Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок

1 Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок, який містить ванну з рідиною, конус, встановлений в рідині, джерело світла, фотоприймач, який відрізняється тим, що введено робот, оснащений конусом-захоплювачем, що містить рухомі КОНІЧНІ клешні робота, з'єднані з рухомими щоками, розташованими з обох боків конічних клешень з їх приводами з можливістю автоматизованого реагування роботом від сигналу фотореле для вилучення негерме тичних консервних банок, подана пара по впускному трубопроводу подається через виконавчий механізм і відводиться по випускному трубопроводу через штуцер для підтримання температури рідини у ванні і тиску в герметичному паровому резервуарі, у ванні з рідиною встановлено теплове реле з можливістю керування виконавчим механізмом пропускання пари, напрямні консервних банок закріплені до трубчатих опор з допомогою гумових втулок з можливістю пропускання консервних банок різних типорозмірів 2 Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок по п 1, який відрізняється тим, що лійкоподібна посудина з вентилем встановлена в дні парового резервуара 3 можливістю зливу конденсату Винахід відноситься до м'ясної промисловості, зокрема, до контролю виготовлених консервних банок, а саме до контролю герметичності закочених консервних банок бульбашковим методом і може бути використаний при виробництві м'ясних або інших консервних банок на підприємствах різних форм власності ВІДОМІ пристрої, установки, стенди, машини, способи для контролю чи випробувань виробів на герметичність [Заявка ФРГ № 2160695, кл 42 к 36/01, 1973, Патент ФРГ № 2038030, кл G 01 М 3/02, 1974, Патент Великобританії № 1424901, кл G 01 М 3/02, А С СРСР №№ 332344 502268, 539242, 759883, 796677, 805088, 821986 859842, 905676, 977967, 12260946 1355880] Відоме використання наступних основних елементів в цих технічних рішеннях ванна з робочою рідиною для встановлення випробуваного виробу, нагрівачі робочої рідини, система автоматичного підтримання температури робочої рідини, джерело тиску для проведення випробувань, пристрої ПІДНІмання-опускання випробовуваних виробів чи транспортер з направляючими для розміщення випробовуваних виробів, вузли герметизації і т п - складність системи вилучення негерметичної консервної банки, - відсутність можливості автоматизації процесу, - складність регулювання у випадку подачі консервних банек різних типорозмірів, - відсутність сприймаючих елементів, які реагують на невеликі збурення (бульбашки повітря), - не ефективність підтримування відповідної температури рідини у ванні, що може приводити до зниження надійності і якості контролю герметичності виробів, - відносно велика енергозатратність контролю герметичності виробів (через застосування пневматики, стисненого повітря і т п ) Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого комплексу автоматизованого контролю герметичності консервних банок є пристрій для контролю герметичності виробів [А С СРСР № 1772645] Зазначений пристрій містить ванну , заповнену рідиною, конус-уловлювач, встановлений у рідині, джерело світла і фотоприймач, причому джерело світла встановлено так, що світловий промінь напрямлений під кутом де поверхні рідини, фотоприймач встановлений по ходу відбитого від поверхні рідини світлового променя, а то Однак зазначені технічні рішення мають наступні недоліки со 47139 чка відбиття розміщена над вершиною конусауловлювача Перевагою цього пристрою є те, ще він містить сприймаючий елемент (конус-уловлювач), який реагує на невеликі збурення (бульбашки повітря) Однак цей пристрій має наступні недоліки - складність системи вилучення негерметичної консервної банки, - відсутність можливості автоматизації процесу, - складність регулювання у випадку подачі консервних банок різних типорозмірів, - не ефективність підтримування відповідної температури рідини у ванні, що може приводити до зниження надійності і якості контролю герметичності виробів, - відносно велика енергозатратність контролю герметичності виробів (через застосування пневматики, стисненого повітря і т п ), Запропонований комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок дозволяє усунути вказані недоліки і забезпечує надійну автоматизацію вилучення негерметичної консервної банки, можливість автоматизованого контролю герметичності консервних банок різних типорозмірів при наявності сприймаючого елементу, який реагує на невеликі збурення при безперервному підігріві рідини у ванні, при автоматизованому контролі температуриу ванні з рідиною В основу винаходу поставлено завдання створити комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок, який забезпечував би надійну автоматизацію вилучення негерметичних консервних банок з можливістю автоматизованого контролю герметичності консервних банок різних типорозмірів при наявності сприймаючого елементу, який реагував би на невеликі збурення при безперервному підігріві рідини у важні, при автоматизованому контролі температури у ванні з рідиною Технічний результат досягають тим, що введено робот, оснащений конусом-захоплювачем, що містить рухомі КОНІЧНІ клешні робота, з'єднані з рухомими щоками, розташованими з обох боків конічних клешень з їх приводами з можливістю автоматизованого реагування роботом від сигналу фотореле з вилученням негерметичних консервних банек, подана пара по впускному трубопроводу через виконавчий механізм з відводом по випускному трубопроводу через штуцер з можливістю підтримання температури води у ванні і тиску в герметичному паровому резервуарі, у ванні з рідиною встановлена теплове реле з можливістю керування виконавчим механізмом пропускання пари, направляючі консервних банок закріплені до трубчастих опор з допомогою гумових втулок з можливістю пропускання консервних банок різних типорозмірів Лійкоподібна посудина s вентилем встановлена з дні парового резервуару з можливістю зливу конденсату Однією З найважливіших вимог до ряду виробів, наприклад, консервних банок є вимога герметичності [Гимощук І І > Черниш М Ю , Яворський В В Технология м'яса і м'ясопродуктів - К Урожай, с 135, 1992 р ] Негерметичність м'ясних консервних банок може приводити до важких отруєнь, в тому числі з смертельним закінченням, може завдати значних матеріальних втрат, привести до втрати респектабельності м'ясопереробного підприємства Герметичність закочених консервних перевіряють у ванні з рідиною, яка має температуру 85 90°С При такій температурі рідини у ванні, з негерметичної консервної банки виходять бульбашки повітря, тоді консервну банку з дефектом негерметичності оператор виймає і направляє на переробку (консервні банки відкривають і вміст перекладають в іншу банку) [Л Т Алехина, А С Большаков, В Г Боресков и др Под ред И А Рогова - М Агропромиздат, с 402, 1988] При проведенні патентного пошуку заявником знайдено технічне рішення [АС № 1772645], яке містить найбільшу КІЛЬКІСТЬ суттєвих ознак, спільних з заявленим комплексом автоматизованого контролю герметичності консервних банок (ванна, заповнена рідиною, конус-уловлювач, встановлений в рідині, джерело світла і фотоприймач, причому джерело світла встановлено так, що світловий промінь напрямлений під кутом до поверхні рідини, фотоприймач встановлений по ходу відбитого від поверхні рідини світлового променя, а течка відбиття розміщена над вершиною конусауловлювача) Однак наявність зазначених, спільних з прототипам ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок Технічних рішень, які б за сукупністю ознак співпадали з заявленим комплексом не виявлено Це дозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ заявленого технічного рішення критерію "новизна" В патентній і науково-технічній літературі не знайдено технічних рішень, в яких буди б описані ВІДОМОСТІ про ознаки, ще відрізняють заявлений комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату введено робот, оснащений конусом-захоплювачем, що містить рухомі КОНІЧНІ клешні робота, з'єднані з рухомими щоками розташованими з обох боків конічних клешень з їх приводами з можливістю автоматизованого реагування роботом від сигналу фотореле з вилученням негерметичних консервних банок, подана пара по впускному трубопроводу через виконавчий механізм з відводом по випускному трубопроводу через штуцер з можливістю підтримання температури води у ванні з рідиною і тиску в герметичному паровому резервуарі, у ванні з рідиною встановлено теплове реле з можливістю керування виконавчим механізмом, пропускання пари, направляючі консервних банок закріплені до трубчастих опор з допомогою гумових втулок з можливістю пропускання консервних банок різних типорозмірів Лійкоподібна посудина з вентилем встановлена в дні парового резервуару з можливістю зливу конденсату Отже заявлене технічне рішення не випливає явним чином з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про його ВІДПОВІДНІСТЬ критерію "винахідницький рівень" Заявлений винахід відноситься до м'ясної 47139 промисловості, зокрема до контролю виготовлених консервних банок, а саме де контролю герметичності закочених консервних банок бульбашковим методом і може бути використаний при виробництві м'ясних або інших консервних банок на підприємствах різних форм власності Отже відповідає критерію винаходу "промислова придатність" Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислове придатним, має винахідницький рівень, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності винаходу ВІДПОВІДНО де статті 7 розділу II Закону України "Про охорону прав на винаходи і корисні моделі" № 1771-111 Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок зображений на фіг 1 загальний вигляд комплексу у розрізі, фіг 2 - направляючі консервних банок у розрізі А-А, фіг 3 штуцер з каліброваним каналом у розрізі Б-Б, де 1 - конвеєр для подачі консервних банок, 2 - консервні банки, 3 - ванна з рідиною, 4 - робот для вилучення негерметичних консервних банок, 5 - ємність для консервних банок, які підлягають переробці, 6 - лоток, 7 - ємність автоклава, 8 - контрольна ділянка платформи, 9 - направляючі конвеєра, 10 - трубчаті опори, 11 - гумові втулки, 12 фотоприймач, 13 - клешні конуса-захоплювача, 14 - щоки конуса-захоплювача, 15 - привід конусазахоплювача, 16 - герметичний паровий резервуар, 17 - впускний трубопровід, 18 - виконавчий механізм, 19 - теплове реле, 20 - випускний трубопровід, 21 - штуцер, 22 - калібрований канал, 23 лійкоподібна посудина, 24 - вентиль, 25 - теплоізолюючий кожух, 26 - термометр, 27 - манометр, 28 - підставки Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок складається з конвеєра 1 для подачі консервних банок 2 у ванну з рідиною температурою 85-90°С, робота 4 для вилучення негерметичних консервних банок у ємність 5 для консервних банок, які підлягають переробці (фіг 1) Герметичні консервні банки 2, які пройшли контроль по лотку 6 попадають у ємність автоклава 7 Посередині ванни 3 з рідиною розміщена контрольна ділянка платформи 8, біля якої закінчується направляюча 9 конвеєра для консервних банок 2 Направляючі 9 конвеєра 1 закріплені в трубчатих опорах 10 і фіксуються гумовими втулками 11 (фіг 2) Таке кріплення направляючих 9 дозволяє змінювати відстань між направляючими для автоматизованого контролю герметичності консервних банок різних типорозмірів (номерів), висота банок різна Перпендикулярно до конвеєра 1 для подачі консервних банок над серединою контрольної ділянки платформи 8 встановлено контрольну ЛІНІЮ джерело світла - фотоприймач 12 Причому джерело світла (на фіг 1 не показано) встановлено так, що хід променя світла розміщений під кутом до поверхні рідини, а фотоприймач 12 - по ходу відбитого променя від поверхні рідини Точка відбиття розміщена над вершиною конуса-захоплювача робота При переміщенні консервних банок 2ів рідині, бульбашки, які виділяються, збираються в конусі-захоплювачі Клешні 13 конуса-захоплювача і щоки 14 конуса-захоплювача, які розташовані з обох боків конічних клешень, разом утворю ють конус-захоплювач, що працює від приводу 15 конуса-захоплювача і здатний фокусувати бульбашки повітря, які виділяються лише з негерметичних консервних банок Для підігріву рідини у ванні під ванною виконане герметичний паровий резервуар 16 Пара до резервуара подається по впускному трубопроводу 17 через виконавчий механізм 18 по сигналу теплового реле 19, яке відрегульовано на мінімальну температуру 85°С і максимальну температуру 90°С 3 парового резервуара 16 пара виводиться по випускному трубопроводу 20 зі штуцером 21, який має калібрований канал 22 Це забезпечує підтримання температури рідини у ванні і тиску в герметичному паровому резервуарі 16 В дні герметичного парового резервуару 16 вставлена лійкоподібну посудину 23 з вентилем 24 для зливу (спуску) конденсату Підігрів води у ванні з рідиною 3 здійснюється за допомогою пари, яка є в консервних цехах і за допомогою якої здійснюється стерилізація в автоклавах, а також приготування сировини в котлах Це дає змогу уникнути використання додаткових джерел енергії (наприклад, електроенергії) Знизу герметичного парового резервуару 16 розміщений теплоізолюючий кожух 25 для зменшення втрат теплоти Температура води у ванні з рідиною 3 контролюється додатково термометром 26 Тиск пари у впускному трубопроводі контролюється манометром 27, який при перевищенні зиску вмикає аварійну сигналізацію Комплекс автоматизованого контролю герметичності встановлено на підставках 28 Працює комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок наступним чином Консервні банки 2 по конвеєрі 1 поступають у ванну з рідиною 3 відповідної температури Герметично закочені консервні банки 2 проходять через ванну з рідиною 3, і по лотку 6 попадають у ємність автоклава Звідти їх разом з ємністю автоклава 7 поміщають в автоклав для стерилізації З негерметично закочених банок, при цій температурі виходять бульбашки повітря При попаданні негерметичної консервної банки на контрольну ділянку платформи 8, бульбашки повітря, які виділяються, збираються в конусі-захоплювачі При цьому повітря виходить на поверхню рідини, розриває гладку поверхню рідини і в цьому випадку промінь не попаде на фотоприймач 12 і реєструється негерметичність консервної банки Фотоприймач 12 входить в склад фотореле, яке вимикає двигун переміщення конвеєра 1 і вмикає реагування робота 4 Робот 4 підводить конус-захоплювач до негерметичної консервної банки, захоплює її за допомогою клешень 18 конуса-захоплювача з їх приводами 15, а рухомі щоки 14 конусазахоплювача, які з'єднані з клешнями з обох боків, перешкоджають випаданню консервної банки 2 з конуса-захоплювача Далі робот 4 опускає негерметичну консервну банку 2 у ємність 5 для консервних банок, які підлягають переробці Далі робот 4 повертається в попередня положення, вмикається двигун переміщення конвеєра 1 При попаданні наступної негерметичної консервної банки процес повторюється 8 47139 При пониженні температури води у ванні з рідиною 3, спрацьовує теплове раде 19 і відкривається виконавчий механізм 18, тоді пара по впускному трубопроводу 17 поступає в герметичний паровий резервуар 16 Завдяки тому, вода у ванні з рідиною підогрівається Для створення ВІДПОВІДНОГО тиску і температури в герметичному паровому резервуарі 16, пара з нього виходить через штуцер 21 з каліброваним каналом 22 При досягненні температури води у ванні з рідиною 3 максимального значення, спрацьовує теплове реле 19 і припиняється подача пари у герметичний паровий резервуар 16 шляхом закриття виконавчого механізму 18 Додатково температуру у ванні з рідиною можна проконтролювати по термометру 26 Комплекс може працювати в ручному і автоматизованому режимах В ручному режимі ко 1 2 З манди зупинки конвеєра 1, вмикання робота 4, здійснення підігріву рідини у ванні через виконавчий механізм здійснює оператор Періодично після проведення робіт, з лійкоподібної пай судини 23 шляхом відкривання вентиля 24 зливають конденсат з герметичного парового резервуару 16 Комплекс автоматизованого контролю герметичності консервних банок дозволяє автоматизувати і роботизувати процес виявлення і видалення негерметичних консервних банок при роботі з консервними банками різних типорозмірів з автоматизованим підтриманням відповідної температури рідини у ванні і тиску в герметичному паровому резервуарі при використанні типового теплоносія для даного виробництва (пари) 19 12 14 15 /З В 26 & ?8 ФІГ. 1 А-А Фіг. 2 7 ю 47139 £ - 5 27 22 Фіг. З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71