RU2843743C1 - Method for volumetric dispensing of thick products - Google Patents
Method for volumetric dispensing of thick productsInfo
- Publication number
- RU2843743C1 RU2843743C1 RU2024134143A RU2024134143A RU2843743C1 RU 2843743 C1 RU2843743 C1 RU 2843743C1 RU 2024134143 A RU2024134143 A RU 2024134143A RU 2024134143 A RU2024134143 A RU 2024134143A RU 2843743 C1 RU2843743 C1 RU 2843743C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dosing
- product
- container
- containers
- piston
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области дозирования жидких сред, например в бутылки, банки, и может применяться в различных отраслях техники, например, при розливе пищевых продуктов, расфасовке жидких медикаментов, товаров бытовой химии, парфюмерии и пр.The invention relates to the field of dosing liquid media, for example into bottles, jars, and can be used in various branches of technology, for example, in bottling food products, packaging liquid medicines, household chemicals, perfumes, etc.
Известна разливочная машина вращательного типа (заявка на патент №2005110654), содержащая приводимый во вращение вокруг вертикальной оси машины ротор, расположенный на роторе котел, внутреннее пространство которого образует занимаемый жидким продуктом объем для жидкости и вышележащий газовый объем, несколько расположенных на роторе разливочных элементов, имеющих в корпусе соответственно канал для жидкости с клапаном для жидкости между соединением для жидкости с объемом для жидкости и выполненным на нижней стороне корпуса выпускным отверстием, а также открытую на выпускном отверстии обратную газовую трубу, связанную с выполненными в корпусе разливочного элемента газовыми трактами. A rotary type pouring machine is known (patent application No. 2005110654), comprising a rotor driven into rotation around a vertical axis of the machine, a boiler located on the rotor, the internal space of which forms a volume for liquid occupied by a liquid product and an overlying gas volume, several pouring elements located on the rotor, having in the body, respectively, a channel for liquid with a valve for liquid between the connection for liquid with the volume for liquid and an outlet made on the lower side of the body, as well as a return gas pipe open on the outlet, connected to gas tracts made in the body of the pouring element.
Известно дозирующее устройство (патент №2342313), содержащее разливочную головку, линию подачи жидкости в дозатор с запорным органом на линии, канал истечения жидкости в тару, воздушные трубки, внутреннюю цилиндрическую камеру с размещенным в ней вакуумобразующим эжектором, мембрану. Мембрана размещена на верхней части головки. Для соединения воздушной полости над уровнем жидкости в таре с пространством под мембраной предусмотрен канал. В устройстве имеется датчик положения мембраны. Канал подачи жидкости в головку имеет выходное отверстие, расположенное тангенциально к оси головки. Вакуумобразующий эжектор размещен внутри камеры головки, но снаружи воздушной трубки коаксиально к камере и к трубке. Канал истечения жидкости из внутренней камеры головки в тару выполнен в виде сопла. Вакуумобразующий эжектор размещен так, что его нижний край совпадает по высоте с минимальным сечением сопла. A dosing device is known (patent No. 2342313) comprising a filling head, a liquid supply line to the dispenser with a shut-off element on the line, a liquid outflow channel into the container, air tubes, an internal cylindrical chamber with a vacuum-forming ejector placed in it, and a membrane. The membrane is located on the upper part of the head. A channel is provided to connect the air cavity above the liquid level in the container with the space under the membrane. The device has a membrane position sensor. The liquid supply channel to the head has an outlet located tangentially to the head axis. The vacuum-forming ejector is located inside the head chamber, but outside the air tube coaxially to the chamber and to the tube. The liquid outflow channel from the internal chamber of the head into the container is made in the form of a nozzle. The vacuum-forming ejector is located so that its lower edge coincides in height with the minimum cross-section of the nozzle.
Известна система многоструйного заполнения емкостей (патент №2474531), взятая в качестве прототипа. Она содержит замкнутый конвейер и дозаторы микроингредиента, установленные рядом с замкнутым конвейером и содержащие один или более микроингредиентов с коэффициентом разбавления, по меньшей мере, 10:1, и одну или более станций макроингредиентов, установленных рядом с замкнутым конвейером. При этом дозаторы микроингредиента выполнены с возможностью выдачи требуемых доз микроингредиентов без остановки замкнутого конвейера у каждого из указанных дозаторов.A multi-jet container filling system is known (patent No. 2474531), taken as a prototype. It comprises a closed conveyor and micro-ingredient dispensers installed next to the closed conveyor and containing one or more micro-ingredients with a dilution ratio of at least 10:1, and one or more macro-ingredient stations installed next to the closed conveyor. In this case, the micro-ingredient dispensers are designed with the ability to dispense the required doses of micro-ingredients without stopping the closed conveyor at each of the said dispensers.
Основным недостатком существующих дозирующих механизмов является дозирование исключительно жидкого продукта и невозможность фасовки густого продукта. Также дозирующие механизмы в №2005110654 и №2342313 имеют по одной розливочной головке, что снижает производительность установки. The main disadvantage of the existing dosing mechanisms is the dosing of exclusively liquid product and the impossibility of packing thick product. Also, the dosing mechanisms in No. 2005110654 and No. 2342313 have one filling head, which reduces the productivity of the installation.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа объемного розлива густых продуктов, позволяющего фасовать густой продукт в тару с высокой надежностью и точностью.The task that the invention is aimed at solving is the creation of a method for volumetric bottling of thick products, which allows for the packing of a thick product into containers with high reliability and accuracy.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании предлагаемого изобретения, является возможность фасовать густой продукт в тару, повышенная надежность трубопроводной системы, повышенная точность дозации за счет точного хода поршня в дозирующем цилиндре, отсутствие влияния внешних факторов на точность хода поршня.The technical result obtained with the practical use of the proposed invention is the ability to pack a thick product into a container, increased reliability of the pipeline system, increased dosing accuracy due to the precise stroke of the piston in the dosing cylinder, and the absence of the influence of external factors on the accuracy of the piston stroke.
Поставленная задача решается за счет того, что согласно заявленному техническому решению, способ объемного розлива густых продуктов, включает поступление тары в паз позиционирующей звезды, заполнение шести пазов позиционирующей звезды тарой, забор продукта из трубопровода, выполненного из жестких быстроразъемных соединений типа Clamp, в дозирующие цилиндры за счет перемещения поршня внутри дозирующего цилиндра вниз с одновременной подачей продукта насосом или прессом, переключение клапанов в режим дозации, подъем тары к соплам, постепенное опускание тары вниз параллельно с выталкиванием продукта из дозирующего цилиндра через сопла в тару за счет перемещения серводвигателем поршня вверх, переключение клапанов в режим забора продукта, поворот позиционной звезды на заданный шаг, выход наполненной тары на транспортер. The stated task is solved due to the fact that, according to the declared technical solution, the method of volumetric filling of thick products includes the entry of containers into the groove of the positioning star, filling six grooves of the positioning star with containers, taking the product from a pipeline made of rigid quick-release connections of the Clamp type into the dosing cylinders by moving the piston inside the dosing cylinder downwards with simultaneous feeding of the product by a pump or press, switching the valves to the dosing mode, lifting the container to the nozzles, gradually lowering the container downwards in parallel with pushing the product out of the dosing cylinder through the nozzles into the container by moving the piston upwards by the servomotor, switching the valves to the product intake mode, turning the positioning star by a given step, and exiting the filled container onto the conveyor.
Предлагаемый способ объемного розлива густых продуктов поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид дозатора, фиг. 2 - детальный вид зоны дозации, фиг. 3 - вид зоны подъема тары.The proposed method of volumetric filling of thick products is illustrated by the drawings: Fig. 1 - general view of the dispenser, Fig. 2 - detailed view of the dosing zone, Fig. 3 - view of the container lifting zone.
Введены следующие обозначения:The following notations are introduced:
1 - место установки входного транспортера, 2 - входное отверстие, 3 - место установки выходного транспортера, 4 - позиционирующая звезда, 5 - паз, 6 - дозирующий цилиндр, 7 - клапан, 8 - сопло, 9 - сервопривода, 10 - корпус, 11 - механизм подъема тары. 1 - inlet conveyor installation location, 2 - inlet opening, 3 - outlet conveyor installation location, 4 - positioning star, 5 - groove, 6 - metering cylinder, 7 - valve, 8 - nozzle, 9 - servo drive, 10 - body, 11 - container lifting mechanism.
Общий принцип работы дозирующей установки (фиг.1): тара по входному транспортеру 1 (условно не показан) поступает в паз позиционирующей звезды 4, появление тары фиксируется оптическим датчиком (условно не показан) и звезда совершает поворот на заданный шаг, после заполнения шести пазов позиционирующей звезды тарой - начинается процесс розлива. Продукт подается во входное отверстие 2 трубопровода (соединение возможно сделать любое: резьбовое, фланцевое и т.д.). После окончания цикла дозации наполненная тара при каждом шаге позиционной звезды выходит на транспортер 3 (условно не показан) и перемещается на следующую технологическую операцию.General principle of operation of the dosing unit (Fig. 1): the container enters the slot of the positioning star 4 via the input conveyor 1 (not shown), the appearance of the container is recorded by an optical sensor (not shown) and the star rotates by a given step, after filling six slots of the positioning star with the container - the filling process begins. The product is fed into the input opening 2 of the pipeline (any connection can be made: threaded, flanged, etc.). After the end of the dosing cycle, the filled container at each step of the positioning star goes out onto the conveyor 3 (not shown) and moves to the next technological operation.
После заполнения всех шести пазов 5 (фиг. 2) позиционной звезды с PLC подается сигнал на забор продукта из трубопровода в дозирующие цилиндры 6, имеющие определенный объем, наполнение происходит за счет перемещения поршня внутри дозирующего цилиндра вниз, создавая разряжение в цилиндре и засасывая продукт внутрь. Также продукт может находиться уже под давлением в случае использования стороннего насоса или пресса, что облегчает процесс засасывания продукта. Перемещение поршня осуществляется за счет вращения вала сервопривода 9 (фиг. 3), который через ременную передачу передает вращение на винт шарико-винтовой передачи, установленной в корпусе 10, ось которой имеет жесткое соединение с поршнем в дозирующем цилиндре. После наполнения дозирующего цилиндра с PLC поступает сигнал на переключение всех шести клапанов 7 из позиции забора продукта на позицию дозации продукта через сопла 8. После переключения клапанов срабатывает механизм подъема тары 11 к соплам и, постепенно опуская тару вниз параллельно наполнению продуктом, происходит дозация. Для подачи продукта серводвигатель перемещает поршень вверх, тем самым выталкивая продукт из дозирующего цилиндра в сопла. Механизм подъема и опускания тары работает аналогично перемещению поршня в дозирующем цилиндре, только вместо самого поршня - площадка подъема и опускания тары. По окончании цикла дозации все шесть клапанов переключаются обратно в режим забора продукта, позиционная звезда начинает поворачиваться на заданный шаг, наполненная тара выходит на транспортер, а пустая поступает в пазы позиционной звезды и цикл дозации повторяется.After filling all six slots 5 (Fig. 2) of the position star with PLC, a signal is sent to take the product from the pipeline into the metering cylinders 6, which have a certain volume, filling occurs due to the movement of the piston inside the metering cylinder downwards, creating a vacuum in the cylinder and sucking the product inside. Also, the product can already be under pressure in the case of using an external pump or press, which facilitates the process of sucking in the product. The piston is moved by rotating the shaft of the servo drive 9 (Fig. 3), which, via a belt drive, transmits rotation to the screw of the ball-screw drive installed in the housing 10, the axis of which has a rigid connection with the piston in the metering cylinder. After filling the dosing cylinder, a signal is received from the PLC to switch all six valves 7 from the product intake position to the product dosing position through the nozzles 8. After switching the valves, the container lifting mechanism 11 to the nozzles is triggered and, gradually lowering the container down parallel to filling with the product, dosing occurs. To supply the product, the servomotor moves the piston up, thereby pushing the product out of the dosing cylinder into the nozzles. The container lifting and lowering mechanism works similarly to the movement of the piston in the dosing cylinder, only instead of the piston itself, there is a container lifting and lowering platform. At the end of the dosing cycle, all six valves switch back to the product intake mode, the position star begins to rotate by a given step, the filled container goes out onto the conveyor, and the empty one goes into the grooves of the position star and the dosing cycle is repeated.
Особенностями данного принципа розлива является отсутствие гибких шлангов в системе подачи продукта, а также замена пневмоцилиндра, являющегося приводом поршня в дозирующем цилиндре, на серводвигатель и винтовую пару. Данные изменения дают возможность фасовать густые продукты, так как серводвигатель может создать большее усилие на поршне, чем пневмоцилиндр, а жестко соединенный трубопровод выдерживает большее давление в системе, чем гибкие шланги. Также с помощью серводвигателя удобнее и проще регулировать ход поршня в дозирующем цилиндре, так как количество оборотов вала серводвигателя выставляется напрямую с панели управления машиной и не может измениться в случае воздействия внешний факторов (например - вибрация). Регулировка хода поршня на пневмоцилиндре осуществляется перемещением магнитного геркона, который регистрирует положение поршня и прекращает подачу воздуха в пневмоцилиндр. Недостатком такого решения является меньшая точность хода поршня дозирующего цилиндра и влияние внешних факторов на положение геркона. Как итог с помощью данных особенностей удалось достичь следующего технического результата: возможность фасовать густой продукт в тару, повышенная надежность трубопроводной системы, повышенная точность дозации за счет точного хода поршня в дозирующем цилиндре, отсутствие влияния внешних факторов на точность хода поршня.The features of this filling principle are the absence of flexible hoses in the product supply system, as well as the replacement of the pneumatic cylinder, which is the piston drive in the dosing cylinder, with a servomotor and a screw pair. These changes make it possible to pack thick products, since the servomotor can create more force on the piston than the pneumatic cylinder, and a rigidly connected pipeline can withstand more pressure in the system than flexible hoses. Also, with the help of a servomotor, it is more convenient and easier to adjust the piston stroke in the dosing cylinder, since the number of revolutions of the servomotor shaft is set directly from the machine control panel and cannot change in the event of exposure to external factors (for example, vibration). Adjustment of the piston stroke on the pneumatic cylinder is carried out by moving the magnetic reed switch, which registers the position of the piston and stops the air supply to the pneumatic cylinder. The disadvantage of this solution is the lower accuracy of the piston stroke of the dosing cylinder and the influence of external factors on the position of the reed switch. As a result, with the help of these features, it was possible to achieve the following technical result: the ability to pack a thick product into containers, increased reliability of the pipeline system, increased dosing accuracy due to the precise stroke of the piston in the dosing cylinder, and the absence of influence of external factors on the accuracy of the piston stroke.
Обеспечение надежности трубопровода заключается в исключении гибких соединений в системе забора и подачи продукта. Вся трубопроводная магистраль выполнена в виде жестких соединений трубопроводов на быстроразъемных соединениях типа Clamp. Опускание сопел в тару для повышения точности дозации и сокращения разбрызгивания продукта заменено подъемом тары к соплам Подъем тары к соплам дает те же преимущества, что и опускание сопел в тару.Ensuring the reliability of the pipeline consists in eliminating flexible connections in the product intake and supply system. The entire pipeline main is made in the form of rigid pipeline connections on quick-release Clamp type connections. Lowering the nozzles into the container to improve dosing accuracy and reduce product splashing is replaced by lifting the container to the nozzles. Raising the container to the nozzles provides the same advantages as lowering the nozzles into the container.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2843743C1 true RU2843743C1 (en) | 2025-07-17 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU115228A1 (en) * | 1958-02-10 | 1958-11-30 | Г.Я. Неделько | A device for filling liquid thick consistency, such as jam |
| US3335767A (en) * | 1964-12-08 | 1967-08-15 | M R M Company Inc | Accurate measure rotary filling machine |
| US5427161A (en) * | 1993-02-27 | 1995-06-27 | Apv Ortmann+Herbst Gmbh | Volumetric beverage receptacle filling apparatus and method |
| US20040016475A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | Ramon Navarro | Apparatus for filling containers with viscous liquid food products |
| EP2604571A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | Krones AG | Rotating machine for closing or filling of containers |
| CN205556063U (en) * | 2016-02-14 | 2016-09-07 | 佛山市南海乾业净水设备有限公司 | Contactless full -automatic dosing filling machine |
| US20160332859A1 (en) * | 2014-01-17 | 2016-11-17 | Khs Gmbh | Container-processing machine for processing containers |
| CN206858139U (en) * | 2017-04-01 | 2018-01-09 | 苏州韩迅机器人系统有限公司 | A kind of double end plunger type high-precision measuring system |
| US10519017B2 (en) * | 2014-07-21 | 2019-12-31 | Patent Agencies Limited | Filler machine |
| US10954112B2 (en) * | 2015-06-23 | 2021-03-23 | Abc Fillers, Inc. | Multi-container filling machine, valves, and related technologies |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU115228A1 (en) * | 1958-02-10 | 1958-11-30 | Г.Я. Неделько | A device for filling liquid thick consistency, such as jam |
| US3335767A (en) * | 1964-12-08 | 1967-08-15 | M R M Company Inc | Accurate measure rotary filling machine |
| US5427161A (en) * | 1993-02-27 | 1995-06-27 | Apv Ortmann+Herbst Gmbh | Volumetric beverage receptacle filling apparatus and method |
| US20040016475A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | Ramon Navarro | Apparatus for filling containers with viscous liquid food products |
| EP2604571A1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-06-19 | Krones AG | Rotating machine for closing or filling of containers |
| US20160332859A1 (en) * | 2014-01-17 | 2016-11-17 | Khs Gmbh | Container-processing machine for processing containers |
| US10519017B2 (en) * | 2014-07-21 | 2019-12-31 | Patent Agencies Limited | Filler machine |
| US10954112B2 (en) * | 2015-06-23 | 2021-03-23 | Abc Fillers, Inc. | Multi-container filling machine, valves, and related technologies |
| CN205556063U (en) * | 2016-02-14 | 2016-09-07 | 佛山市南海乾业净水设备有限公司 | Contactless full -automatic dosing filling machine |
| CN206858139U (en) * | 2017-04-01 | 2018-01-09 | 苏州韩迅机器人系统有限公司 | A kind of double end plunger type high-precision measuring system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5340147B2 (en) | Processing machine | |
| US5524683A (en) | Method and apparatus for filling containers | |
| US10611506B2 (en) | Container filling apparatus and method | |
| CN203451213U (en) | Quantitative barreled water filling machine | |
| RU2396203C1 (en) | Procedure for trouble-free control of feed valve | |
| CN105692527A (en) | Container Filling System and Valve for Same | |
| EP0631977A1 (en) | Automatic carousel machine for the metered feeding and packaging of fluid products | |
| JP3064686B2 (en) | Method and pumping device for pumping products | |
| RU2843743C1 (en) | Method for volumetric dispensing of thick products | |
| US4375826A (en) | Container filling machine | |
| US5417260A (en) | Metering-out device, a metering-out valve, and apparatus for timed metering out of liquid | |
| EP2128080A1 (en) | Method for washing filling appartus and filling tank | |
| EP0345602B1 (en) | Method and apparatus for minimizing foam in filling cartons | |
| US3447576A (en) | Fluid distributing apparatus | |
| CN103303851A (en) | Filling system adopting time pressure method | |
| CN1433957A (en) | Liquid filling machine | |
| US5865226A (en) | Servo motor driven fill system | |
| ITMI971668A1 (en) | MACHINE FOR FILLING CONTAINERS IN PARTICULAR FOR FILLING BOTTLES AND RELATIVE FILLING METHOD | |
| EP3913334A1 (en) | Liquid dosing system | |
| CN205634853U (en) | Filling cap screwing machine's filling device | |
| RU2759303C1 (en) | Linear dispensing machine | |
| EP0486440B1 (en) | Device for dispensing liquid products to rotating elements, especially in bottling machines | |
| CN203346049U (en) | Constant pressure device | |
| RU2838708C1 (en) | Dosing device | |
| KR20090097386A (en) | Quantity supply device for packing machine |