Патент на изобретение №2293952

(54) ДОЗАТОР СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для объемного дозирования пищевых сыпучих продуктов, таких как различные крупы, макаронные изделия, сахар и т.п. Изобретение направлено на обеспечение возможности для пользователя отгрузить требуемое количество товара за один прием без какого-либо довеса. Это достигается за счет того, что дозатор содержит вертикально ориентированный корпус из прозрачного материала, внутри которого образовано три последовательно расположенные одна над другой секции, отделенные друг от друга воронкообразными перегородками с отверстиями в центре, проходящий через каждое из указанных отверстий шток, установленный с возможностью перемещения в вертикальном направлении, механизм перемещения штока в вертикальном направлении, нижний и верхний запорные клапаны, каждый из которых установлен коаксиально по отношению к штоку в районе одного из отверстий воронкообразных перегородок с возможностью открытия/перекрытия данных отверстий, и закрепленный у нижнего основания корпуса направляющий скат для выдачи сыпучего вещества. Шток в своей верхней части подпружинен относительно корпуса, нижний запорный клапан выполнен в виде подпружиненной относительно штока конусообразной заслонки, а верхний запорный клапан выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещения относительно штока или совместно с ним конусообразной заслонки, в верхней части которой закреплена охватывающая шток втулка. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предложенное изобретение относится к устройствам для объемного дозирования пищевых сыпучих продуктов, таких как различные крупы, макаронные изделия, сахар и т.п., и может быть использовано в розничной торговой сети.

Из уровня техники известен дозатор сыпучих материалов клапанного типа, реализующий способ дозирования сыпучих материалов, раскрытый в описании к патенту RU 2106605 С1, опубликованном 10.03.1998, МПК-7 G 01 F 11/00. Указанный дозатор сыпучих материалов содержит бункер с герметичной пробкой для загрузки продукта, корпус с направляющими, клапан, поджимаемый к корпусу пружинами, электромагнитную катушку с подвижным сердечником, установленным на пружинах, и штуцер для подвода сжатого газа в полость дозатора.

Недостатком указанного дозатора сыпучих материалов является сложность и инерционность его конструкции, предусматривающей наличие электромагнитной катушки с подвижным сердечником и источника сжатого газа, которые не могут быстро отреагировать на управляющее воздействие пользователя дозатором. Кроме того, в описанном выше устройстве отсутствует возможность для пользователя таким дозатором отгрузить то количество сыпучего материала, которое ему требуется получить из дозатора за один прием.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является дозатор для сыпучих материалов, раскрытый в а.с. SU 1796909 А1, опубликованном 13.02.1993, МПК G 01 F 11/34. Указанный дозатор содержит раму, на которой установлены основной конусообразный загрузочный бункер и связанная с ним заслонка, выполненная в виде пластины с отверстием. Эта заслонка перемещается в направляющих при помощи подпружиненного штока. Под бункером расположена мерная емкость, выполненная в виде воронки с наружной резьбой и шкалой на ее горловине. Внутри мерной емкости размещен выходной запорный узел в виде шарового клапана, который управляется гибкой связью. Емкость установлена горловиной в направляющую втулку. Кроме того, на горловине емкости имеется гайка с нониусом и пружиной.

Однако к недостатку предложенной конструкции следует отнести тот факт, что с помощью нее невозможно подготовить к отгрузке то количество сыпучего материала, которое требуется получить пользователю из дозатора за один прием без дополнительных довесок. Кроме того, при переходе от одного взвешивания к другому необходимо использовать таблицу, где количество отгружаемого сыпучего материала определяется в зависимости от показаний на шкале нониуса гайки.

Таким образом задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности для пользователя отгрузить требуемое количество товара за один прием без какого-либо довеса.

Поставленная задача достигается тем, что предложенный дозатор сыпучих веществ содержит вертикально ориентированный корпус из прозрачного материала, внутри которого образовано три последовательно расположенные одна над другой секции, отделенные друг от друга воронкообразными перегородками с отверстиями в центре, проходящий через каждое из указанных отверстий шток, установленный с возможностью перемещения в вертикальном направлении, механизм перемещения штока в вертикальном направлении, нижний и верхний запорные клапана, каждый из которых установлен коаксиально по отношению к штоку в районе одного из отверстий воронкообразных перегородок с возможностью открытия/перекрытия данных отверстий, и закрепленный у нижнего основания корпуса направляющий скат для выдачи сыпучего вещества, при этом шток в своей верхней части подпружинен относительно корпуса, нижний запорный клапан выполнен в виде подпружиненной относительно штока конусообразной заслонки, а верхний запорный клапан выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещения относительно штока или совместно с ним конусообразной заслонки, в верхней части которой закреплена охватывающая шток втулка.

В предпочтительном варианте конструктивного исполнения описанного выше дозатора для обеспечения плавности хода штока дозатора механизм перемещения штока в вертикальном направлении содержит установленный с внешней стороны корпуса в его верхней части кронштейн, по краям которого закреплены ролики, и огибающий данные ролики гибкий трос, прикрепленный с одного конца к рычагу пользователя дозатором, а с другого конца к верхнему концу штока.

Конусообразная заслонка нижнего запорного клапана подпружинивается относительно штока, как правило, посредством сопряженной с ней в ее верхней части своим верхним концом пружины, нижний конец которой сопряжен с жестко закрепленной на нижнем краю штока первой шайбой. При этом на поверхности корпуса дозатора или на штоке нанесены мерные риски, а во внутренней полости конусообразной заслонки верхнего запорного клапана выполнен плоский горизонтальный упор, ниже по уровню которого на штоке жестко закреплена вторая шайба, установленная с возможностью механического контакта с плоским горизонтальным упором конусообразной заслонки верхнего запорного клапана. Шток в своей верхней части может быть подпружинен относительно корпуса, например, посредством пружины, закрепленной своей верхней частью на верхнем основании корпуса, а нижней частью на третьей шайбе, жестко закрепленной на штоке в его верхней части.

Наиболее технологично будет выполнить корпус в форме правильного параллелепипеда или цилиндра.

Предложенное изобретение пояснено следующими чертежами.

На фиг.1 показан общий вид дозатора сыпучих веществ в разрезе в первоначальном положении.

На фиг.2 показан общий вид дозатора сыпучих веществ в разрезе в положении «отгрузка сыпучего вещества».

На фиг.3 – дозатор сыпучих веществ с корпусом в форме правильного параллелепипеда (вид сверху).

На фиг.4 – дозатор сыпучих веществ с цилиндрическим корпусом (вид сверху).

На фиг.5 показан участок корпуса (в районе средней секции дозатора) с нанесенными на него и на шток мерными рисками.

Дозатор сыпучих веществ включает в себя выполненный из прозрачного материала корпус 1, образующий бункер, разделенный на три последовательно расположенные одна над другой секции 2, отделенные друг от друга воронкообразными перегородками 3 с отверстиями 4 в центре. Верхняя секция представляет из себя приемонакопительную камеру, средняя – дозирующую (измерительную), а нижняя – отгружающую. У нижнего основания корпуса 1 закреплен направляющий скат 5 для выдачи сыпучего вещества. Благодаря тому, что корпус 1 выполнен из прозрачного материала, пользователь дозатора легко может отследить то количество сыпучего вещества, которое следует отгрузить за один прием. Чтобы это сделать более точно, на поверхность корпуса 1 могут быть нанесены мерные риски 6. Указанные мерные риски 6 также могут быть нанесены на штоке 7. Корпус 1, как правило, выполнен либо в форме правильного параллелепипеда (см. фиг.3), либо в форме цилиндра (см. фиг.4).

Внутри корпуса 1 фактически по всей его высоте установлен шток 7, проходящий через каждое из отверстий 4, выполненных в центре каждой воронкообразной перегородки 3. Указанный шток 7 может совершать движение в вертикальном направлении – вверх/вниз. На штоке 7 в районе каждого из отверстий 4 воронкообразных перегородок 3 коаксиально установлено два запорных клапана – нижний 8 и верхний 9. Указанные запорные клапана 8 и 9 могут в ограниченном пространстве перемещаться относительно штока 7.

Нижний запорный клапан 8 представляет из себя конусообразную заслонку, подпружиненную относительно штока 7 посредством сопряженной с ней в ее верхней части своим верхним концом пружины 10, нижний конец которой сопряжен с жестко закрепленной на нижнем краю штока 7 первой шайбой 11. Что касается верхнего запорного клапана 9, то он также представляет из себя конусообразную заслонку, однако в ее внутренней полости выполнен плоский горизонтальный упор 12, ниже по уровню которого на штоке 7 жестко закреплена вторая шайба 13, установленная с возможностью механического контакта с упомянутым плоским горизонтальным упором 12. Кроме того, для обеспечения возврата штока 7 после отгрузки требуемой порции сыпучего вещества в первоначальное положение в верхней части конусообразной заслонки верхнего запорного клапана 9 закреплена охватывающая шток втулка 14, а шток 7 в своей верхней части подпружинен относительно корпуса 1 посредством пружины 15, закрепленной своей верхней частью на верхнем основании корпуса 1, а нижней частью на третьей шайбе 16, жестко закрепленной на штоке 7 в его верхней части.

Шток 7 приводится в движение посредством механизма перемещения штока в вертикальном направлении. Для обеспечения плавности хода штока дозатора механизм перемещения штока в вертикальном направлении содержит установленный с внешней стороны корпуса 1 в его верхней части кронштейн 17, по краям которого закреплены ролики 18, и огибающий данные ролики гибкий трос 19, прикрепленный с одного конца к рычагу пользователя дозатором 20, а с другого конца к верхнему концу штока 7.

Для того, чтобы в верхнюю секцию, которая представляет из себя приемонакопительную камеру, засыпать сыпучее вещество, со стороны верхнего основания корпуса 1 может быть установлена опорная балка 21. Однако в принципе наличие указанной опорной балки 21 не обязательно, так например, корпус 1 со стороны своего верхнего основания может быть выполнен закрытым, при этом в его верхнем основании выполнено специальное технологическое отверстие для загрузки сыпучего вещества (не показано).

Предложенный дозатор сыпучих веществ работает следующим образом.

В верхнюю секцию бункера засыпают реализуемый сыпучий продукт, например гречневую крупу. После этого дозатор готов к эксплуатации.

В первоначальном положении шток 7 находится в своем нижнем положении, при этом верхний запорный клапан 9 полностью перекрывает отверстие 4 в верхней воронкообразной перегородке 3, а нижний запорный клапан 8, напротив, открывает отверстие 4 соответственно в нижней воронкообразной перегородке 3 (см. фиг.1). Как следствие, все загруженное внутрь бункера сыпучее вещество первоначально находится в верхней секции дозатора.

Пользователь дозатором (покупатель или продавец загруженного в дозатор вещества) прикладывает усилие к рычагу пользователя дозатором 20. Прикрепленный к рычагу пользователя дозатором 20 гибкий трос 19 натягивается и заставляет шток 7 начать двигаться вверх. В результате этого жестко закрепленная на среднем участке штока 7 вторая шайба 13 вместе со штоком 7 поднимается вверх и, упираясь в плоский горизонтальный упор 12 верхнего запорного клапана 9, поднимает вверх весь верхний запорный клапан 9. При этом находящееся в верхней секции дозатора (приемонакопительной камере) сыпучее вещество начнет пересыпаться в его среднюю секцию – дозирующую (измерительную) камеру, а закрепленная на верхнем участке штока 7 третья шайба 16, перемещаясь вместе со штоком 7, подожмет пружину 15 к верхнему основанию корпуса 1. Кроме того, нижний запорный клапан 8, подпружиненный относительно штока 7 и находящийся в отношении его в положении устойчивого равновесия, также поднимется вверх вместе со штоком 7 и перекроет отверстие 4 нижней воронкообразной перегородки 3 (см. фиг.2).

Пользователь дозатором с помощью нанесенных на поверхности корпуса 1 или штока 7 мерных рисок 6 отслеживает тот объем (уровень) сыпучего вещества, который ему требуется отгрузить из дозатора. После того как в среднюю секцию 2 дозатора засыпано требуемое количество сыпучего вещества, пользователь отпускает рычаг пользователя дозатором 20 и под действием пружины 15, стремящейся вернуться в свое первоначальное устойчивое положение, шток 7 начнет перемещаться вниз, возвращаясь в свое первоначальное положение. При этом двигающаяся вместе со штоком 7 жестко закрепленная на нем третья шайба 16 будет давить на втулку 14, как следствие, верхний запорный клапан 9 также начнет перемещаться вниз вместе со штоком 7 до тех пор, пока он не перекроет отверстие 4 нижней воронкообразной перегородки 3. Вследствие этого сыпучее вещество перестанет пересыпаться из верхней секции дозатора в среднюю. Одновременно с этим начнет перемещаться вниз и нижний запорный клапан 8: сначала он за счет сопряженной с ним пружины 10 будет какое-то время прижат к нижней воронкообразной перегородке 3, а затем, когда пружина 10 выйдет на равновесное состояние, нижний запорный клапан 8 сместится вниз и откроет отверстие 4 нижней воронкообразной перегородки 3. В результате собравшееся в средней секции 2 дозатора сыпучее вещество начнет через указанное отверстие 4 пересыпаться в нижнюю (отгружающую) секцию. После чего отгруженный таким образом сыпучий продукт будет выведен из дозатора через закрепленный у нижнего основания корпуса 1 наклонный скат 5 для выдачи сыпучего вещества. Подставив вплотную к наклонному скату 5 для выдачи сыпучего вещества соответствующую тару, для пользователя дозатором не составит труда собрать отгружаемое из дозатора сыпучее вещество.

Предложенный дозатор сыпучего вещества имеет сравнительно простую конструкцию и технологичен в производстве, поскольку может быть собран на базе большинства широкоиспользуемых в технике элементов, хорошо ремонтопригоден и имеет достаточно высокий ресурс безотказной работы. Кроме того, в отличие от большинства аналогичных дозаторов он позволяет пользователю провести отгрузку помещенного в него сыпучего вещества за один прием без каких-либо дополнительных довесок и догрузок.

Формула изобретения

1. Дозатор сыпучих веществ, содержащий вертикально ориентированный корпус из прозрачного материала, внутри которого образовано три последовательно расположенные одна над другой секции, отделенные друг от друга воронкообразными перегородками с отверстиями в центре, проходящий через каждое из указанных отверстий шток, установленный с возможностью перемещения в вертикальном направлении, механизм перемещения штока в вертикальном направлении, нижний и верхний запорные клапаны, каждый из которых установлен коаксиально по отношению к штоку в районе одного из отверстий воронкообразных перегородок с возможностью открытия/перекрытия данных отверстий, и закрепленный у нижнего основания корпуса направляющий скат для выдачи сыпучего вещества, при этом шток в своей верхней части подпружинен относительно корпуса, нижний запорный клапан выполнен в виде подпружиненной относительно штока конусообразной заслонки, а верхний запорный клапан выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещения относительно штока или совместно с ним конусообразной заслонки, в верхней части которой закреплена охватывающая шток втулка.

2. Дозатор сыпучих веществ по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения штока в вертикальном направлении содержит установленный с внешней стороны корпуса в его верхней части кронштейн, по краям которого закреплены ролики, и огибающий данные ролики гибкий трос, прикрепленный с одного конца к рычагу пользователя дозатором, а с другого конца к верхнему концу штока.

3. Дозатор сыпучих веществ по п.1 или 2, отличающийся тем, что конусообразная заслонка нижнего запорного клапана подпружинена относительно штока посредством сопряженной с ней в ее верхней части своим верхним концом пружины, нижний конец которой сопряжен с жестко закрепленной на нижнем краю штока первой шайбой.

4. Дозатор сыпучих веществ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на поверхности корпуса дозатора или на штоке нанесены мерные риски, а во внутренней полости конусообразной заслонки верхнего запорного клапана выполнен плоский горизонтальный упор, ниже по уровню которого на штоке жестко закреплена вторая шайба, установленная с возможностью механического контакта с плоским горизонтальным упором конусообразной заслонки верхнего запорного клапана.

5. Дозатор сыпучих веществ по п.1 или 2, отличающийся тем, что шток в своей верхней части подпружинен относительно корпуса посредством пружины, закрепленной своей верхней частью на верхнем основании корпуса, а нижней частью на третьей шайбе, жестко закрепленной на штоке в его верхней части.

6. Дозатор сыпучих веществ по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме правильного параллелепипеда или цилиндра.

РИСУНКИ