Федеральное Агентство
Научных Организаций

Российская Академия Наук

Отделение энергетики, машиностроения
механики и процессов управления

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова
Российской академии наук

  • русский
  • english

 В Лаборатории вибротехнических систем ИМАШ РАН разработана принципиально новая технология дозирования жидких и пастообразных продуктов – Direct Filling (прямая фасовка). Технология основана на использовании давления в продуктопроводе. Такой дозатор представляет собой насадку на напорный продуктопровод, которая по сигналу от контроллера выдает дозу продукта. Наряду с высокой гигиеной розлива дозатор отличается большим быстродействием и повышенной точностью.
Разработано 4 типа дозаторов Direct Filling: 

1. Модульный одноканальный 


Схема одноканального модульного дозатора

 

Общий вид дозатора, содержащего три модуля: 1 – механизм сброса последней капли и разрыва струи; 2 – выходные сопла; 3 – напорный продуктопровод; 4 – маховик регулировки дозы. 

2. Модульный двухканальный 


Схема модульного двухканального дозатора 

 
Общий вид двухмодульного двухканального дозатора 
 
В исходном положении все клапаны модуля закрыты, надежно перекрывая продуктовый тракт. При поступлении команды на дозирование открываются только два клапана, расположенные по диагонали модуля, например, клапаны 2 и 3. Тогда продукт, находящийся под давлением, будет поступать через нижний канал и клапан 3 в мерную гильзу. Поршень начнет перемещаться вправо, выдавливая дозу продукта, находящуюся в правой части мерной гильзы, в верхний канал дозатора через клапан 2. Дозирование закончится при достижении поршнем регулируемого упора. После этого клапаны закрываются, и дозатор опять перекрывает продуктовый тракт.

На следующем цикле дозирования открывается другая пара клапанов (клапаны 1 и 4). При этом продукт из нижнего канала поступает уже в правую часть мерной гильзы, и поршень будет перемещаться влево, выдавливая продукт в тот же выходной канал через клапан 1. При достижении поршнем неподвижного упора дозирование закончится, клапаны перекрываются, и дозатор приходит в исходное положение.

3. Модульный с управляемым перемещением поршня по датчику положения 

 

Принцип работы: в исходном положении все клапана закрыты. Продукт подается на вход под давлением. В мерной гильзе расположен плавающий поршень, оснащенный магнитным кольцом. Система управления дозатором открывает один входной и один выходной клапаны, в результате под действием давления продукта поршень перемещается в мерной гильзе. Доза продукта выходит через один из выходных клапанов, при достижении поршнем датчика, система управления закрывает клапана оба клапана и дозирование заканчивается. 
Изменение дозы осуществляется смещением датчика по направляющей.
 
4. Роторный многоканальный дозатор для порционного (до 50 см. куб.) дозирования 


Принцип работы: продукт подается под давлением через полый вал, являющийся осью поворота ротора. В неподвижных фланцах ротора выполнены отверстия, поочередно соединяющие каждую гильзу с напорным продуктопроводом (полостью вала) и соплом выдачи дозы. При повороте ротора на фиксированный угол во все выходные каналы выдаются одинаковые дозы продукта.


Дозаторы герметичные, оснащены пневматическими клапанами, не имеют внешних приводов и работают за счет подводимого под давлением продукта.
Для организации стабильного давления в продуктовом тракте Direct Filling используются стандартные винтовые насосы с частотным преобразователем и датчиком давления или пневматические насосы, управляемые непосредственно от пневмосистемы дозатора. Устанавливаемое значение давления в продуктопроводе определяется вязкостью продукта.
 
Испытания модульных дозаторов Direct Filling проводились в Санкт-Петербургском политехническом институте и показали высокую стабильность дозы - 0,8 ÷ 0,9% при норме по ГОСТу в 2%, даже для малых доз (20 см. куб. – порционная фасовка). Синтезированные технические решения, реализующие новый принцип дозирования «Direct Filling», могут найти широкое применение в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности при создании автоматических систем фасовки различных полужидких, в том числе и труднотекучих, продуктов.
 
Применение дозаторов Direct Filling имеет следующие преимущества:
  • Отсутствие подсоса внешнего воздуха, буферного бака и подвижных штоков приводных цилиндров позволяет достичь высокие гигиенические показатели процесса дозирования. В продукт принципиально невозможно занести вредную микрофлору из внешней среды.
  • Существенно меньшими погрешностями дозирования, поскольку отсутствует возможность подсасывания воздуха на этапе всасывания продукта и утечки продукта на этапе его выдавливания в емкость.
  • Значительно уменьшаются окислительные процессы в продукте, так как в такой системе отсутствует промежуточный буферный бак.
  • Высокое быстродействие, поскольку отсутствует этап всасывания продукта: после выдачи одной дозы дозатор сразу готов выдать следующую.
  • Мойка дозатора осуществляется одновременно с технологическим оборудованием подготовки продукта, нет необходимости отсоединять патрубки, при этом дозатор интенсивно прокачивает моющие составы по всем каналам, обеспечивая, как показывают исследования, требуемое качество мойки.
пансионаты сочи