Дозатор для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів

Винахід може бути використаний в хімічній, фармацевтичній та харчовій промисловості. Винахід відноситься до дозаторів і дозволяє підвищити точність дозування рідких і пастоподібних продуктів. Відомо, що Існує дозатор для рідких та пастоподібних продуктів [Авт. св. СРСР №1652201, опублік. 1991]. Дозатор для рідких та пастоподібних продуктів має резервуар, в нижній частині якого є вихідний конічний отвір, клапан зі штоком та вакуумна система. Вакуумна система включає розташовану під вихідним отвором резервуара роз'ємну камеру для розташування тари. Роз'ємна камера має можливість зворотньопоступального руху у вертикальній площині. Роз'ємна камера складається із стола для тари та корпуса, в верхній частині якого виконаний конічний отвір. На корпусі роз'ємної камери є патрубок для з'єднання з джерелом вакууму. Недоліком даного пристрою є те, що на шток установлений привод зворотньо-поступального руху, що ускладнює конструкцію дозатора. Поверхнею штока в продукт вводяться мікроорганізми. Відомий пристрій, що прийнятий нами за прототип - дозатор [Авт. св. СРСР №1520346, опублік. 1989]. Дозатор має дозуючу камеру, яка має приводний витискувач, виконаний у вигляді мембрани, вхідний та вихідний клапани, запорні органи яких розташовані на штоці, який зв'язаний з приводом зворотньопоступального руху. На кінці штока розташований запорний орган, який покритий еластичним матеріалом, та сідло вихідного клапана, які виконані конічними, з однаковою конусністю. В штоці виконано канал з'єднаний з патрубком для підключення до джерела стисненого повітря. Мембрана виконана з жорстким центром, на якому з зазором і можливістю обертання закріплений диск. Диск виконаний з переферійними радіальними прорізами, які направлені під кутом a до його площини. Вхідний клапан сполучений з резервуаром. Недоліками даного дозатора є те, що на штоці та на виштовхувані дози встановлені окремі приводи зворотньо-поступального руху, що ускладнюють конструкцію пристрою; над поверхнею продукту у резервуарі тиск - атмосферний, що зменшує швидкість заповнення дозуючої камери; при зворотньо-поступальному русі штока, на його поверхні із нестерильної зони в продукт вводяться мікроорганізми. В основу винаходу поставлене завдання створення дозатора для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів шляхом зміни конструкції забезпечити спрощення конструкції дозатора, що дає можливість швидкого збирання та розбирання вузлів, підвищення точності дозування, прискорення наповнення дозуючої камери, зменшення об'єму стерильної зони. Поставлене завдання вирішується тим, що дозатор для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів включає корпус, встановлених на ньому резервуар та дозуючу камеру, встановлений в корпусі клапан. Згідно винаходу клапан виконаний в вигляді порожнистого циліндру з каналом і фланцем з отворами, канал починається з боку фланця і закінчується радіальним отвором на протилежному кінці, встановлений в корпус над окремо розміщеним перемішувачем тари, вісь якого паралельна осі клапана, і кінематично зв'язана з нею через тару, причому в нижній частині корпусу знаходиться патрубок стисненого стерильного повітря, з'єднаний з отвором, вісь якого розташована по дотичній до каналу клапана, дозуюча камера виконана в вигляді мірного циліндра з поршнем, що вільно розміщений в мірному циліндрі, на кришці якого встановлені регулятор дози і патрубок стисненого стерильного повітря, а резервуар є герметичним і в його верхній частині встановлений патрубок стисненого стерильного повітря. Можливо регулятор дози виконувати у вигляді гвинтового пристрою. Можливо поршень дозуючої камери виконати феромагнітним, зовні дозуючої камери встановлені датчики положення поршня. Причинно-наслідковий зв'язок між ознаками, що пропонуються та очікуваним технічним результатом полягає в слідуючому. Клапан, виконаний у вигляді порожнистого циліндра з фланцем з отворами, який має канал, що починається з боку фланця і закінчується радіальним отвором на протилежному кінці. У цей канал через патрубок, що розміщений в нижній частині корпусу подається по дотичній до нього стиснене стерильне повітря. Таке розміщення патрубка спричиняє турбулентний, спіральний рух стисненого стерильного повітря у каналі і приводить до кращого видалення залишків продукту з поверхні канала клапана. Це приводить до підвищення точності дозування. Пропонується у фланці клапана виконувати отвори, через які повинно виходити повітря з тари та те, що подається до каналу клапана, для видалення з каналу клапана залишків продукта. Така конструкція запобігає виліт краплин продукту в зону, за межами тари. А це є однією з умов асептичного пакування. Клапан переміщується в своє верхнє положення переміщувачем тари, з яким він кінематично зв'язаний через тару, осі клапана і переміщувача тари паралельні. Це виключає становлення окремого приводу зворотньо-поступального руху для переміщення клапана, що спрощує конструкцію дозатора. Дозуюча камера виконана в вигляді мірного циліндра. Це дозволяє спростити конструкцію дозатора та надає можливість швидкого складання та розбирання вузла, що є необхідним для систем асептичного пакування. Пропонується регулятор дози виконувати у вигляді гвинтового пристрою, що встановлений на кришці дозуючої камери. Це спрощує конструкцію дозатора і дозволяє досягти високої точності позиціювання поршня. Пропонується поршень дозуючої камери приводити в рух за рахунок сили тиску стисненого стерильного повітря на поверхні поршня, яке через патрубок подається до дозуючої камери. Це приводить до спрощення конструкції дозатора, бо поршень не потребує приводу зворотньо-поступального руху. Пропонується верхню частину резервуара виконувати з патрубком стисненого стерильного повітря. Це приводить до збільшення різниці тисків між резервуаром та дозуючою камерою, що спричиняє збільшення швидкості наповнення дозуючої камери. Можливо запропонувати в конструкції поршень дозуючої камери виконувати феромагнітним, а зовні дозуючої камери встановлювати датчики положення поршня. Це дає змогу контролювання положення поршня у дозуючій камері. Поєднання всіх запропонованих ознак дозволяє забезпечити технічний результат: спрощення конструкції дозатора та можливість його швидкого збирання та розбирання, підвищення точності дозування, прискорення наповнення дозуючої камери та зменшення об'єму стерильної зони. На кресленні зображений дозатор для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів при нижньому положенні клапана та проміжному положенні поршня. Дозатор для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів складається з корпусу 1, в який встановлений клапан 2, виконаний у вигляді порожнистого циліндра з каналом і фланцем з отворами. Канал починається з боку фланця і закінчується радіальним отвором на протилежному кінці. Клапан, встановлений в корпус над окремо розміщеним переміщувачем тари 3, вісь якого паралельна осі клапана 2, і кінематично зв'язаний з ним через тару 4. В нижній частині корпусу 1 знаходиться патрубок стисненого стерильного повітря 5, з'єднаний з отвором, вісь якого розміщена по дотичній до канала клапана. Нижня частина корпусу 1 примикає до кожуха 6, який обмежує стерильну зону, в якій знаходиться клапан 2, переміщувач тари 3 та тара 4. На корпусі 1 встановлені герметичний резервуар 7, в верхній частині якого є патрубок стисненого стерильного повітря 8, та дозуюча камера 9, виконана у вигляді мірного циліндра з поршнем 10, що вільно розміщений в мірному циліндрі, на кришці 11 якого встановлені регулятор дози 12 та патрубок стисненого стерильного повітря 13. Регулятор дози 12 можливо виконувати у вигляді гвинтового пристрою. Можливо поршень 10 виконувати феромагнітним, а зовні дозуючої камери 9 встановлювати датчики положення поршня. Дозатор для асептичного пакування рідких і пастоподібних продуктів працює таким чином. Продукт подається в резервуар 7, який встановлений на корпусі 1. Клапан 2 знаходиться в своєму нижньому положенні. В верхній частині резервуара 7 знаходиться патрубок 8, через який до резервуара подається стиснене стерильне повітря, яке створює тиск на поверхні продукта. Завдяки різниці тисків між резервуаром 7 і дозуючою камерою 9, яка виконана в вигляді мірного циліндра продукт із резервуара 7 через канал в корпусі 1 подається до дозуючої камери 9. Заповнюючи її продукт піднімає поршень 10, який вільно розміщений в дозуючій камері 9, до контакту з регулятором дози 12, який кріпиться на кришці 11 дозуючої камери 9. На переміщувач тари 3 установлюється тара 4 і він піднімається до контакту тари з фланцем клапана 2 і піднімає клапан у його верхнє положення. Причому радіальний отвір, яким закінчується канал у клапані 2 сполучається з каналом у корпусі 1. Через патрубок 13 до дозуючої камери 9 подається стиснене стерильне повітря, яке створює тиск на поверхні поршня 10. Поршень під дією своєї ваги і тиску стисненого стерильного повітря витискує продукт через канал у корпусі 1 і канал у клапані 2 дотари 4. Після того як поршень 10 досяг свого нижнього положення переміщувач тари 3 опускається, клапан 2 займає своє нижнє положення. Причому радіальний отвір на кінці канала клапана 2 сполучається через отвір у корпусі 1 з патрубком 5. Через цей патрубок по дотичній до осі клапана 2 у канал подається стиснене стерильне повітря. Потік повітря створюючи турбулентний рух видаляє з каналу клапана залишки продукта, які попадають до тари 4. Повітря через отвори у фланці клапана 2 виходить зовні тари і попадає до стерильної зони, яка обмежена кожухом 6. Потім переміщувач тари 3 опускається у своє нижнє положення і тару 4 забирають. Далі цикл повторюється.