Способ дозирования вещества и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК B65B1/14 

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано в автоматах для расфасовки сыпучих и жидких веществ.

Цель изобретения - повышение точно- сти дозирования.

Предлагаемые способ дозирования и устройство, обеспечивают повышение точности дозирования, так как сравниваются масса дозы вещества с эталонной массой (массой мерной емкости), т.е. исключается влияние изменения плотности дозируемого вещества, Кроме того, сообщая центростремительные ускорения сравниваемым массам (вращением этих масс вокруг оси вращения камеры), получают центробежные силы, в сотни раз превышающие вес дозы вещества и вес мерной емкости, а сила трения в шарнире подвески мерной емкости не увеличивается от вращения, так как ось в шарнире проходит через ось вращения камеры. Это повышает чувствительность устройства к изменению массы дозы, а поэтому позволяет ничтожные дозы вещества дозировать с высокой точностью.

На фиг. 1 показано устройство для дозирования сыпучих веществ; на фиг. 2 - устройство для дозирования жидких веществ.

Способ дозирования вещества включает подачу вещества в емкость для дозирова- ния и сравнение массы дозы вещества с эталонной массой, при этом сравниваемые массы размещают в одной емкости и сообщают им центростремительные ускорения в противоположных направлениях относи- тельно общей оси, а подачу дозируемого вещества осуществляют до отклонения емкости от этой оси.

Устройство для дозирования вещества 1 содержит емкость 2 для вещества, под которой соосно расположена приводимая во вращение камера 3 с радиальным выходным каналом 4, и мерную емкость 5 с противовесом б,закрепленную на камере .3 посредством шарнира 7, с возможностью поворота, ограниченного двумя крайними положениями, вокруг оси, перпендикулярной оси вращения камеры 3, т.е. оси, проходящей через шарнир 7, Крайние положения поворота мерной емкости 5 обусловлены ее упором в выступ 8 камеры 3 с одной стороны от оси вращения камеры и в саму камеру с другой стороны. Мерная емкость 5 и противовес 6 жестко связаны одна с другим.

Центр массы мерной емкости 5 (эталон- ной массы) расположен (относительно оси вращения камеры 3) на стороне, противоположной центру массы дозы 9 вещества в мерной камере. Величина массы противовеса рассчитана из условия равновесия моментов центробежных сил, возникающих при вращении массы мерной емкости и массы дозы 9 в крайнем положении мерной емкости на стороне дополнительной массы, т.е.

гпд-Рд .Д гпэ-РЭ . где гпд - масса дозы 9 вещества;

глэ - масса мерной емкости 5 (совместно с массой противовеса 6);

RA, Ra - радиусы расположения центров масс дозы 9 и мерной емкости 5;

(У-угловая частота вращения камеры 3;

Ц, U - длина плеч центробежных сил, возникающих при вращении масс дозы 9 и мерной емкости 5 (желательно обеспечивать 1д U).

Устройство снабжено приспособлением 10 для подачи вещества в мерную емкость и датчиком 11 для управления этим приспособлением, реагирующим на изменение положения мерной емкости.

Датчик выполнен, например, в виде ря-. да индуктивных преобразующих элементов, расположенных по окружности. Каждый преобразующий элемент содержит ферромагнитный сердечник 12 и катушку 13. Нижний край мерной емкости 5, служащий якорем для этого датчика, должен быть выполнен из ферромагнитного материала.

Приспособление 10 в случае подачи сыпучих веществ (фиг.1) выполнено в виде шнекового механизма, содержащего гильзу 14, установленную в нижней части емкости

2,пластину 15 с отверстиями и шнековый вал 16с приводом вращательного движения (не показан), выключаемым по сигналу датчика 11.

В случае жидких веществ приспособление 10 содержит гильзу 17, установленную в нижней части емкости 2, седло 18 и клапан 19 со штоком 20. Клапан 19 через шток 20 связан с приводом возвратно-поступательного движения (не показан), закрывающим клапан по сигналу датчика 11.

Массу дозы 9 и массу мерной емкости 5 (эталонную массу) приводят во вращательное движение вокруг оси вращения камеры

3.Поскольку центры массы дозы 9 и массы мерной емкости 5 расположены на противоположных сторонах относительно оси вращения камеры 3, то центростремительные ускорения центров этих масс направлены противоположно.

В устройство для дозирования сыпучих веществ (фиг.1) вращающийся шнековый вал 16 подает вещество через пластину 15 в радиальный выходной канал 4. Под действием центробежных сил вещество из канала

4 перемещается в мерную емкость. При превышении рассчитанной массы дозы 9 мерная емкость 5 переходит в крайнее положение на стороне дозы 9 (крайнее левое положение - упор в камеру 3).

Нижний край мерной емкости 5 приближается к сердечнику 12 датчика 11. В результате этого датчик выдает сигнал, по которому выключается привод шнекового вала 16. Подача вещества прекращается. Для опорожнения мерной емкости 5 следует на некоторое время остановить камеру 3.,

В устройстве для дозирования жидких веществ (фиг.2) подача вещества в радиальный канал 4 осуществляется через открытый клапан 19 под действием собственного веса вещества. В остальном действие устройства аналогично описанному. По сигналу датчика 11 клапан 19 закрывается. Подача вещества прекращается,

Предлагаемый способ обеспечивает точность дозирования выше, чем объемное дозирование, так как в предлагаемом способе сравнивают массы, что исключает влияние изменений плотности вещества. Точность дозирования в способе выше также, чем в весовом дозировании, так как в весовом дозировании при помощи рычагов сравнивают вес массы дозы с весом эталонной массы, т.е. тд -д -Lfl Шэ g Lg, где g - ускорение свободного падения; Lp,, U - длины плеч рычагов для сравниваемых масс, в предлагаемом способе сравнивают центробежные силы при помощи плеч этих сил, т.е. тд- Рд оЯ -Ц с глэ- Яэ й U

Центробежные силы по величине могут быть на два порядка выше, чем вес сравниваемых масс. Силы же трения (или момент

сил трения) в опоре рычагов при весовом дозировании пропорциональны сумме весов обоих масс, в предлагаемом способе тоже силы трения, в шарнире 7 пропорциональны сумме весов сравниваемых масс, если Ц U, т.е. центробежные силы в таком случае не нагружают шарнир 7. Этим и объясняется более высокая точность дозирования в предлагаемом способе по сравнению с известными.

Формула изобретения 1. Способ дозирования вещества, включающий подачу вещества и сравнение его массы с эталонной массой, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, сравниваемые массы размещают в одной емкости и сообщают им центростремительные ускорения в противоположных направлениях относительно общей оси, а подачу вещества осуществляют до отклонения емкости от этой оси.

2. Устройство для дозирования вещества, содержащее емкость для вещества, расположенную под ней соосно и приводимую во вращение камеру с радиальным выходным каналом и мерную емкость с противовесом, закрепленную на камере шарнирно с возможностью поворота, ограниченного двумя крайними положениями, вокруг оси, перпендикулярной оси вращения камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования, оно снабжено приспособлением для подачи вещества в мерную емкость и датчиком для управления этим приспособлением, реагирующим на изменение положения мерной емкости, при этом мерная емкость жестко связана с противовесом.

Фие.г

;2

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению может быть использовано в автоматах для расфасовки сыпучих и жидких веществ. Цель изобретения - повышение точности дозирования. Дозирование вещества осуществляют путем сравнения массы дозируемого вещества с эталонной массой, причем сравниваемые массы заключают в одну емкость и сообщают им центростремительные ускорения в противоположных направлениях относительно общей оси до отклонения емкости от этой оси. Устройство для дозирования вещества 1 содержит емкость 2 для вещества, вращающуюся камеру 3 с радиальным каналом 4 для подачи вещества в мерную емкость и датчик 11 для управления этим приспособлением, реагирующим на изменение положения мерной емкости, укрепленной на вращающейся камере 3 посредством шарнира 7. 2 ил.