Апарат для дозування та змішування рідин

1. Апарат для дозування, змішування і гомогенізації будь-яких рідких продуктів, незалежно від їх природи, кінцевого призначення і використання, виконаний з можливістю функціонування в статичному або динамічному режимах, що містить резервуар (4) з кришкою (10), яка має активатор (8), на осі якого закріплені лопаті (14) з можливістю регулювання висоти, який відрізняється тим, що має станину, шасі або раму (1), де розміщено модуль управління (2) з системою електронного управління дозуванням, до складу якої входить робот та ряд периферійних пристроїв для вибору режиму роботи апарата і управління різноманітними електромагнітними клапанами для виконання робочих операцій, з можливістю підключення очисного насоса і резервуара для надлишкового об'єму суміші, вбудований регулятор в'язкості, пристрої підключення дистанційного управління і контролю і механізму контролю збоїв в роботі апарата, оснащеного в свою чергу комплектом дозуючих насосів з електронним управлінням (5) з можливістю безпосереднього всмоктування з вхідного резервуара (7) та нагнітання через них рідин безпосередньо в резервуар-змішувач (4) для виконання змішування, при цьому регулювання подачі рідини контролюється дозуючим насосом (5), куди шлангом (6) подається рідина і який створює вакуум для заповнення внутрішньої порожнини цього насоса рідиною, а рухаючись в протилежному напрямку і завдяки своїй системі клапанів, ця рідина витискається з порожнини в напрямку, протилеж 2 (19) 1 3 91373 4 соса (5) подаються різні рідини в резервуарзмішувач (4) шлангами, при цьому дозуючий насос здійснює контроль рівня за допомогою електронного органу управління, встановленого в порожни ні (9) резервуара (4), який подає сигнал про можливість переповнення резервуара (4) внаслідок збою в процесі роботи. Об'єктом даного винаходу є новий апарат для дозування та змішування рідин і спосіб його дії, задачею якого є розробка такої конфігурації, яка дозволяє одночасно виконувати операції дозування і змішування, а також гомогенізації будь-яких рідин незалежно від їх кінцевого призначення та наступного застосування в складі будь-якого процесу виробництва чи споживання; а також операції дозування та змішування компонентів, частка яких у відсотках або співвідношення яких задається безпосередньо на панелі управління даного апарату за обмеженої кількості можливих варіантів. Даний винахід може застосовуватись в тій галузі промисловості, яка займається виробництвом апаратів, пристроїв та елементів для дозування та змішування рідин в цілому. В результаті проведеного дослідження в галузі, пов'язаній з даним винаходом, заявник не виявив існування на даний момент жодної механізованої системи дозування та змішування рідин в цілому, що мала б характеристики подібні до даної, крім апарата згідно з патентом P 200201012, який належить цьому ж авторові і описує апарат для дозування та змішування рідин, характеристики якого значно поступаються характеристикам апарата, описаного в даному документі. Апарат для дозування та змішування рідин і спосіб його дії за даним винаходом пропонують конфігурацію машини, здатної автоматично виконувати процеси одночасного дозування і змішування декількох рідин, під час яких необхідно здійснювати контроль за відсотковим вмістом або співвідношенням складових. Точніше кажучи, конструкція даного апарата для дозування та змішування будь-яких рідин містить в собі механізм електронного управління всіма засобами, що регулюють процеси подачі рідин, дозуючи відповідні об'єми кожної складової частини для отримання бажаної композиції кінцевої суміші. Процес дозування можна виконувати для рідини будь-якого типу, незалежно від того, чи є вона провідником, чи ні, що виключає залежність від температури цієї рідини або режиму подачі. Апарат для дозування та змішування рідин містить електронний дозатор, головною функцією якого є досягнення точного співвідношення між різними складовими - рідинами, що утворюють бажану суміш, причому ці рідини можуть подаватись у входи цього дозатора, або всмоктуватись самим дозатором, або нагнітатись іншим насосом. Рідина шлангом подається у дозуючий насос, який при цьому створює вакуум, заповнюючи нею його внутрішню порожнину, а при протіканні рідини в протилежному напрямку, система клапанів спричиняє викачування рідини з порожнини насоса по іншому шляху, ніж шлях всмоктування цієї рідини. Цей процес дозування об'єму рідини вважається одним тактом - весь хід від положення, коли насос максимально відкритий, і порожнина заповнюється до максимального рівня - до положення, яке виявляють електронні або електропневматичні органи управління. Управління співвідношенням складових виконується за допомогою різних дозуючих насосів, кожний з яких контролює об'єм дози своєї рідини по відношенню до головного насоса, таким чином, створюючи задане об'ємне співвідношення (пропорцію) складових. Вхідні резервуари можна оснастити системою наповнення, яка б по мірі спустошення цих резервуарів заповнювала б їх до потрібного рівня. Електронна система управління задає максимальне зміщення, або кількість циклів, для кожного з насосів за вибраним співвідношенням складових суміші, причому, всі насоси мають загальне початкове положення, а також фіксоване кінцеве положення для одного з них і змінювані для решти, що дозволяє вибирати різні співвідношення складових при фіксованому значенні об'єму. Електронне управління дозатора складається з робота з підключеними до нього різними периферійними пристроями, які мають отримувати вхідні дані, або команди, обробляти їх, а на виході активувати електромагнітні клапани та інші виконавчі елементи апарату. Апарат для дозування та змішування також має можливість контролювати мінімальні рівні суміші, які дають можливість повторювати цикли дозування, а також рівні безпеки, які запобігають переливу суміші у випадку відмови механізмів управління. Апарат згідно даного винаходу має механізм подачі сигналу тривоги у випадку зміни температури в приміщенні, оскільки для деяких процесів рекомендується вжиття конкретних заходів у випадку зміни температури; є можливість задати допустиме значення підвищення температури і постійно його контролювати. Опис даного винаходу для досягнення повнішого розуміння його характеристик супроводжується рядом фігур, які є частиною цього опису. Ці фігури, які є більшою мірою ілюстративними, ніж обмежуючими, та представляють наступне: На фігурі 1. надано вигляд спереду апарата для дозування і змішування рідин згідно даного винаходу. На фігурі 2. надано змішувальний елемент, який використовується для динамічного змішування рідин. На фігурі 3. надано вигляд в розрізі резервуара, показаного на фіг. 2. На фігурі 4. показані спіраль і камера для статичного змішування. Кращий варіант виконання винаходу 5 На фіг. 1 зображено загальний вигляд апарата для дозування та змішування рідин, який складається з шасі або станини (1), на якій розміщується панель управління (2), модуль з дозуючими насосами (3) і резервуар-змішувач (4) з активатором. В даному винаході представлені відповідні трубопроводи підведення рідин і впуску їх в апарат, а також очисний насос, який дозволяє виконувати ручну або автоматичну очистку продукту. До складу апарата також входять вищезгаданий активатор (8) з подвійною спіраллю (14) для якісного перемішування рідин, а також резервуар (4), в якому можуть змішуватись невеликі об'єми сумішей. Можна побачити, що отримані суміші містяться в резервуарі (4), оснащеному кришкою (10) з активатором, що має конусоподібну нижню частину (11), де розміщено фільтр (12), який дозволяє використовувати суміш повністю, без забруднення осадом. Для роботи апарата дозування та змішування рідин користувач має в електронному вигляді задати (або змінити) співвідношення складових за допомогою механічного селектора, або безпосередньо з електронної системи вибору, від 100% до 1%, маючи можливість вибрати будь-які бажані співвідношення складових. Моніторинг правильності виконання операцій стосовно отриманої готової суміші здійснюється за допомогою системи зважування, встановленої в деталі опори резервуара-змішувача, яка дозволяє перевірити, щоб доза продукту, яка поступає з кожної дозуючої системи (3), повністю подавалась в резервуар-змішувач (4); з метою контролю повної відповідності реального результату співвідношення рідин його заданому значенню існує система моніторингу, яка контролює вхідні резервуари (7), в яких в кожний момент відомо об'єм залишку відповідної рідини, що дозволяє перевірити правильність вмісту цієї рідини в суміші. Користувач може задати склад суміші як у відсотках, так і у частках її складових. Суміш готують в пластмасовому резервуарі (4), який має вихід в нижній частині (13), оснащений фільтром (12), розміщеним в конусоподібній основі, що дає можливість виконувати всмоктування повністю і мінімізувати проникнення нерозчинних залишків у готову суміш, і має активатор (8) з подвійною лопастю (14) для виконання якісної гомогенізації. Додатково підключена також система регулювання в'язкості - якщо задано значення в'язкості результуючої суміші, то система постійно виконує автоматичний контроль цього значення, додаючи агент для розбавлення, або підвищуючи, за необхідності, складову в'язкості і температуру компонентів суміші. Згідно з винаходом відміряють об'єм для змішування, який має бути вилитий в резервуар (4) по кожній з операцій завантаження; щойно рівень суміші досягне заданого мінімального значення, дозатор автоматично доливає мінімальний, або заданий об'єм суміші. Цей процес повторюється скільки потрібно. Щойно буде досягнуто задане значення об'єму 91373 6 дозованої суміші, апарат зупиниться, щоб швидкість витрати готової суміші строго відповідала швидкості, необхідній для процесу виробництва, оскільки апарат не вмикається знову для нової дози, поки не буде зафіксовано мінімальний рівень. В розробці також передбачена можливість задавати термін придатності, якщо суміш його потребує; користувач може задати максимальний період часу для знаходження суміші в резервуарі.Таким чином, якщо цей заданий час спливе до досягнення мінімального рівня в резервуарі (4), вмикається звуковий і світловий сигнал тривоги, попереджуючи користувача про те, що резервуар і інші частини апарата, що містять продукт, час якого вичерпано, необхідно очистити для уникнення будь-яких проблем у виробничому процесі. Розробка за даним винаходом має також механізм автоматичної очистки, в цьому випадку сигнал тривоги буде означати початок цієї операції, яка здійснюється за допомогою електромагнітних клапанів і пневматичних управляючих ключів. Даний винахід пропонує також можливість встановлювати сигнал закінчення визначеного проміжку часу (таймер), що дозволяє встановити одну, або декілька змін за потреби, таким чином, звуковий і світловий сигнал буде подаватись перед закінченням робочого дня. Змішування продуктів в апараті відбувається шляхом динамічного, або статичного процесів, тобто, динамічно - шляхом використання резервуара (4), куди подається задана кількість доз компонентів, і де відбувається їх змішування активатором (8), прикріпленим до кришки (10) резервуара; цей активатор можна встановити в режим безперервного перемішування суміші, або перемішування лише протягом процесу дозування. Вищезгадана кришка (10) резервуара має вхід, куди підключено шланги (16) подачі від дозатора. Статичний процес перемішування відбувається за допомогою спіралі (17), виконаної з алюмінію, нержавіючої сталі, поліетилену, або іншого відповідного матеріалу, вставленої в камеру (15) по її периметру таким чином, що рідини рухаються від входу до виходу по шляху, що нагадує лабіринт, з отворами і крилами, впадинами і виступами, і вимушені змішуватись, в результаті утворюючи кінцеву суміш. В процесі динамічного змішування використовується резервуар (4), з активатором (8), прикріпленим до кришки (10), куди підводяться шланги подачі рідини від дозуючого насоса (5); таким чином, різні продукти, що підлягають змішуванню, наливаються в резервуар (4), де рівень рідин може контролюватись за допомогою електронного механізму контролю, встановленого в порожнині (9) резервуару (4) таким чином, що в випадку виявлення мінімального (згідно заданого значення) рівня процедури дозування і змішування повторюються з метою досягнення безперервного підживлення процесу виробництва. Ця система контролю рівня також попереджує користувача у випадку можливого переповнення сумішшю резервуару (4) внаслідок збою в процесі роботи. Розробка згідно винаходу має систему управ 7 91373 ління насосами дозування рідин, яка дозволяє виявити випадки, коли той чи інший насос працює без навантаження і вмикає сигнал тривоги, повідомляючи користувача про необхідність поповнити запас однієї з рідин, або про несправність одного з дозуючих насосів - у таких випадках вмикається звуковий і світловий сигнали тривоги. При виникненні ситуації, коли вмикається звуковий і світловий сигнали тривоги, є можливість дистанційно визначити місце її виникнення, причому це може бути цілковито автономна система, без проводів, з автономним живленням і дистанційним управлінням. Необхідно також зазначити, що висоту обох лопастей (14), змонтованих на осі активатора (8), можна регулювати, що полегшує процес змішування суміші з початку процесу дозування. По закінченні приготування готова суміш тран Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 спортується до процесу виробництва, що може виконуватись за рахунок сили гравітації -для чого служить вихідний отвір в дні (13), або бічній стінці резервуару -або шляхом всмоктування за допомогою насоса будь-якого типу, придатного для всмоктування даної суміші. Після виконання процесів дозування і перемішування, новоутворений продукт має подаватись далі у процес виробництва, що може бути виконано за допомогою будь-якого обладнання згідно з заявкою, просто підключивши його до виходу (13) резервуару (4). Після детального опису сутності даного винаходу та його практичного застосування, залишається зазначити, що його форма, матеріали, а також виготовлення можуть підлягати модифікації в тій мірі, доки вони істотно не впливають на характеристики, заявлені в наступному розділі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601