устройство для наполнения емкостей пластичным продуктом, преимущественно творогом

Формула изобретения

1. Устройство для наполнения емкостей пластичным продуктом, преимущественно творогом, содержащее питатель, дозирующее приспособление, включающее мерные гильзы, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары, отличающееся тем, что в рабочей части поршня выполнена выемка, диаметр которой по торцу поршня не превышает диаметр поршня, а в теле поршня выполнены каналы для сообщения полости выемки с источником сжатой газообразной среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходные участки каналов расположены под углом к оси поршня так, что их геометрические оси проходят через зоны кромок рабочей части поршня.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что геометрические оси каналов в теле поршня образованы отрезками прямых линий.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поршень выполнен составным, причем рабочая часть поршня образована вставкой из полимерного материала, например капролона, а каналы во вставке сообщены с каналами в теле поршня.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность выемки выполнена в виде тела вращения, преимущественно сферы, или в виде одной или нескольких конических поверхностей, или совокупности упомянутых поверхностей и плоскости.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что образующая тела вращения в зоне выходной кромки поверхности выемки составляет с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к расфасовочно-упаковочному оборудованию и может быть использовано на предприятиях молочной промышленности, а также в других отраслях, где требуется фасовка пластичных или вязких продуктов в тару.

Известно устройство для дозирования вязких продуктов в тару, содержащее карусель, установленную на ведущем валу, смонтированные на ней дозирующие цилиндры с размещенными в них приводными поршнями, и звездочку для подачи тары, при этом привод поршней включает штоки с роликами, перемещаемыми по копиру (а.с. СССР, N 171778, B 65 B 3/12, 1964).

Такое выполнение привода приводит к интенсивному износу роликов и поверхности копира, что требует высокого качества термической и механической обработки этих изделий.

Известно также устройство для дозирования вязких продуктов, состоящее из карусели с укрепленными по ее окружности дозаторами, каждый из которых содержит цилиндр с поршнем, имеющим полый шток для прохода продукта, выходной патрубок и выпускной клапан, и стола для тары (а.с. СССР, N 176818, кл. B 65 B 3/30, 1963).

Недостатком данного устройства является разбрызгивание продукта в разных направлениях и невозможность наполнения нежесткой тары, так как открывание клапана осуществляется под воздействием тары, которая должна быть достаточно прочной.

Наиболее близким к изобретению является устройство для наполнения тары продуктом, содержащее питатель, дозирующее приспособление, включающее карусель с укрепленными по ее окружности мерными гильзами, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для полдачи тары (а.с. СССР N 581009, кл. B 65 B 3/12, 1977).

Однако это устройство не обеспечивает точного дозирования продукта, что обусловлено его налипанием на поверхность рабочей части поршня при выталканивании продукта из мерной тары и уносом части дозы. В значительной степени это касается такого вязкого и пластичного продукта, как творог, особенно традиционный российский творог, который характеризуется высокими показателями адгезии практически к любому известному конструкционному материалу - к металлам, пластмассам, дереву.

Известны технические решения, позволяющие снизить явление налипания творога на выталкивающий поршень путем регулярного смачивания последнего. Однако такое решение нельзя признать приемлемым, поскольку оно ведет к нарушению дозировки и внесению в дозу продукта постороннего вещества - смачивающей жидкости.

Задачей изобретения является повышение точности дозирования при наполнении тары продуктом, в частности традиционным российским творогом.

Эта задача решается тем, что в устройстве для наполнения тары продуктом, преимущественно творогом, содержащем питатель, дозирующее приспособление, включающее мерные емкости в виде гильз, по меньшей мере один выталкивающий поршень и приспособление для подачи тары, причем в рабочей части выталкивающего поршня выполнена выемка, предпочтительно сферическая (из технологических соображений), наибольший диаметр которой не превышает (равен или незначительно меньше) диаметра поршня, и каналы для сообщения полости выемки с источником подачи газообразной рабочей среды, преимущественно воздуха.

Кроме воздуха в качестве рабочей среды может быть использован инертный газ, например азот.

Каналы предпочтительно должны быть расположены в теле поршня под углом к оси последнего так, чтобы геометрические оси их выходных участков проходили бы через зоны кромок рабочей части поршня.

Поршень целесообразно (из технологических соображений) выполнить составным, а именно с вставкой на его рабочей части, выполненной преимущественно из капролона.

Поверхность выемки выполнена как тело вращения: сфера, конус, их комбинации, сочетание их с плоскостью, ограничивающей дно выемки.

Важно при этом, чтобы образующая поверхности выемки в зоне выходной кромки последней (или в зоне выходного участка поршня) составляла с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для наполнения тары продуктами;

на фиг. 2 - схематично показан поршень;

на фиг. 3 и 4 - показаны положения поршня относительно мерной гильзы в начальной и конечной фазах наполнения тары продуктом.

Устройство содержит питатель 1, дозирующее приспособление, которое включает карусель 2 с укрепленными по ее окружности мерными емкостями 3, выполненными в виде гильз, выталкивающий поршень 4 и приспособление для подачи тары 5, которое также может быть выполнено в виде карусели. В рабочей части 6 тела поршня 4 выполнены выемка 7, предпочтительно сферическая, и каналы 8 для сообщения полости выемки с источником подачи воздуха (или инертного газа). Выемка 7 может быть также образована одной или несколькими коническими поверхностями и плоскостью или совокупностью всех или некоторых из перечисленных поверхностей. Как было указано выше, диаметр выемки по торцу поршня 4 равен или несколько меньше диаметра поршня, таким образом, толщина пояска на торце поршня минимальна. Каналы 8 в теле поршня 4 имеют такое расположение и форму, при которых геометрическая ось 9 их выходных участков 10 направлена к зоне кромок рабочей части 6 поршня 4. При этом каналы выполняются предпочтительно прямолинейными или состоящими из прямолинейных участков. Поршень может быть выполнен составным и оснащен вставкой 11 из полимерного материла, например капролона, в которой выполняются выемка 7 и выходные участки 10 каналов, последние из которых соединены с каналами в теле поршня. На поршне 4 выполнен штуцер 12, соединенный с каналами в теле поршня и подключенный к источнику (не показан) сжатой газообразной среды, например воздуху. Поверхность выемки 7 образована поверхностями вращения, как то: сферической, конической и другими или их совокупностью, а также их совокупностью с плоскостью, ограничивающей дно выемки. Набор упомянутых поверхностей, форма, диаметр и количество каналов 8 определяются свойствами продукта и технологическими возможностями изготовителя. При этом необходимо иметь в виду, что для оптимальной работы поршня необходимо, чтобы образующая поверхности выемки в зоне выходной кромки последней (выходного участка 10 поршня 4) составляла с образующей боковой цилиндрической поверхности поршня острый угол .

Устройство работает следующим образом. Продукт из питателя 1 шнеком 8 подается в мерную гильзу 3, закрепленную на карусели 2. Количество подаваемого в гильзу продукта определяется временем работы шнека питателя. Гильза 3 с набранной дозой продукта перемещается вращением карусели 32 в зону выгрузки и размещается над тарой 5, подведенной соответствующим приспособлением.

Приводимый пневмоцилиндром поршень 4 начинает выталкивать дозу продукта из мерной гильзы 3 в тару 5. При этом с продуктом контактирует не вся рабочая часть 6 поршня 4, а только незначительная часть поверхности выемки 7, поскольку в замкнутом центральном пространстве выемки находится воздух, препятствующий проникновению туда продукта, и продукт перемещается под действием этой воздушной подушки. Таким образом, поскольку отсутствует непосредственно контакт продукта с большей частью поверхности рабочей части поршня, то и налипание продукта имеет место только на незначительной части поршня.

В конце хода через штуцер 12 поршня по каналам 8 подается сжатый воздух от источника (не показан), динамическим напором которого налипший на поршень продукт удаляется в тару 5. В результате повышается точность дозирования, т. к. практически весь находящийся в гильзе продукт попадает в тару. После этого источник сжатого воздуха отключается. Перемещаемый из гильзы в тару продукт имеет ровную поверхность и готов к операции укупоривания, на позицию выполнения которой тара 5 перемещается каруселью.

При изменении вида и свойств продукта может быть признана целесообразной замена вставки 11 на другую, имеющую соответствующие продукту каналы и форму выемки.

Конструкция устройства позволяет использовать в качестве газообразной среды не только воздух, но и при наличии источника инертный газ, например азот, применение которого, не ухудшая свойств очистки поршня, в то же время позволяет повысить срок хранения упакованного продукта.