Комбинационный весовой дозатор

 

Использование: в весодозирующей технике для формирования доз материала весом, минимально отличающимся от заданного веса дозы. Сущность изобретения: дозатор содержит узел распределения потока дозируемого материала и расположенные под ним К управляемых питателей, К взвешивающих емкостей с управляемыми механизмами их. разгрузки, закрепленных на датчиках веса, К емкостей временного хранения взвешенных позиций материала с управляемыми механизмами их разгрузки, узел объединения выгружаемых порций в единую дозу, блок управления дозатором, поворотный ротор с расположенным по его окружности 2К транспортными емкостями с управляемыми механизмами разгрузки, привод вращения ротора, датчик положения ротора. 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з G 01 6 19/22, 13/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4915374/10 (22) 01.03.91 (46) 07.04.93, Бюл. Q 13 (71) Челябинское производственное объединение "Завод им, С.Орджоникидзе" (72) А.П. Шлемов, В.Н. Пашнин, А.А. Седов и В,Г. Ковалев (56) Патент США М 4484645, кл. 6 01 G 19/22, 1984. (54) КОМБИНАЦИОННЫЙ ВЕСОВОЙ ДОЗАТОР (57) Использование: в весодозирующей тех- нике для формирования доз материала весом, минимально отличающимся от заданного веса дозы. Сущность изобретения; дозатор соИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в весодоэирующей технике для формирования доз материала весом, минимально отли-. чающимся от заданного веса дозы. Таким . материалом могут быть конфеты, фрукты, овощи, мелкие запасные части и др.

Цель изобретения — повышение точности дозирования.

На фиг. 1 показана структурная схема дозатора; на фиг, 2 — циклограмма работы дозатора.

Для достижения поставленной цели в комбинационный весовой дозатор, содержащий(фиг. 1) устройство распределения 1 поступающего в него потока доэируемого матерйала равномерно между К управляемыми питателями 2, К расположенных под питателями 2 и закрепленных на датчиках 3 веса взвешивающих емкостей 4 с управлявмыми механизмами 5 их разгрузки, К емко. стей 6 временного хранения взвешенных

„, ЯЛ,, 1807317 А1 держит узел распределения потока дозируемого материала и расположенные под ним

К управляемых питателей, К взвешивающих емкостей с управляемыми механизмами их разгрузки, закрепленных на датчиках веса, К емкостей временного хранения взвешенных позиций материала с управляемыми механизмами их разгрузки, узел обьединения выгружаемых порций в единую дозу, блок управления дозатором, поворотный ротор с расположенным по его окружности 2К транспортными емкостями с управляемыми механизмами разгрузки, привод вращения ротора, датчик положения ротора. 2 ил.

1 табл. порции материала с управляемыми меха-. низмами 7 их разгрузки, расположенное под всеми имеющимися емкостями устройство 8 обьединения выгружаемых порций в одну единую дозу, блок 9 управления дозатором, первой группой выходов (сигналы

А1-А ) подключенный к входам управления питателей 2; второй группой выходов(сигналы В>-В ) — к входам управления механизмов 5 разгрузки взвешивающих емкостей 4, третьей группой выходов (сигналы С -Ск)— к входам управления механизмов разгрузки

7 емкостей 6 временного хранения, а первой группой входов(сигналы Е>-Е ) — к выходам датчиков веса 3, введены вращающийся ротор 10 с расположенными по его окружности 2К транспортными емкостями 11, каждая из которых имеет управляемый механизм 12 ее разгрузки, привод 13 вращения ротора 10, датчик 14 положения ротора.

10 и К дополнительных емкостей 15 временного хранения с управляемыми механизма1807317 ми их разгрузки 16, причем взвешивание емкости 4 расположены над первыми К транспортными емкостями 11 ротора 10, а все 2К емкостей 6 и 15 временного хранения — подтранспортными емкостями 11 ротора 10, при этом блок управления 9 четвертой группой выходов (сигналы Г1-Fzg подключен к входам управления механизмов 12 разгрузки транспортных емкостей, пятой группой выходов (сигналы 6) — к приводу 13 ротора, дополнительными выходами третьей группы выходов (сигналы Ск+1 — Сг ) — к входам управления механизмов 16 разгрузки дополнительных емкостей 15, а второй группой входов (сигналы Н) — к выходам датчика 14 положения ротора 10.

Работу данного дозатора рассмотрим на примере дозатора с четырьмя взвешивающими емкостями (т.е. К=4), показанном на фиг, 1.

Вращение ротора 10 осуществляется от привода 13, например двигателя, с которым он имеет жесткую связь. Ротор может занимать восемь фиксированных положений, в которые он устанавливается с помощью восьми расположенных на нем флажков и датчика 14 положения ротора. При прохождении флажка вблизи датчика 14 последний вырабатывает сигнал Н, по которому блок 9 управления выключает привод 13 и ротор останавливается в одном из своих фиксированных положений, Во время работы ротор последовательно переходит из одного своего положения в соседнее.

На фиг. 1 все 8 позиций, которые может занимать в процессе работы каждая из имеющихся на роторе транспортных емкостей

111-11з, пронумерованы цифрами в кружочках, Фиксированные положения ротора выбраны с таким расчетом, чтобы в любом из них транспортные емкости, находящиеся в данный момент времени на позициях 1 — 4, располагались строго под соответствующими взвешивающими емкостями 4>-44, а емкости временного хранения 6 и 15 — строго под транспортными емкостями 11)-11в.

На фиг. 2, А показана циклограмма работы взвешивающих устройств дозатора (время цикла Тц). Sce четыре взвешивающих . устройства работают синхронно. Так, от момента времени тедо момента t> выполняется перегрузка взвешенных порций (время перегрузки Tnpr) из взвешивающих емкостей 4 в транспортные емкости 11 путем подачи блоком 9 сигналов управления В на механизмы разгрузки 5 взвешивающих емкостей. Затем ог момента t> до момента выполняется загрузка взвешивающих емкостей (время загрузки Tarp) новыми порциями материала путем подачи блоком 9 сигналов управления А на питатели 2. После этого от момента 12 до момента тз блок 9 проводит взвешивание загруженных порций (время взвешивания Ts»), анализируя сигналы ве5 са Е, поступающие от датчиков 3 веса и запоминая полученные весовые данные в своей внутренней памяти.

Далее цикл работы взвешивающих устройств повторяется.

Одновременно с работой взвешивающих устройств ротор 10 выполняет свой цикл работы, показанный на фиг. 2, В. Момент времени to его цикла соответствует моменту to цикла работы взвешивающих ус- .

15 тройств, т.е. моменту окончания взвешивания и началу перегрузки порций из взвешивающих емкостей в транспортные.

От этого момента времени до момента t> ротор находится в состоянии покоя в одном

20 из своих фиксированных положений (время нахождения в состоянии покоя Тл> ). Затем от момента времени t1 до момента ротор выполняет поворот, переходя1 из текущего своего фиксированного положения в следу25 ющее. Как видно из фиг. 2, В, за время цикла

Тц работы взвешивающих устройств ротор выполняет четыре поворота, переходя из одного своего фиксированного положения в другое и оставаясь в каждом из них некото30- рое время Tno .

Одновременно с управлением работой взвешивающих устройств и ротора блока 9 управления выполняет цикл поиска (время поиска Тл,к) наилучшей комбинации взве35 шенных порций, находящихся как в транспортных емкостях; так и .в емкостях временного хранения, показанный на фиг.

2, С, Как видно из этой циклограммы, поиск начинается также в момент времени 1о, ког40 да становятся известными веса очередных взвешиваемых порций, и должен закончиться до момента времени t1, соответствующего окончанию первого поворота ротора после перегрузки порции из взвешивающих

45 емкостей в транспортные.

На фиг. 2, О показана циклограмма проведения операций перегрузки порции из транспортных емкостей в емкости временного хранения (время перегрузки Тлр ), кото50 рая проводится во время нахождения ротора в одном из своих фиксированных положений. Однако эта операция проводится не всегда после каждого поворота ротора, а только тогда, когда есть для этого

55 возможность.

Время Тренг проведения операции разгрузки емкостей временного хранения (т,е. выдачи дозы из дозатора), циклограмма которой показана на фиг. 2, Е, не имеет жесткой привязки к циклограммам работы

1807317

25

5 взвешивающих устройств и ротора. Эта oneрация проводится по мерв необходимости после перегрузки всех порций, вошедших в наилучшую комбинацию, из транспортных емкостей в емкости временного хранения и 5 по времени, как показано на фиг. 2, Е, может совпадать, например, с проведением одной из операций перегрузки порции из транспортных емкостей в емкости временного хранения; . 10

Блок 9 управления в течение всего времени работы хранит в своей внутренней памяти полную картину расположения взвешенных порций во всех емкостях дозатора. корректируя ее по сигналу датчика 14 15 после каждого noaopma ротора и после проведения каждой из операций перегрузки и разгрузки. В качестве иллюстрации в таблице последовательно показаны положения, эанимаемые ротором, и состояния, в которых находятся транспортные емкости и емкости временного хранения их в каждом из этих положений (пустые или загруженные).

Так, в столбце 0 показаны позиции, которые может занимать каждая из транспор- тных емкостей. В столбцах 1 показаны номера транспортных емкостей, находящихся в данном положении ротора на данной позиции. В столбцах под цифрой 2 показа- 30 ны состоянйя соответствующих транспортных емкостей: "3" — загружвна, "-" свободна. В столбцах таблицы под цифрой

3 показаны аналогичные состояния емкостей временного хранения, которые всегда 35 находятся в позициях 1-8..

Стрелочками показано проведение oneрации перегрузки порции из транспортной емкости в емкость временного хранения;

Предположим, -что в исходном состоянии ротор находится в положении, когда . первая транспортная емкость находится в позиции 1. вторая. — в позиции 2 и т.д., как показано в графе таблицы "Исходное положение". В этом положений выполняется ne- регрузка в транспортные емкости 1-4 взвешенных порций материала из соответствующих взвешивающих емкостей, что от. ражено знаком "3" в столбце 2 этой графы против номеров, этих емкостей. Остальные 50 емкости остаются свободными. После завершения перегрузки ротор совершает первый поворот.

В „графе "После 1 поворота" показано,,,:что транспортная емкость 1 находится в по- SS ,зиции 2, транспортная емкость 2 — в позиции 3 и т.д, B этом положении выполняется :перегрузка порции из транспортных емкостей 1-4 в соответствующие емкости временного хранения 2, 3, 4 и 5, что отражается стрелками. Затем ротор выполняет 2-й и 3-й повороты, после которых никаких операций по перегрузке порций ие проводится.

К моменту времени завершения 4-го поворота взвешивающие устройства дозатора оказываются готовыми выдать очередные четыре взвешенные порции материала и поэтому после 4-ro поворота происходит перегрузка взвешенных порций из взвешивающих емкостей в оказавшиеся под ними транспортные емкости 5, 6, 7 и 8, что отражено знаками "3" в соответствующих позициях этой графы.

Одновременно с этим, в этом Ъе,положении ротора, проводится и поиск ЙаМлучшей комбинации порций, среди восьми имеющихся на данный момент времени взвешенных порций. Предположим, что в эту комбинацию вошли порции, находящиеся в 5 и 6 транспортных емкостях и во 2 и 3 емкостях временного хранения, В графе

"После 4 поворота" и далее в других графах эти емкости отмечены знаком "х".

После пятого поворота, как видно из соответствующей графы, оказывается возможным провести перегрузку порции из 5 и

6 транспортных емкостей во 2 и 3 емкости временного хранения, так как порции, хранящиеся Во всех этих емкостях, входят в наилучшую комбинацйю и их можно смешивать.

После 6-го поворота оказывается возможчым перегрузить порцию из 8-й транспортной емкости в 6-ю емкость временного хранения и одновременно провести разтрузку материала, хранящегося во 2-й и 3-й емкостях временного хранения, в устройство 8 объединения порций в одну единую дозу, т.е. выдать из дозатора первую дозу материалов. .После 7-го поворота никаких перегрузок порций не происходит.

После 8-ro поворота п юисходит очередная загрузка транспортных емкостей 1, 2, 3 и 4 взвешенными порциями из взвешивающих емкостей и проводится поиск наилучшей комбинации. Предположим, что в эту комбинацию вошли порции, находящиеся во 2, 4 и 7-й транспортных емкостях и в б-й емкости врвмейного хранения, что отмечено знаком "х". Одновременно с загрузкой .

1, 2, 3 и 4-й транспортных емкостей в этом положении, йройсходйт перегрузка порции из транспортной емкости в емкость 7 временного хранения.

После девятого поворота проводится перегрузка порции из транспортных емко- стей 1, 2 и 4 соответственно в емкости временного хранения 2; 3 и 5.

1807317

50 осле 10-го поворота оказывается возможным разгрузить емкости .временного хранения 3, 5 и 6, содержащие порции материала, входящие в наилучшую комбинацию, и выдать из дозатора вторую дозу.

После 11-ro поворота никаких перегрузок в дозаторе не происходит.

После 12-ro поворота проводится загрузка транспортных емкостей 5, 6, 7 и 8 взвешенными порциями из взвешивающих емкостей и перегрузка порции из транспортной емкости 3 в емкость 7 временного хранения, Одновременно проводится поиск наилучшей комбинации, Предположим, что в нее вошли порции, хранящиеся в транСпортных емкостях 5, 6 и 7, и емкости 2 временного хранения.

После 13-го поворота проводится перегрузка порции из 5, 6 и 8-й транспортных емкостей во 2, 3 и 5-ю емкости временного хранения соответственно.

После 14 и 15-го поворотов никаких перегрузок в дозаторе не проводится.

После 16-го поворота вновь проводится загрузка взвешенными порциями транспортных емкостей 1, 2, 3 и 4 и осуществляется поиск наилучшей комбинации. При этом порции, входящие в предыдущую найденную наилучшую комбинацию, которые еще не выданы иэ дозатора и отмеченные знаком "х", в поиске не участвуют. Предположим, что в новую найденную наилучшую комбинацию вошли порции, хранящиеся в транспортных емкостях 1, 3 и 4 и в емкости

5 временного хранения, что отмечено знаком "у".

После.17-го поворота выполняется перегрузка порции из 4 и 7-й транспортных емкостей в емкости 5 и 8 временного хранения соответственно.

После 18-ro поворота проводится перегрузка порции из транспортной емкости 3 в емкость 5 временного хранения. В этом же положении оказывается возможным выдать из дозатора дозу, образованную порциями, отмеченными знаком "х", т,е. разгрузить емкости 2, 3 и 8 временного хранения.

После 19-ro поворота никаких перегрузок порции в дозаторе не проводится, . Если продолжать таблицу дальше, моделируя различные ситуации, возникшие в дозаторе, то можно показать, что всегда обеспечивается нормальная работа дозатора, т.е. после поворотов (четырех) ротора всегда есть четыре пустых транспортных емкости под взвешивающими емкостями и, следовательно, всегда обеспечивается разгрузка последних.

Таким образом, в предлагаемом дозатора все К взвешивающих устройств работают синхронно, с Максимальной производительностью и беэ простоев, при этом в каждом цикле дозирования обеспечивается поиск среди 2К взвешенных порций без всяких ограничений на вид комбинаций.

Крометого, при соответствующем выборе технических характеристик дозатора (скорости вращения ротора, времени за- . грузки, перегрузки и др.) вращение ротора может быть и непрерывным, без остановок, а все операции по перегрузке и разгрузке порции могут выполняться на ходу по сигналу датчика 14 положения ротора, когда последний будет проходить определенные . требуемые положения.

Блок 9 управления доэатором может быть реализован на базе микро-ЭВМ, работающей по заложенной в ней программе, реализующей требуемый алгоритм управления всеми механизмами дозатора.

Формула изобретения

Комбинационный весовой дозатор, содержащий узел распределения потока дозируемого материала и расположенные под ним К управляемых питателей, под которыми размещены К взвешивающих емкостей с управляемыми механизмами их разгрузки, закрепленные на датчиках веса, К емкостей временного хранения взвешенных порций материала с управляемыми механизмами их разгрузки, под которыми расположен узел обьединения выгружаемых порций в единую дозу, а также блок управления доэатором, подключенный первой группой выходов к входам управления питателей, второй группой выходов — к входам управления механизмов разгрузки взвешивающих емкостей, третьей группой выходов — к входам управления механизмов разгрузки емкостей временного хранения, а первой группой входов — к выходам датчиков веса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него введены поворотный ротор с расположенными по его окружности 2К транспортными емкостями, каждая из которых включает в себя управляемый механизм ее разгрузки, привод вращения ротора, датчик положения ротора и К дополнительных емкостей временного хранения с управляемыми механизмами их разгрузки, причем взвешивающие емкости расположены над первыми К транспортными емкостями ротора, а все 2К емкости временного хранения — под транспортными емкостями. ротора, при этом блок управления подключен четвертой группой выходов к входам управления механизмов разгрузки транс10

1807317

Пример работы дозатора

Продолжение таблицы

Продолжение таблицы портных емкостей, пятой группойвыходовк грузкидополнительныхемкостей временновходу привода ротора, третьей группой вы- го хранения, а второй группой входов — к ходов к входам управления механизмов раз- выходу датчика положения ротора.

1807317

12. Продолжение таблицы

1" 1.1.,1

Ag ф ф ф

® О 0, О О О ® Qi

r5» 53 I re il А Ю Юг 4 Р . g j :

1 1 1

1807317

Составитель А. Шлемов

Техред M.Моргентал Корректор С, Юско

Редактор С, Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1372 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор Комбинационный весовой дозатор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области весового дозирования и может быть использовано для непрерывного дозирования материалов с различными статистическими свойствами

Изобретение относится к способам автоматического непрерывного весового дозирования компонентов шихты и позволяет повысить точность

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в смесеприготовительных отделениях литейных цехов при получении формовочной смеси с заданной влажностью в смесителе периодического действия

Изобретение относится к весоизмерительной технике ,в частности, к весовому дозированию компонентов смеси

Изобретение относится к устройствам весового дозирования сыпучих материалов и позволяет снизить энергоемкость работы устройства

Изобретение относится к дозированию смесей компонентов, в частности жидкостей переменной плотности, и позволяет повысить точность заданной плотности шлама и увеличить производительность

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить точность

Изобретение относится к весоизмерительной и дозирующей технике, преимущественно к технике дискретного (порционного ) весового дозирования, и позволяет повысить точность дозирования каждой отдельной порции при одно-и многокомпонентном дозировании, При подаче дозируемого мтериала с одновременным измерением его текущей массы прерывают подачу в завершающей стадии дозирования каждой порции материала, измеряют избыточную массу материала, подаваемого после выключения подачи, и определяют уставку на прекращение подачи как разность предварительно заданного значения массы дозы и избыточной массы материала

Изобретение относится к дозированию сыпучих материалов и может быть использовано для обеспечения непрерывного весового дозирования

Изобретение относится к порционному дозированию порошкообразных материалов в гибких автоматизированных производствах и позволяет расширить функциональные возможности и упростить конструкцию

Изобретение относится к дозированию сыпучих материалов и позволяет повысить точность устройства

Изобретение относится к весоизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие разгрузки

Изобретение относится к области приборостроения, связанной с управлением процессов дозирования, в частности, сыпучих материалов
Наверх