ja sulkulaitteeseen ilman syöttölaitetta.

[0041] Syöttölaite käsittää käyttölaiteen kuten sähkömoottorin 30, joka on järjestetty tiedonsiirtoyhteyteen ohjausyksikön 20 kanssa. Tällä tavoin ohjausyksikkö 20 on järjestetty ohjaamaan moottorin ja siten syöttölaiteen 18 toimintaa.

20185371 prh 01 -02- 2019

Ohjausyksikkö 20 käsittää järjestelyn ohjaamaan annostelusäilöstä siirtolaitteistoon annostellun aineen syötön määrää. Mainittu järjestely käsittää ohjausyksikössä suoritettavat ohjeet ohjaamaan annostelusäilöstä siirtolaitteistoon annostellun aineen syötön määrää sekä ohjausyksikössä välineet näiden ohjeiden suo5 rittamiseksi.

[0042] Keksinnön mukaisesti ainevirta ja ainemäärät käsitellään massavirtana ja massana, vaikka sinänsä syöttölaite 18 ja annostelu-ja sulkulaitteet 20,22’ tuottavat tilavuusvirtaa. Jauhe-ja/tai raemaisen aineen ominaisuudet voivat kui10 tenkin olla sellaiset, että vakiokapasiteetilläkin ts. vakiotilavuusvirralla toimivan laitteen läpi kulkevan aineen massavirta voi muuttua ajan kuluessa. Ohjausyksikkö käsittää siten järjestelyn syöttölaiteen 18 ja annostelu-ja sulkulaitteiden 20,22’ moottoreille sopivan ohjaussignaalin tuottamiseksi ohjausyksikön tuottaman massavirtaohjearvon mukaisesti. Tällainen ohjaussignaali voi olla esimer15 kiksi taajuus ohjearvo moottoria ohjaavalle taajuusmuuttajalle.

[0043] Kuviossa 2 on esitetty eräs suoritusmuoto keksinnön mukaisen annostelulaitteen annostelusäiliöstä 10. Tässä suoritusmuodossa annostelu-ja sulkulaite 22 on kytketty annostelusäiliöön 10, tarkemmin ilmaistuna annostelusäi20 liön 10 syöttölaitteeseen 18, joustavalla kytkennällä 32. Joustava kytkentä voidaan toteuttaa esimerkiksi palkeella tai vastaavalla. Joustavan kytkennän avulla annostelusäiliön ja annostelu- ja sulkulaitteen välillä ei välity voimia, jolloin kytkennän 32 vaikutus aineen massaa indikoivan laitteiston 12 toimintaan on minimoituja se voidaan kalibroida indikoimaan tarkemmin pelkästään aineen määrää 25 annostelusäiliössä. Myös annostelu- ja sulkulaite estää kaasu paineen (alipaineen) vaikutuksen aineen massaa indikoivan laitteiston 12 toimintaan, jolloin annostelusäiliöstä poistuvan aineen määrä voidaan tarkasti mitata ja ohjata.

[0044] Kuviossa 2 on esitetty myös kuinka laitteistosta on annostelu- ja sul30 kulaitteen 22 ja annostelusäiliön 10 väliin järjestetty virtausyhteys 34 ympäröivään ilmatilaan. Tämä voidaan aikaansaada järjestämällä seinämään esimerkiksi virtausyhde, jonka virtausaukko suojataan sopivasti. Tällaisen virtausyhteyden avulla käytännössä eliminoidaan mahdollisen annostelu-ja sulkulaitteen 22 kaasuvuodon vaikutus. Näin siis mahdollisesti annostelu- ja sulkulaitteen 22

20185371 prh 01 -02- 2019 kautta siirtoputken 24 alipaine ei pääse vaikuttamaan annostelusäiliöön vaan se kompensoituu virtausyhteyden kautta viilaavalla korvausilmalla, jonka pääsy laitteistoon sallitaan hallitusti.

[0045] Laitteisto toimii pääpiirteittäin siten, että ainetta annostellaan ainakin kahdesta annostelusäiliöstä 10 siirtolaitteistoon 16, jonka avulla ainetta siirretään vastaanottosäiliöön. Siirtolaite siis toimii edullisesti pneumaattisena kuljettimena ja ainetta annostellaan annostelusäiliöstä käyttäen annostelu- ja sulkulaitetta, jota käytetään aineen siirtämiseksi siirtolaitteistoon ja joka samanaikaisesti mini10 moi pneumaattisen kuljettimen painevaikutuksen välittymisen annostelusäiliöön.

[0046] Kunkin annostelusäiliön sisältävän aineen tavoitteellinen sekoitussuhde ja annosteltava kokonaismäärä vastaanottosäiliössä asetetaan halutuksi ja kunkin annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta se15 koitussuhteesta riippuvaa annostelunopeutta siirtolaitteistoon säädetään annostelun aikana. Tällä tavoin kaasuvirtaan tuodaan ainetta kahdesta tai useammasta syöttösäiliöstä samanaikaisesti ja oleellisesti jatkuvatoimisesti. Kustakin annostelusäiliöstä annostellun aineen määrää oleellisesti jatkuvatoimisesti ja ohjataan annostelusäilöstä siirtolaitteistoon annostellun aineen syötön määrää mainitun 20 tavoitteellisen annostelunopeuden, annostelusäiliöstä annostellun aineen määrän ja/tai tavoitteellisen sekoitussuhteen perusteella. Tällä tavoin vastaanottosäilöön syntyy seos, joka on riittävän homogeeninen ja jossa aineet ovat tasaisesti sekoittuneena [0047] Pneumaattisen kuljettimen alipainelähteen toimintaa ohjataan mainitun ainakin kahden annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisen sekoitussuhteen, mainitun ainakin kahden annostelusäiliön sisältämän annosteltavan aineen tavoitteellisesta sekoitussuhteesta riippuvasta annostelunopeuden ja/tai mitatun alipainetason perusteella.

[0048] Laitteiston toimiessa kahdesta tai useammasta annostelusäiliöstä 10 annostelu aine sekoitetaan pneumaattisessa siirtolaitteistossa 16 samalla kun aine siirretään vastaanottosäiliöön.

20185371 prh 01 -02- 2019 [0049] Siirtoputkessa 24 viilaava kaasu, edullisesti kuten ilma 8 saatetaan virtaamaan 5 - 40 m/s nopeudella alipainelähteen 26 avulla. Siirtoputkessa 24 virtaava kaasu 8 kuljettaa annostelusäiliöistä 10 annostellun aineen vastaanottosäiliöön 14, jossa aine erotetaan aineen siirtoon käytetystä kaasusta suoda5 tinyksikön 28 avulla. Siirtoputkessa 24 sekoittuneet aineet laskeutuvat vastaanottosäiliön 14 pohjalle, josta ainetta voidaan poistaa edelleen käytettäväksi halutulla tavalla.

[0050] Menetelmää toteutetaan siten, että laitteistolla valmistetaan vastaan10 ottosäiliöön ennalta määrätyn reseptin mukainen erä jauhe- ja/tai raemaisten aineiden seosta. Erän valmistamiselle määritetään aloitusajankohta, jolloin kunkin annostelusäiliön 10 purku ts. annostelu aloitetaan samanaikaisesti, ja lopetusajankohta, jolloin kunkin annostelusäiliön purku ts. annostelu lopetetaan samanaikaisesti ja kunkin annostelusäiliön purkua ts. annostelua ohjataan annostellun 15 aineen annostelusäiliöstä annostellun aineen massavirran ja/tai reseptin tavoitteellisen sekoitussuhteen perusteella.

[0051] Kuvioon 3 viitaten seuraavassa selostetaan keksinnön eräs suoritusmuoto. Annostelulaitteisto 1 käsittää on useita annostelujärjestelyjä 1T, 11, jotka 20 puolestaan koostuvat pääasiassa annostelusäiliöstä 10, syöttölaitteesta ja annostelu- ja sulkulaitteesta 2, 22’. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan annostelulaitteen 1 annostelujärjestelyt käsittävät vähintään kaksi annostelujärjestelyjen ryhmää 11, 11’, joissa yhden ryhmän annostelujärjestelyt ovat mekaanisesti identtiset, mutta joissa ensimmäisen ryhmän 11’ annostelujärjestelyt ovat 25 erilaiset, tyypillisesti kapasiteetiltään pienemmät, kuin toisen ryhmän annostelujärjestelmät 11. Kuviossa 3 ensimmäiseen ryhmään kuuluu yksi annostelujärjestely 11’ ja toiseen ryhmään 3 annostelujärjestelyä 11. Tällöin voidaan annostella ensimmäisestä annosteluryhmästä kertaluokkaa pienemmän sekoitussuhteen omaava aine kuin toisesta annosteluryhmästä 11. Tällöin ensimmäisen ryhmän 30 11’ annostelujärjestelmän maksimikapasiteetti alle 1/10 toisen ryhmän annostelujärjestelmien maksimikapasiteetista [0052] Ohjausyksikön järjestelyt erilaisten toimintojen aikaansaamiseksi voivat olla esimerkiksi tietokoneohjelmia, tietopankkeja, funktiota jne, jolloin ohjausyksikkö käsittää yhden tai useamman ohjaustietokoneen.

[0053] On huomattava, että edellä on esitetty vain muutamia keksinnön edullisimpia suoritusmuotoja. Siten on selvää, että keksintö ei ole rajoitettu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan soveltaa monin tavoin oheisten vaatimusten määrittämissä puitteissa. Eri suoritusmuotojen yhteydessä esitettyjä piirteitä voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa niin ikään käyttää muiden 10 suoritusmuotojen yhteydessä ja/tai yhdistellä esitetyistä piirteistä erilaisia kokonaisuuksia, mikäli niin halutaan ja tekniset mahdollisuudet tähän ovat olemassa.

Claims (13)

1. Annostelulaitteisto (1) jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi, joka käsittää

5 - ainakin kaksi annostelusäiliötä (10) annosteltavan aineen varastoimiseksi annostelua varten, jolloin kukin annostelusäiliö (10) on varustettu ainakin yhdellä annostelusäiliön sisältävän aineen massaa indikoivalla laitteistolla (12),

- pneumaattisen siirtolaitteiston (16) käsittäen siirtoputken (24), joka on järjestetty vastaanottamaan ainetta annostelusäiliöstä (10) ja siirtämään ainetta edelleen

10 käsiteltäväksi,

- siirtoputkeen (24) kytketyn alipainelähteen (26),

- annostelu-ja sulkulaitteet (22, 22’) sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä (10) pneumaattisen siirtolaitteen (16) siirtoputkessa (24) viilaavaan ilmaan,

15 tunnettu siitä, että

- kukin annostelu-ja sulkulaite (22, 22’) on järjestetty minimoimaan pneumaattisen siirtolaitteiston alipainevaikutuksen välittymisen ympäristön paineiseen annostelusäiliöön (10) ja sen massaa indikoivan laitteiston (12) toimintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että jotka annostelu- ja sulkulaitteita (22, 22’) on kytketty siirtoputkeen (24) peräkkäisiin kohtiin siirtoputkessa.

25

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää annostelu- ja sulkulaitteen (22,22’) kunkin annostelusäiliön (10) yhteydessä sovitettuna annostelemaan ainetta annostelusäiliöstä (10) siirtolaitteeseen (16) ja että ohjausyksikkö (20) käsittää järjestelyn ohjaamaan kunkin annostelusäiliön annostelu-ja sulkulaitetta (22) itsenäisesti.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että annostelusäiliö (10) käsittää syöttölaitteen (18) aineen syöttämiseksi annostelusäiliöstä (10) annostelu-ja sulkulaitteeseen (22, 22’).

20185371 prh 01 -02- 2019

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että annostelu- ja sulkulaite (22, 22’) on kytketty joustavalla kytkennällä (32) annostelusäiliöön.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että laitteistosta on annostelu-ja sulkulaitteen ja annostelusäiliön väliin järjestetty virtausyhteys (34) ympäröivään ilmatilaan.

10

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen annostelulaitteisto, tunnettu siitä, että annostelulaitteisto käsittää ohjausyksikön (20) järjestettynä ohjaamaan annostelulaitteiston (1) toimintaa ja että ohjausyksikkö käsittää järjestelyn ohjaamaan syöttölaitteen (18) ja annostelu- ja sulkulaitteen (22,22’) toimintaa tahdistettuna siten, että kustakin annostelusäilöstä syötetään siirtolaitteistoon ainetta mainitun 15 tavoitteellisen sekoitussuhteen mukaisesti.

8. Menetelmä jauhe- ja/tai raemaisen aineen annostelemiseksi annostelulaitteistolla (1), jossa menetelmässä

- annosteltavaa ainetta varastoidaan ainakin kahdessa annostelusäiliössä (10) 20 annostelua varten,

- annostellun aineen massaa määritetään itsenäisesti kustakin annostelusäiliöstä (10),

- ainetta annostellaan alipaineiseen pneumaattiseen siirtolaitteistoon (16), jonka avulla ainetta siirretään edelleen käsiteltäväksi,

25 tunnettu siitä, että

- ainetta annostellaan pneumaattisen siirtolaitteiston siirtoputkessa (24) viilaavaan ilmaan annostelu-ja sulkulaitteiden (22, 22’) avulla, ja samalla minimoidaan pneumaattisen siirtolaitteiston alipainevaikutuksen välittymisen ympäristön paineiseen annostelusäiliöön (10),

30 - ohjataan itsenäisesti kustakin annostelusäilöstä annostellun aineen massavirtaa.

20185371 prh 01 -02- 2019

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainetta annostellaan pneumaattisen siirtolaitteiston siirtoputkessa (24) viilaavaan ilmaan siirtoputken (24) peräkkäisiin kohtiin.

5

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä kustakin annostelusäiliöstä (10) annostellun aineen massavirtaa määritetään annostelusäiliön (10) ja sen sisältämän aineen punnitsemisella ennalta määrättyjen ajanjaksojen välein, ja että annostelua ohjataan muodostamalla ohjaussignaali määritetystä aineen asetusmassavirrasta.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä siirtolaitteisto (16) toimii pneumaattisena kuljettimena ja ainetta annostellaan annostelusäiliöstä käyttäen annostelu- ja sulkulaitetta (22, 22’), joka samanaikaisesti minimoi pneumaattisen kuljettimen alipainevaikutuksen välittymi-

15 sen annostelusäiliöön (10).

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä ainetta annostellaan annostelusäiliöstä käyttäen aineen virtaussuunnassa peräkkäin järjestettyjä syöttölaitetta (18) sekä annostelu- ja sulkulaitetta

20 (22,22’), ja että ohjataan syöttölaitetta (18) ja annostelu- ja sulkulaitetta (22,22’) kunkin annostellun aineen massavirran ja/tai tavoitteellisen sekoitussuhteen perusteella.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mene25 telmässä siirtolaitteisto (16) toimii pneumaattisena kuljettimena ja että menetel- mässä ainakin kahdesta annostelusäiliöstä samanaikaisesti annostellut aineet sekoitetaan pneumaattisessa siirtolaitteistossa samalla kun aineet siirretään vastaanottosäiliöön (14).

30 14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä sallitaan korvausilman pääsy laitteistoon annostelu- ja sulkulaitteen (22, 22’) ja annostelusäiliön (10) väliin järjestetyn virtausyhteyden (34) kautta.