ДОЗИРОВОЧНО-СМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ Российский патент 2011 года по МПК B01F15/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к новому дозировочно-смесительному устройству для жидких продуктов и способу его работы, целью которого является получение конфигурации, которая позволяет одновременно выполнять дозирование и смешивание, а также гомогенизацию любого жидкого продукта вне зависимости от его свойств или конечного предназначения, и относится к его последующему применению в любом технологическом процессе или процессе потребления; а также осуществлять дозирование и смешивание компонентов, при которых процентные концентрации или соотношения выбираются прямо на приборной панели устройства, имеющей ограниченное количество возможностей.

Настоящее изобретение может использоваться в промышленности по производству приспособлений, устройств и элементов для дозирования и смешивания продуктов в целом.

Уровень техники

Заявитель, после изучения данной области техники, не обладает знанием о существовании в настоящее время любых механизированных дозировочно-смесительных систем для жидких продуктов в целом с характеристиками подобными тем, с которыми обладает рассматриваемое здесь устройство, за исключением устройства, соответствующего патенту на изобретение Испании Р 200201012, принадлежащему тому же автору, в котором приводится описание дозировочно-смесительного устройства для жидкостей, обладающего значительно более худшими характеристиками по сравнению с характеристиками устройства, описываемого в настоящем документе.

Раскрытие изобретения

Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов и способ его работы, предлагаемое в настоящем изобретении, сконфигурировано, как устройство, способное автоматически дозировать и одновременно смешивать несколько жидких компонентов, соотношение или пропорцию которых требуется контролировать. Более конкретно, дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов, в общем, имеет электронное средство управления, встроенное в саму конструкцию, действующее как электронный блок управления для всех средств регулирования расхода, обеспечивая дозирование необходимого объема каждого компонента для получения требуемой конечной смеси.

Дозирование может выполняться для любого вида жидкости, вне зависимости от того, является она проводящей или нет, что исключает зависимость от температуры или состояния жидкой среды.

Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов в целом имеет электронный дозатор, основной функцией которого является достижение заданного и точного соотношения между различными жидкими компонентами, образующими необходимую смесь, жидкостями, подаваемыми на входы дозаторов или напрямую всасываемыми дозатором или опосредованно нагнетаемым другим насосом.

Подводимая через шланг жидкость питает дозирующий насос, который создает пониженное давление при течении жидкости, заставляя внутреннюю полость насоса заполняться жидкостью, а при течении в обратном направлении система клапанов заставляет жидкость выходить из этой полости по каналу, который отличается от канала всасывания. Такое дозирование объема жидкости считается рабочим ходом: полным проходом от максимально открытого положения дозирующего насоса, заполняющего полость до ее максимального уровня, до положения, на которое указывает управляющая электроника или электропневматика.

Управление соотношением осуществляется с помощью различных дозирующих насосов, контроля дозируемого объема для каждого насоса по отношению к объему главного насоса, что создает объемное соотношение, которое обеспечивает пропорциональность.

К питающим резервуарам можно добавить автоматическую систему повторного заполнения с тем, чтобы при опустошении этих резервуаров их можно было вновь заполнить до заданного уровня.

Управляющая электроника определяет максимальную производительность или циклы для каждого из насосов для выбранного соотношения смешивания компонентов, с общим начальным положением и фиксированным конечным положением для одного из них и переменным для всех остальных, что обеспечивает выбор различных соотношений по отношению к фиксированному объему.

Управляющая электроника дозатора состоит из автоматического устройства, снабженного различными периферийными устройствами для управления вводом данных или команд, и выходных сигналов, которые будут активизировать электроклапаны и другие элементы для работы устройства.

Дозировочное устройство также имеет функциональную возможность управления минимальными уровнями, что позволяет повторять циклы дозирования и обеспечивать уровни безопасности для исключения переливания смеси в случае отказа механизмов управления.

Изобретение имеет механизмы для выдачи тревожного предупреждения в случае изменения температуры помещения, поскольку существуют процессы, для которых желательно принять меры на случай изменений температуры; можно будет задать допустимое увеличение, а мониторинг станет постоянным.

Краткое описание чертежей

Как дополнение к описанию, включенному в заявку, и с целью помочь в достижении лучшего понимания характеристик изобретения, настоящее описание сопровождается рядом чертежей, которые являются составной частью данного описания. Эти чертежи представляют следующие аспекты, но являются скорее иллюстративными, чем ограничительными:

фиг.1 - фронтальное изображение изобретения, соответствующее дозировочно-смесительному устройству для жидких продуктов, в общем;

фиг.2 - смешивающий элемент, используемый для динамического смешивания жидкостей;

фиг.3 - поперечное сечение резервуара, показанного на фиг.2;

фиг.4 - шнек и камера для статического смешивания.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 показано, как дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов, в целом, сформировано на основании или каркасе (1), на которую установлена приборная панель (2), модуль с дозирующими насосами (3) и смесительный резервуар (4) с мешалкой.

Изобретение представляет соответствующую трубную разводку и узлы ввода в устройство, а также промывочный насос, который позволяет подавать моющий продукт либо вручную, либо автоматически. Оно имеет вышеупомянутую мешалку (8) с двойной спиралью (14) для надлежащего перемешивания текучих сред, а также резервуар (4), в котором можно приготовить меньшее количество смесей.

Можно увидеть, что полученные смеси находятся в резервуаре (4), оборудованном крышкой (10) и мешалкой, и который имеет коническую нижнюю часть (11), где расположен фильтр (12) для полного использования полученной смеси, без загрязнения, создающего осадок.

Для пользования дозировочно-смесительным устройством пользователь должен задать соотношение компонентов в смеси электронно и пошагово с помощью механического переключателя или напрямую на электронной системе выбора, от 100% до 1%, имея возможность выбирать разные процентные соотношения согласно требованиям.

Система мониторинга, которая контролирует правильную работу системы в отношении полученного смешанного продукта, отслеживается с помощью системы взвешивания, установленной в опоре смесительного резервуара, и позволяющей убедиться в том, что продукт, выходящий из каждого насоса системы (3) дозирования, достигает смесительного резервуара (4), чтобы проконтролировать, что фактическая окончательная пропорция текучих сред соответствует заданному соотношению, имеется система мониторинга, контролирующая питающие резервуары (7), оставшийся объем каждой среды, в которых он известен в любое время, что позволяет убедиться в том, что соотношение текучих сред в смеси верное.

Режим программирования для смеси может быть выбран пользователем, либо в частях, либо в процентах.

Смесь готовится в техническом пластиковом резервуаре (4) с нижним впускным отверстием (13), оборудованным фильтром (12), установленным в коническом основании, что обеспечивает полное всасывание и сводит к минимуму образование осадков, и который имеет мешалку (8) с двойной спиралью (14) для полной гомогенизации.

Добавлена система регулирования вязкости: - при заданной вязкости результирующей смеси система поддерживает ее постоянно, автоматически добавляя разбавитель или увеличивая температуру вязкой среды и смешиваемых компонентов, при необходимости.

Устройство дозирует смешиваемый объем, который необходимо залить в резервуар (4) для каждой операции загрузки; когда смесь достигает минимального заданного уровня, дозатор автоматически пополняет минимальным объемом смеси или заданным объемом, и этот процесс повторяется.

После дозировки и достижения смешиваемого объема устройство останавливается для ограничения расхода смеси в строгом соответствии со скоростью, необходимой для технологического процесса, поскольку запуск устройства для нового дозирования не произойдет до тех пор, пока не будет достигнут минимальный уровень.

Изобретение также позволяет устанавливать время выдержки, если этого требует смесь, позволяя пользователю устанавливать максимальное время выдержки для смеси в резервуаре, так чтобы в случае окончания этого установленного времени до момента достижения минимального уровня в резервуаре (4), срабатывал световой и звуковой сигнал для предупреждения пользователя о том, что резервуар и остальные устройства со смешанным продуктом почти пусты и необходимо произвести их чистку во избежание любого типа нарушения в технологическом процессе.

Устройство также имеет средство для автоматической чистки, поэтому в данном случае звуковой сигнал тревоги будет означать, что эта функция, выполняемая с помощью электроклапанов и пневматических контрольных заслонок, будет запущена.

Изобретение предоставляет возможность программирования сигнализации по времени, что позволяет выполнить настройку на период от одной до нескольких смен, как требуется, чтобы световой и звуковой сигнал тревоги срабатывал до окончания рабочего дня.

Данное устройство смешивает продукты как динамически, так и статически. При динамическом смешивании используется резервуар (4), где ряд выбранных продуктов дозируется и смешивается при помощи мешалки (8), закрепленной на крышке (10) резервуара; эту мешалку можно настроить на непрерывное перемешивание смеси или на смешивание только на этапе дозирования. Вышеупомянутая крышка (10) резервуара оборудована соединениями (16) для шлангов, идущих от дозатора.

Статически процесс смешивания осуществляется с помощью шнека (17), изготовленного из алюминия, нержавеющей стали, полиэтилена, или любого другого пригодного материала. Шнек вводится в регулируемую по периметру камеру (15) так, чтобы собирающиеся в ней текучие среды проходили путь, сходный с лабиринтом от входа до выхода, с каналами и ребрами, возвышениями и впадинами, которые заставляют жидкости смешиваться и образовывать конечную смесь.

Когда продукты смешиваются динамически, используется резервуар (4), в котором имеется мешалка (8), закрепленная на крышке (10), и к которому подведены шланги, идущие от дозатора (5); таким образом, различные продукты для смешивания заливаются в корпус резервуара (4), и контролируется уровень текучих сред при помощи электронного блока управления, установленного в полости (9) резервуара (4), для того, чтобы при обнаружении минимального заданного уровня, процедура дозирования и перемешивания повторялась с целью достижения постоянного питания технологического процесса. Эта система контроля уровня также предупреждает пользователя, когда смесь в резервуаре (4) может перелиться из-за нарушения операции.

Изобретение имеет систему оперативного мониторинга для насосов дозирования текучих сред, которая позволяет определить, работает ли насос без нагрузки, и включает ли сигнализацию, сообщающую пользователю о том, что требуется операция пополнения, или что один из дозирующих насосов неисправен. При обнаружении любой их таких проблем, выдается световой или звуковой предупредительный сигнал.

Устройство выдает световой или звуковой сигнал для подтверждения возникновения аварийной ситуации; устройство можно установить удаленно, и оно также может быть полностью автономной системой, без проводов, с автономным питанием и приводимой в действие с помощью дистанционного управления.

Следует также упомянуть, что высота обеих спиралей (14), установленных на оси мешалки (8), может меняться, что делает перемешивание смеси с самого начала процесса дозирования легче.

После приготовления смесь передают в технологический процесс, передача осуществляется самотеком за счет расположения выходного отверстия в днище (13), или сбоку резервуара, или путем всасывания, используя любой вид насоса, пригодный для всасывания смеси.

После выполнения дозирования и смешивания требуемых продуктов новый продукт необходимо ввести в технологический процесс, что можно сделать, используя любое оборудование, в соответствии с требованием области применения, просто подсоединив его к выпускному отверстию (13) смесительного резервуара (4).

Подробно описав сущность настоящего изобретения и его практическое применение, остается только упомянуть, что его форму, материалы, а также его изготовление можно изменять до тех пор, пока это значительно не влияет на характеристики, заявленные в следующем разделе.

Изобретение относится к дозировочно-смесительному устройству для жидких продуктов и предназначено для дозирования, смешивания и гомогенизации любых жидких продуктов, вне зависимости от их свойств и применения. Устройство способно работать либо в статическом, либо в динамическом режиме, включает в себя резервуар (4) с крышкой (10), которая имеет мешалку (8) с регулируемыми по высоте спиралями (14). Устройство содержит основание (1), оборудованное блоком управления (2) с электронным дозатором, который позволяет выбирать режимы работы устройства. Устройство содержит промывочный насос и резервуар (4) для смесей уменьшенного объема; встроенный регулятор вязкости и ряд дозирующих насосов (5) с электронным управлением и впускными отверстиями, обеспечивающими прямое всасывание из уравнительного резервуара (7). Технический результат состоит в возможности автоматически дозировать и смешивать несколько жидких компонентов, процентные концентрации или соотношения которых выбираются прямо на приборной панели устройства. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов, для дозирования, смешивания и гомогенизации любых жидких продуктов, вне зависимости от их свойств, конечного назначения и применения, способное работать в статическом или динамическом режимах, которое включает в себя: резервуар (4) с крышкой (10), которая имеет мешалку (8), с регулируемыми по высоте спиралями (14), характеризующееся наличием конструкции, основания или каркаса (1), оборудованного блоком управления (2) с электронным блоком контроля дозирования, который состоит из автоматизированного устройства и ряда периферийных устройств, позволяющих выбирать режимы работы для устройства и запускать различные электроклапаны, обеспечивающие работу, с возможностью добавления промывочного насоса и резервуара для смесей уменьшенного объема; встроенный регулятор вязкости, возможность подключения блока дистанционного управления или мониторинга и устройства управления обработкой ошибок для устройства, которое, в свою очередь, имеет ряд дозирующих насосов (5) с электронным управлением и впускными отверстиями, обеспечивающими прямое всасывание из питающего резервуара (7), с дозирующим насосом, направляющим текучие среды для смешивания прямо в смесительный резервуар (4), регулированием расхода, контролируемым дозирующим насосом (5), где шланг (6), способный перемещать жидкость, запитывает этот насос (5), создающий в процессе движения вакуум и вызывающий заполнение жидкостью внутренней полости насоса и при движении в обратном направлении и благодаря своей системе клапанов заставляет жидкость выходить из полости в направлении, обратном направлению всасывания; это устройство может также содержать в себе систему управления, которая выдает предупреждения при изменении температуры в помещении, а также систему регулирования рабочей вязкости и таймер работы устройства.

2. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что его питающие резервуары (7) имеют средство для поддержания системы мониторинга уровня продукта и дополнительно может быть добавлено средство для повторного заполнения этих питающих резервуаров (7), когда они опустошаются или достигают заданного уровня, выдавая тревожное предупреждение.

3. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что система мониторинга работы устройства функционирует за счет системы постоянного взвешивания, установленной в опоре смесительного резервуара (4).

4. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что дозирование объема жидкости определяется по полному проходу от максимально открытого положения дозирующего насоса (5) до заполнения полости до ее максимального уровня, до метки, указанной управляющей электропневматикой.

5. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что с заполнением полости насоса (5) датчик предупреждает о том, что насос достиг конечного верхнего положения при проходе, с тем, чтобы электронный блок управления позволил воздуху войти в верхнюю полость для смещения насоса вниз и создания избыточного давления в нижней полости, что приводит к открытию выпускных клапанов и опустошению полости.

6. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что с опустошением полости насоса (5) датчик предупреждает о том, что дозирующий насос достиг конечного нижнего положения прохода, и электронный блок управления переключает вход пневмосистемы на выпуск для создания вакуума и последующего заполнения продуктом.

7. Дозировочно-смесительное устройство для жидких продуктов по п.1, отличающееся тем, что шланги, идущие от дозатора (5), содержат разные продукты для смешивания внутри резервуара (4), который контролирует уровень жидкости при помощи электронного блока управления, установленного в полости (9) резервуара (4), с блоком контроля уровня, который предупреждает о возможности перелива смеси из резервуара (4) из-за сбоя в работе.