УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПОЛНЕНИЯ ЕМКОСТЕЙ ПЛАСТИЧНЫМ ПРОДУКТОМ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТВОРОГОМ Российский патент 2001 года по МПК B65B3/12 

Изобретение относится к расфасовочно-упаковочному оборудованию и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности, а также в других отраслях, где требуется фасовка пластичных или вязких продуктов в тару.

Известно устройство для дозирования вязких продуктов в тару, содержащее карусель, установленную на ведущем валу, смонтированные на ней дозирующие цилиндры с размещенными в них приводными поршнями, и звездочку для подачи тары, при этом привод поршней включает штоки с роликами, перемещаемыми по копиру (а.с. СССР, N 171778, B 65 B 3/12, 1964).

Такое выполнение привода приводит к интенсивному износу роликов и поверхности копира, что требует высокого качества термической и механической обработки этих изделий.

Известно также устройство для дозирования вязких продуктов, состоящее из карусели с укрепленными по ее окружности дозаторами, каждый из которых содержит цилиндр с поршнем, имеющим полый шток для прохода продукта, выходной патрубок и выпускной клапан, и стола для тары (а.с. СССР, N 176818, кл. B 65 B 3/30, 1963).

Недостатком данного устройства является разбрызгивание продукта в разных направлениях и невозможность наполнения нежесткой тары, так как открывание клапана осуществляется под воздействием тары, которая должна быть достаточно прочной.

Наиболее близким к изобретению является устройство для наполнения тары продуктом, содержащее питатель, дозирующее приспособление, включающее карусель с укрепленными по ее окружности мерными гильзами, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для полдачи тары (а.с. СССР N 581009, кл. B 65 B 3/12, 1977).

Однако это устройство не обеспечивает точного дозирования продукта, что обусловлено его налипанием на поверхность рабочей части поршня при выталканивании продукта из мерной тары и уносом части дозы. В значительной степени это касается такого вязкого и пластичного продукта, как творог, особенно традиционный российский творог, который характеризуется высокими показателями адгезии практически к любому известному конструкционному материалу - к металлам, пластмассам, дереву.

Известны технические решения, позволяющие снизить явление налипания творога на выталкивающий поршень путем регулярного смачивания последнего. Однако такое решение нельзя признать приемлемым, поскольку оно ведет к нарушению дозировки и внесению в дозу продукта постороннего вещества - смачивающей жидкости.

Задачей изобретения является повышение точности дозирования при наполнении тары продуктом, в частности традиционным российским творогом.

Эта задача решается тем, что в устройстве для наполнения тары продуктом, преимущественно творогом, содержащем питатель, дозирующее приспособление, включающее мерные емкости в виде гильз, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары, причем в рабочей части выталкивающего поршня выполнена выемка, предпочтительно сферическая (из технологических соображений), наибольший диаметр которой не превышает (равен или незначительно меньше) диаметра поршня, и каналы для сообщения полости выемки с источником подачи газообразной рабочей среды, преимущественно воздуха.

Кроме воздуха в качестве рабочей среды может быть использован инертный газ, например азот.

Каналы предпочтительно должны быть расположены в теле поршня под углом к оси последнего так, чтобы геометрические оси их выходных участков проходили бы через зоны кромок рабочей части поршня.

Поршень целесообразно (из технологических соображений) выполнить составным, а именно с вставкой на его рабочей части, выполненной преимущественно из капролона.

Поверхность выемки выполнена как тело вращения: сфера, конус, их комбинации, сочетание их с плоскостью, ограничивающей дно выемки.

Важно при этом, чтобы образующая поверхности выемки в зоне выходной кромки последней (или в зоне выходного участка поршня) составляла с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для наполнения тары продуктами;
на фиг. 2 - схематично показан поршень;
на фиг. 3 и 4 - показаны положения поршня относительно мерной гильзы в начальной и конечной фазах наполнения тары продуктом.

Устройство содержит питатель 1, дозирующее приспособление, которое включает карусель 2 с укрепленными по ее окружности мерными емкостями 3, выполненными в виде гильз, выталкивающий поршень 4 и приспособление для подачи тары 5, которое также может быть выполнено в виде карусели. В рабочей части 6 тела поршня 4 выполнены выемка 7, предпочтительно сферическая, и каналы 8 для сообщения полости выемки с источником подачи воздуха (или инертного газа). Выемка 7 может быть также образована одной или несколькими коническими поверхностями и плоскостью или совокупностью всех или некоторых из перечисленных поверхностей. Как было указано выше, диаметр выемки по торцу поршня 4 равен или несколько меньше диаметра поршня, таким образом, толщина пояска на торце поршня минимальна. Каналы 8 в теле поршня 4 имеют такое расположение и форму, при которых геометрическая ось 9 их выходных участков 10 направлена к зоне кромок рабочей части 6 поршня 4. При этом каналы выполняются предпочтительно прямолинейными или состоящими из прямолинейных участков. Поршень может быть выполнен составным и оснащен вставкой 11 из полимерного материла, например капролона, в которой выполняются выемка 7 и выходные участки 10 каналов, последние из которых соединены с каналами в теле поршня. На поршне 4 выполнен штуцер 12, соединенный с каналами в теле поршня и подключенный к источнику (не показан) сжатой газообразной среды, например воздуху. Поверхность выемки 7 образована поверхностями вращения, как то: сферической, конической и другими или их совокупностью, а также их совокупностью с плоскостью, ограничивающей дно выемки. Набор упомянутых поверхностей, форма, диаметр и количество каналов 8 определяются свойствами продукта и технологическими возможностями изготовителя. При этом необходимо иметь в виду, что для оптимальной работы поршня необходимо, чтобы образующая поверхности выемки в зоне выходной кромки последней (выходного участка 10 поршня 4) составляла с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол α.
Устройство работает следующим образом. Продукт из питателя 1 шнеком 8 подается в мерную гильзу 3, закрепленную на карусели 2. Количество подаваемого в гильзу продукта определяется временем работы шнека питателя. Гильза 3 с набранной дозой продукта перемещается вращением карусели 32 в зону выгрузки и размещается над тарой 5, подведенной соответствующим приспособлением.

Приводимый пневмоцилиндром поршень 4 начинает выталкивать дозу продукта из мерной гильзы 3 в тару 5. При этом с продуктом контактирует не вся рабочая часть 6 поршня 4, а только незначительная часть поверхности выемки 7, поскольку в замкнутом центральном пространстве выемки находится воздух, препятствующий проникновению туда продукта, и продукт перемещается под действием этой воздушной подушки. Таким образом, поскольку отсутствует непосредственно контакт продукта с большей частью поверхности рабочей части поршня, то и налипание продукта имеет место только на незначительной части поршня.

В конце хода через штуцер 12 поршня по каналам 8 подается сжатый воздух от источника (не показан), динамическим напором которого налипший на поршень продукт удаляется в тару 5. В результате повышается точность дозирования, т. к. практически весь находящийся в гильзе продукт попадает в тару. После этого источник сжатого воздуха отключается. Перемещаемый из гильзы в тару продукт имеет ровную поверхность и готов к операции укупоривания, на позицию выполнения которой тара 5 перемещается каруселью.

При изменении вида и свойств продукта может быть признана целесообразной замена вставки 11 на другую, имеющую соответствующие продукту каналы и форму выемки.

Конструкция устройства позволяет использовать в качестве газообразной среды не только воздух, но и при наличии источника инертный газ, например азот, применение которого, не ухудшая свойств очистки поршня, в то же время позволяет повысить срок хранения упакованного продукта.

Изобретение относится к расфасовочно-упаковочному оборудованию и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности, в частности в линиях для расфасовки и упаковки традиционного творога. Устройство содержит питатель, дозировочную карусель с мерными гильзами, выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары. В рабочей части поршня выполнена выемка, диаметр которой по торцу поршня не превышает диаметра поршня, а в теле поршня выполнены каналы, сообщающие полость выемки с источником сжатой газообразной среды. Выходные участки каналов могут быть расположены под углом к оси поршня так, что их геометрические оси проходят через зоны кромок рабочей части поршня. Такое выполнение позволяет повысить точность дозирования за счет удаления с поршня налипшего на него творога. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для наполнения емкостей пластичным продуктом, преимущественно творогом, содержащее питатель, дозирующее приспособление, включающее мерные гильзы, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары, отличающееся тем, что в рабочей части поршня выполнена выемка, диаметр которой по торцу поршня не превышает диаметр поршня, а в теле поршня выполнены каналы для сообщения полости выемки с источником сжатой газообразной среды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные участки каналов расположены под углом к оси поршня так, что их геометрические оси проходят через зоны кромок рабочей части поршня. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что геометрические оси каналов в теле поршня образованы отрезками прямых линий. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень выполнен составным, причем рабочая часть поршня образована вставкой из полимерного материала, например капролона, а каналы во вставке сообщены с каналами в теле поршня. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность выемки выполнена в виде тела вращения, преимущественно сферы, или в виде одной или нескольких конических поверхностей, или совокупности упомянутых поверхностей и плоскости. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что образующая тела вращения в зоне выходной кромки поверхности выемки составляет с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол.