RU2536331C1

RU2536331C1 - Group batcher

Info

Publication number: RU2536331C1
Application number: RU2013133440/28A
Authority: RU
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ТАУРАС-ФЕНИКС"
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2014-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: batcher contains a product header, block of batching cylinders (1) with the mobile pistons, installed in them, (3), product inlet (8) and outlet (9) branch pipes for batching cylinders (1). Meanwhile each batching cylinder (1) is connected through T-branch (7) with the inlet (8) and outlet branch pipe (9) fitted with check valve (12). The inlet branch pipe (8) is connected to the product header and is fitted with pipeline tap (11). The mobile pistons (3) of the batching cylinders (1) are connected to a reciprocative drive. The reciprocative drive is connected through a control unit with piston (3) movement sensors (18), placed in batching cylinders (1).

EFFECT: minimising of overall dimensions, decrease of the device metal consumption, increase of batching speed and accuracy.

5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике дозирования, а именно к устройствам, осуществляющим объемное дозирование и одновременную подачу нескольких доз (порций) жидких и полужидких продуктов, и может быть использовано при их фасовке в пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to a metering technique, and in particular to devices that perform volumetric dosing and the simultaneous supply of several doses (portions) of liquid and semi-liquid products, and can be used for their packaging in food, chemical and other industries.

Известно устройство для дозирования жидких и полужидких продуктов, содержащее корпус с отверстиями для входа и выхода продукта, внутри которого расположен дозирующий цилиндр с окнами для входа и выхода продукта, снабженный подвижным поршнем со штоком, возвратно-поступательное движение которого обеспечивается приводным механизмом /Свидетельство на полезную модель №14663, МПК G01F 11/16, опубл. 10.08.2000/.A device for dispensing liquid and semi-liquid products is known, comprising a housing with openings for entering and exiting the product, inside of which there is a metering cylinder with windows for entering and exiting the product, equipped with a movable piston with a rod, the reciprocating movement of which is provided by a drive mechanism / Certificate of useful Model No. 14663, IPC G01F 11/16, publ. 08/10/2000 /.

К числу недостатков известного устройства следует отнести низкую производительность его работы, обусловленную наличием одного канала выдачи дозируемого продукта. Для обеспечения большого числа каналов выдачи доз продукта необходимо устанавливать такое же количество одноканальных дозаторов, при этом обеспечить синхронность их работы без существенных конструктивных доработок невозможно. Отмеченное выше увеличивает габаритные размеры, сложность и стоимость дозирующего узла в целом, что значительно снижает область применения подобных устройств.The disadvantages of the known device include the low productivity of its operation, due to the presence of one channel for dispensing a dosed product. To ensure a large number of channels for dispensing product doses, it is necessary to install the same number of single-channel dispensers, while it is impossible to ensure the synchronization of their work without significant structural improvements. The aforementioned increases the overall dimensions, complexity and cost of the dosing unit as a whole, which significantly reduces the scope of such devices.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является групповой дозатор для жидких и полужидких продуктов, содержащий продуктовый коллектор, блок дозирующих цилиндров с установленными в них подвижными поршнями (патент РФ №2017663, МПК B65B 3/12, G01F 11/00, опубл. 15.08.1994).The closest analogue to the claimed invention is a group dispenser for liquid and semi-liquid products, containing a product collector, a block of metering cylinders with movable pistons installed in them (RF patent No. 2017663, IPC B65B 3/12, G01F 11/00, publ. 15.08.1994 )

В известной конструкции дозирующие цилиндры сгруппированы в единый блок и выполнены в виде плиты с рядом сквозных отверстий, в которых установлены поршни в виде уплотнительных шайб. В каждом дозирующем цилиндре выполнены два отверстия, посредством которых цилиндр совмещается через блок затворов с подающим массу каналом, связанным с входным коллектором, а другим через этот же блок затворов с выпускным отверстием. При определенном положении затвора пастообразный продукт под давлением, создаваемым насосом, направляется в отверстие с одной стороны поршня, при этом перемещение поршня под воздействием подаваемой массы ведет к вытеснению этим поршнем ранее отмеренного продукта, находящегося по другую сторону поршня, и соответственно направлению этого продукта через другое отверстие к выпускному отверстию. Синхронизация работы всего блока цилиндров может быть достигнута решением привода затворов.In a known design, the metering cylinders are grouped into a single unit and are made in the form of a plate with a series of through holes in which the pistons are installed in the form of sealing washers. In each dosing cylinder, two openings are made, through which the cylinder is aligned through a block of gates with a mass supply channel connected to the inlet manifold, and the other through the same block of gates with an outlet. At a certain position of the shutter, the pasty product under pressure created by the pump is directed into the hole on one side of the piston, while the movement of the piston under the influence of the supplied mass leads to the displacement by this piston of the previously measured product located on the other side of the piston, and accordingly the direction of this product through the other hole to the outlet. The synchronization of the operation of the entire cylinder block can be achieved by the solution of the drive of the valves.

Существенным недостатком известного дозатора является сложность его конструкции, большие габаритные размеры и неоправданную металлоемкость устройства. Кроме того, конструкция устройства предопределяет циклический алгоритм его работы, когда один цикл максимально нагружен и характеризуется вытеснением дозируемого продукта из мерной камеры и одновременным заполнением ее объема новой массой, а другой цикл является холостым, что приводит к неравномерности загрузки привода и снижает надежность его работы.A significant disadvantage of the known dispenser is the complexity of its design, large overall dimensions and unjustified metal consumption of the device. In addition, the design of the device determines the cyclic algorithm of its operation, when one cycle is maximally loaded and is characterized by the displacement of the dosed product from the measuring chamber and at the same time filling its volume with new mass, and the other cycle is idle, which leads to uneven loading of the drive and reduces the reliability of its operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание компактного экономичного дозатора, который может обеспечить одновременную выдачу нескольких доз продукта с возможностью осуществления регулирования дозы продукта посредством программного обеспечения.The problem to which the claimed invention is directed, is to create a compact, economical dispenser that can provide the simultaneous issuance of several doses of the product with the possibility of regulating the dose of the product through software.

Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении габаритных размеров, снижении металлоемкости устройства и повышении быстроты и точности дозирования.The technical result that can be achieved by carrying out the invention is to reduce the overall dimensions, reduce the metal consumption of the device and increase the speed and accuracy of dosing.

Указанный выше технический результат достигается тем, что групповой дозатор для жидких и полужидких продуктов, содержащий продуктовый коллектор, блок дозирующих цилиндров с установленными в них подвижными поршнями, согласно изобретению дополнительно содержит патрубки подвода и отвода продукта для дозирующих цилиндров, при этом каждый дозирующий цилиндр соединен через тройник с подводящим патрубком, связанным с продуктовым коллектором и снабженным трубопроводным краном, и с отводящим патрубком с установленным в нем обратным клапаном, кроме того, подвижные поршни дозирующих цилиндров связаны с приводом возвратно-поступательного перемещения, который в свою очередь связан посредством блока управления с датчиками перемещения поршней, размещенными в дозирующих цилиндрах. Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления изобретение характеризуется тем, что групповой дозатор содержит четное количество дозирующих цилиндров. При этом изобретение характеризуется тем, что подвижные поршни дозирующих цилиндров попарно связаны с приводом возвратно-поступательного перемещения. Кроме того, в другом предпочтительном варианте осуществления изобретение характеризуется тем, что групповой дозатор содержит нечетное количество дозирующих цилиндров. Помимо этого, изобретение также характеризуется тем, что привод возвратно-поступательного перемещения выполнен в виде серводвигателя.The above technical result is achieved in that a group dispenser for liquid and semi-liquid products, containing a product collector, a metering cylinder block with movable pistons installed in them, according to the invention further comprises nozzles for supplying and discharging the product for metering cylinders, each metering cylinder being connected through a tee with a supply pipe connected to a food collector and equipped with a pipeline valve, and with a discharge pipe with a non-return valve installed in it Furthermore, the movable pistons of the metering cylinders connected to drive reciprocating movement, which in turn is linked via a control unit with sensors displacement piston arranged in the metering cylinders. In addition, in one preferred embodiment, the invention is characterized in that the group dispenser comprises an even number of metering cylinders. Moreover, the invention is characterized in that the movable pistons of the metering cylinders are connected in pairs with a reciprocating drive. In addition, in another preferred embodiment, the invention is characterized in that the group dispenser contains an odd number of metering cylinders. In addition, the invention is also characterized in that the reciprocating drive is made in the form of a servomotor.

Сущность заявляемого изобретения состоит в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.

Соединение каждого дозирующего цилиндра через тройник с подводящим патрубком, связанным с продуктовым коллектором и снабженным трубопроводным краном, и с отводящим патрубком с установленным в нем обратным клапаном, дает возможность осуществлять забор и выдачу дозы продукта с одного и того же конца дозирующего цилиндра, что обеспечивает оптимальные условия работы дозирующих цилиндров, повышает точность дозирования и надежность работы устройства в целом. Снабжение дозатора блоком управления обеспечивает оперативность реализации алгоритма его работы, повышает быстроту и точность дозирования. Так, блок управления по сигналу датчиков, размещенных в дозирующих цилиндрах, вырабатывает команду на возвратно-поступательное перемещение поршней, реализуемую приводом, в качестве которого предлагается использовать серводвигатель. Быстродействие автоматической системы и оперативность исполнения команд механизмами установки увеличивает эффективность работы дозатора. Наличие четного числа дозирующих цилиндров в установке позволяет попарно подсоединить их к приводу возвратно-поступательного перемещения, чем обеспечить повышение синхронности их работы и точности дозирования при одновременной выдаче нескольких доз продукта. Также по сравнению с прототипом заявляемое конструктивное решение дозатора отличается уменьшением габаритных размеров, снижением металлоемкости устройства.The connection of each dosing cylinder through a tee with an inlet pipe connected to the food collector and equipped with a pipeline valve, and with a discharge pipe with a non-return valve installed in it, makes it possible to collect and dispense a dose of the product from the same end of the dosing cylinder, which ensures optimal the operating conditions of the metering cylinders, increases the accuracy of metering and the reliability of the device as a whole. Supply of the dispenser with the control unit ensures the efficiency of the implementation of the algorithm of its operation, increases the speed and accuracy of dosing. So, the control unit, based on the signal from the sensors located in the metering cylinders, generates a command for reciprocating movement of the pistons, implemented by the drive, which is proposed to use a servomotor. The speed of the automatic system and the speed of execution of commands by the installation mechanisms increases the efficiency of the dispenser. The presence of an even number of metering cylinders in the installation allows them to be connected in pairs to a reciprocating drive, which ensures an increase in the synchronism of their work and the accuracy of dosing while simultaneously issuing several doses of the product. Also, compared with the prototype, the claimed design solution of the dispenser is characterized by a decrease in overall dimensions, a decrease in the metal consumption of the device.

Эксперименты подтвердили, что заявляемая совокупность существенных признаков является оптимальной и обеспечивает достижение технического результата.The experiments confirmed that the claimed combination of essential features is optimal and ensures the achievement of a technical result.

Изобретение также поясняется чертежами, на которых представлено заявляемое устройство для примера с числом дозирующих цилиндров равным четырем: на фиг.1 - вид спереди; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - разрез по А-А (вид на один из дозирующих цилиндров в разрезе).The invention is also illustrated by the drawings, which represent the inventive device for example with the number of metering cylinders equal to four: figure 1 is a front view; figure 2 is a top view; figure 3 is a section along aa (view of one of the metering cylinders in section).

Групповой дозатор для жидких и полужидких продуктов содержит дозирующие цилиндры 1, в корпусах 2 которых установлены подвижные поршни 3 с направляющими 4. Дозирующие цилиндры 1 закреплены на плите 5, которая, в свою очередь, закреплена на каркасе дозатора при помощи стоек 6. Каждый дозирующий цилиндр 1 соединен через тройник 7 с подводящим патрубком 8 и отводящим патрубком 9, Каждый подводящий патрубок 8 связан с продуктовым коллектором 10 и снабжен трубопроводным краном 11, а в каждом отводящем патрубке 9 установлен обратный клапан 12. Поршни 3 с направляющими 4 связаны с валом 13 привода возвратно-поступательного перемещения, выполненного в виде серводвигателя 14, с помощью рычагов 15 с тягами 16, причем каждый рычаг с тягой приводит в движение два поршня. Настройка дозы для каждой пары дозирующих цилиндров 1 производится с помощью рычага 15 и шарнирной головки 17. Серводвигатель 14 связан посредством блока управления (не показан) с датчиками 18, размещенными в корпусах 2 дозирующих цилиндров 1. Направление вращение вала 13 задается серводвигателем 14 посредством рычага 19.The group dispenser for liquid and semi-liquid products contains metering cylinders 1, in the cases 2 of which movable pistons 3 with guides 4 are installed. The metering cylinders 1 are mounted on a plate 5, which, in turn, is mounted on the metering frame using racks 6. Each metering cylinder 1 is connected through a tee 7 to the inlet pipe 8 and the outlet pipe 9. Each inlet pipe 8 is connected to the product collector 10 and is equipped with a pipe valve 11, and a check valve 12 is installed in each outlet pipe 9. Pistons 3 s on ravlyaetsya 4 connected to a drive shaft 13, reciprocating movement, designed as a servomotor 14 via the levers 15 with rods 16, each thrust lever actuates two pistons move. The dose setting for each pair of metering cylinders 1 is made using the lever 15 and the hinge head 17. The servomotor 14 is connected via a control unit (not shown) to the sensors 18 located in the bodies 2 of the metering cylinders 1. The direction of rotation of the shaft 13 is set by the servomotor 14 through the lever 19 .

Заявляемый дозатор работает по принципу поршневого насоса, осуществляя периодическое всасывание и нагнетание продукта за счет возвратно-поступательного перемещения поршней. Режим работы устройства задается и контролируется блоком управления. Перед началом процесса дозированной выдачи продукта посредством выставления определенного положения рычага 15 и шарнирной головки 17, устанавливается величина перемещения поршней в дозирующих цилиндрах, соответствующая требуемой дозе продукта, выдаваемой каждой парой дозирующих цилиндров. Установка производится с пульта управления и не требует ручного труда. По сигналу датчика 18 о нахождении поршня 3 в крайнем переднем положении блок управления вырабатывает команду на перемещение поршня. В процессе забора дозы продукта в дозирующие цилиндры 1 поршни 3 перемещаются из крайнего переднего положения на заданную величину перемещения, при этом величина перемещения поршней отслеживается программой управления. Привод в движение каждой пары поршней 3 осуществляется серводвигателем 14 через вал 13 и рычаги 15 с тягами 16 по команде с блока управления. Подача продукта к каждому дозирующему цилиндру 1 производится через продуктовый коллектор 10 при открытом трубопроводном кране 11 при ходе поршня 3 назад, при этом обратный клапан 12 закрыт и препятствует всасыванию продукта из продуктовой магистрали. Наполнение дозирующего цилиндра завершается при достижении величины перемещения поршня 3 заданного значения, соответствующего требуемой дозе. При этом датчик 18 подает сигнал на блок управления, который вырабатывает команду на перемещение поршня 3 в обратном направлении для вытеснения продукта из дозирующего цилиндра. Поршень 3 движется в крайнее переднее положение, выдавая дозу. При этом обратный клапан 12 открывается под действием нагнетаемого продукта, а трубопроводный кран 11 закрыт.The inventive dispenser operates on the principle of a piston pump, performing periodic suction and discharge of the product due to the reciprocating movement of the pistons. The operating mode of the device is set and controlled by the control unit. Before starting the process of dosed dispensing of the product by setting a certain position of the lever 15 and the hinge head 17, the amount of movement of the pistons in the dosing cylinders is set, which corresponds to the required dose of the product issued by each pair of dosing cylinders. Installation is made from the control panel and does not require manual labor. By the signal of the sensor 18 about the piston 3 in its extreme forward position, the control unit generates a command to move the piston. In the process of sampling the dose of the product into the metering cylinders 1, the pistons 3 are moved from the extreme forward position by a predetermined amount of movement, while the amount of movement of the pistons is monitored by the control program. The drive of each pair of pistons 3 is carried out by a servomotor 14 through the shaft 13 and levers 15 with rods 16 on command from the control unit. The product is supplied to each metering cylinder 1 through the product manifold 10 with the valve 11 open when the piston 3 moves backward, while the check valve 12 is closed and prevents the product from being sucked from the product line. The filling of the metering cylinder is completed when the amount of movement of the piston 3 reaches a predetermined value corresponding to the desired dose. In this case, the sensor 18 sends a signal to the control unit, which generates a command to move the piston 3 in the opposite direction to displace the product from the metering cylinder. The piston 3 moves to its extreme forward position, delivering a dose. In this case, the check valve 12 opens under the action of the injected product, and the pipeline valve 11 is closed.

Таким образом, заявляемая совокупность конструктивных элементов (признаков) разработанного дозатора обеспечивает высокую эффективность работы устройства за счет повышения быстроты и точности дозирования при одновременной выдаче нескольких доз продукта. Кроме того, разработанная конструкция отличается простотой и компактностью.Thus, the claimed combination of structural elements (features) of the developed dispenser ensures high efficiency of the device by increasing the speed and accuracy of dosing while simultaneously issuing several doses of the product. In addition, the developed design is simple and compact.

В групповом дозаторе использованы традиционные конструкционные материалы, и он может быть изготовлен в условиях серийного и/или экспериментального производства.In the group dispenser, traditional structural materials are used, and it can be manufactured under conditions of serial and / or experimental production.

Claims

1. A group dispenser for liquid and semi-liquid products, containing a product collector, a block of metering cylinders with movable pistons installed in them, characterized in that it further comprises nozzles for supplying and discharging the product for metering cylinders, each metering cylinder being connected via a tee to a supply a branch pipe connected to the product collector and equipped with a pipeline valve, and with a discharge pipe with a check valve installed in it, in addition, the movable pistons of the metering cylinders They are connected with a reciprocating drive, which in turn is connected by means of a control unit to piston displacement sensors located in the metering cylinders.

2. The group dispenser according to claim 1, characterized in that it contains an even number of metering cylinders.

3. The group dispenser according to claim 2, characterized in that the movable pistons of the metering cylinders are paired with a reciprocating drive.

4. The group dispenser according to claim 1, characterized in that it contains an odd number of metering cylinders.

5. The group dispenser according to claim 1, characterized in that the reciprocating drive is made in the form of a servomotor.