1. Установка для розлива жидкостей, содержащая расположенные на опорной станине расходный резервуар и каретку на вертикальных направляющих с электропневмоприводом, заливные головки на каретке, наливную штангу на каждой заливной головке с внутренним сквозным каналом; дозаторы для соответствующих заливных головок, каждый из которых соединен с расходным резервуаром жестким патрубком с краном и гибким патрубком с соответствующей наливной штангой; транспортер сосудов с электроприводом и приемной площадкой под заливными головками, отсекатели сосудов на входе и выходе приемной площадки, а также программно-командный блок, отличающаяся тем, что каретка снабжена устройством регулирования расстояния между заливными головками в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов и датчиками верхнего и нижнего положений каретки; каждая заливная головка снабжена запорным электровентилем, расположенным на входе в головку на соответствующей наливной штанге, и индивидуальным датчиком отсутствия сосуда, а выходной конец каждой штанги снабжен потокоуспокаивающей насадкой и центрирующим фиксатором горлышка сосуда; расходный резервуар снабжен датчиком критического уровня, соответствующего объему жидкости, достаточному для разового заполнения всех сосудов на приемной площадке; каждый дозатор снабжен датчиком расхода жидкости, счетным прибором и блоком управления запорным электровентилем на соответствующей головке, при этом установка снабжена датчиками наличия сосуда на входе и выходе приемной площадки, а в программно-командном блоке первый и второй входы соединены соответственно с кнопками ПУСК и СТОП, третий и четвертый входы - с датчиками наличия сосудов соответственно на выходе и входе приемной площадки, пятый вход - с датчиком и сигнализатором критического уровня жидкости в расходном резервуаре, шестой вход - с датчиком верхнего положения каретки, седьмой вход - с датчиком нижнего положения каретки и вторыми входами счетных приборов всех дозаторов, первые входы которых соединены с соответствующими датчиками расхода жидкости, восьмые входы на блоке по количеству заливных головок соединены с соответствующими датчиками отсутствия сосудов, девятые входы на блоке также по количеству заливных головок соединены соответственно в каждом из дозаторов с первым входом блока управления и выходом счетного прибора; первый выход программно-командного блока соединен с входом электропривода транспортера сосудов, второй выход - с входом электропневмопривода второго отсекателя сосудов, третий выход - с входом электропневмопривода первого отсекателя сосудов, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым и вторым входами электропневмопривода каретки, а шестой выход - со вторыми входами блоков управления дозаторов заливных головок, а выход каждого упомянутого блока управления соединен с входом соответствующего запорного электровентиля.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для регулирования расстояния между заливными головками выполнено в виде закрепленных на свободной поверхности опорной пластины каретки верхней и нижней продольных направляющих планок и размещенных в их пазах с возможностью продольного перемещения несущих платформ с фиксаторами и гнездами для крепления заливных головок, транспортер выполнен с боковыми продольными прутковыми ограждениями U-образной формы, свободные концы которых помещены в сквозные отверстия на вертикальных кронштейнах, закрепленных на корпусе транспортера по всей его длине, и снабжен фиксаторами положения горлышек сосудов относительно наливных штанг, отсекатель с электропневмоприводом и датчиком наличия сосуда на входе приемной площадки расположены на дополнительной Г-образной платформе, прикрепленной к корпусу транспортера вертикальной частью посредством болтов в горизонтальном пазу с возможностью ее продольного перемещения, на вертикальной части Г-образной платформы, также перпендикулярно закреплен электропневмопривод с толкателем отсекателя, возвратной пружиной и закрепленным в торце на переднем свободном конце толкателя отсекающим элементом в виде вертикально ориентированной и соосно совмещенной с ним пластины, а на горизонтальной части Г-образной платформы расположен упомянутый датчик в виде шарнирно закрепленного на ней и расположенного вдоль толкателя двуплечего рычага, первое плечо которого выполнено телескопическим с фиксатором его длины и ограничителем угла поворота, а второе плечо связано с пружиной сжатия и на свободном его конце в торце закреплен воздействующий элемент, взаимодействующий с чувствительным элементом датчика наличия сосуда на входе приемной площадки.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что быстросъемная потокоуспокаивающая насадка выполнена в виде наперсткообразного корпуса с резьбой внутри для соединения с резьбой на наружной поверхности на нижней свободной части наливной штанги, углублениями на нижней торцевой части для заворачивающего ключа, центральным отверстием в нижней части с диаметром, равным диаметру сквозного канала в наливной штанге, и снабжена установленными внутри в нижней части съемным сетчатым вкладышем и прижимной шайбой.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центрирующий фиксатор горлышка применяемых сосудов выполнен в виде размещенной на наливной штанге с возможностью свободного вертикального перемещения относительно ее чашеобразного колпака усеченной конусообразной формы с открытой широкой нижней и закрытой узкой верхней частью, в верхней части выполнена кольцевая проточка, глубина которой соответствует высоте упомянутой насадки, и центральное сквозное отверстие для наливной штанги, при этом в верхней части боковой конусной стенки выполнены сквозные отверстия для удаления воздуха при заполнении сосуда.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик отсутствия сосуда под заливной головкой выполнен в виде параллельно расположенного относительно наливной штанги и жестко закрепленного снизу на ее несущей платформе кронштейна, свободный нижний конец которого шарнирно связан с двуплечим рычагом с возможностью обеспечения взаимодействия одного его плеча с центрирующим фиксатором горлышка сосуда при крайнем нижнем его положении на наливной штанге и взаимодействия его второго плеча с размещенными на упомянутом кронштейне толкающей пружиной и ограничителем угла поворота двуплечего рычага, а также с чувствительным элементом посредством закрепленного на свободном конце второго плеча воздействующего элемента.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик расхода жидкости дозатора содержит корпус с измерительной полостью, крышкой, входным и выходным тангенциально направленными отверстиями, лопастную крыльчатку, установленную в измерительной полости с возможностью вращения, элемент связи лопастной крыльчатки со счетным прибором, защитным кожухом наружного функционально-преобразовательного участка, при этом элемент связи содержит бесконтактную магниточувствительную пластинку Холла с формирователем считывающего сигнала, расположенные на наружном функционально-преобразовательном участке на отдельной печатной плате, закрепленной на прижимной гайке крышки, и магнит, расположенный на лопастной крыльчатке с возможностью взаимодействия его магнитного поля с магниточувствительной полупроводниковой пластинкой Холла через воздушный зазор и крышку из немагнитного материала, причем магнит выполнен кольцевым многополюсным и установлен со стороны крышки на торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, концентрично жестко закрепленной на ней оси вращения с возможностью обеспечения самобалансировочного уравновешивания, а магниточувствительная полупроводниковая пластинка Холла помещена в выполненную на дополнительно введенном кольцевом магнитопроводе радиальную щель с возможностью увеличения концентрации относительно ее магнитного поля, магнитопровод расположен соосно с кольцевым многополюсным магнитом и закреплен на тыльной стороне упомянутой печатной платы, при этом формирователь считывающего сигнала расположен на лицевой стороне этой платы и содержит дифференциальный усилитель-преобразователь с входом, соединенным с магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла, и усилитель мощности с входом, соединенным с выходом дифференциального усилителя-преобразователя, и выходом, соединенным с выходом датчика расхода жидкости с возможностью создания для счетного прибора необходимого и достаточного считывающего сигнала, соответствующего измеряемому единичному объемному расходу жидкости и пропорционального углу поворота лопастной крыльчатки, определяемому выражением a = 360ш/n, где a - заданный угол поворота лопастной крыльчатки и n - количество пар полюсов на кольцевом магните, а ось вращения лопастной крыльчатки выполнена игольчатой с возможностью размещения с одной стороны во втулке скольжения и взаимодействия с подпятником, запрессованным в крышке, а с другой стороны - с подпятником, запрессованным в дно корпуса, свободный консольно выступающий конец которого помещен во втулку скольжения, запрессованную в противоположной торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, игольчатая ось вращения выполнена длиной немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников, а открытые контактные концы игольчатой оси вращения и соответствующих подпятников выполнены в виде опорных пар "конус-плоскость" с возможностью обеспечения точечного соприкосновения с минимально возможной контактной площадью, а также с незначительным сопротивлением и нагрузкой при вращении лопастной крыльчатки.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что счетный прибор дозатора выполнен в виде отдельного блока, размещенного дистанционно, при этом счетный прибор включает в себя счетчик текущего объемного расхода жидкости с цифровым индикатором и кратностью показаний, равной измеряемому разовому объемному расходу жидкости, задатчик необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке, элемент сравнения показаний счетчика и значений задатчика, элемент регулируемой задержки времени t на финишную доводку остатка меньше кратности показаний счетчика, причем первый и второй входы счетного прибора соединены соответственно со счетным и сбрасывающим входами счетчика, а выход счетного прибора через элемент регулируемой задержки времени t соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком, а второй вход - с выходом счетчика.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления дозатора включает в себя логический элемент И, логический элемент ИЛИ и логический элемент НЕ, причем первый вход блока управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с входом элемента НЕ, а выход блока управления соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом элемента НЕ.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что программно-командный блок включает в себя двенадцать логических элементов И, пять логических элементов ИЛИ, пять логических элементов НЕ, три логических элемента ИЛИ-НЕ, логический элемент И-НЕ, два задатчика количества сосудов на приемной площадке, два счетчика количества поступающих сосудов, два элемента сравнения значения соответствующих задатчиков и показания соответствующих счетчиков, элемент регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг, элемент регулируемой задержки времени t2 образования интервала между последним заполненным сосудом и первым порожним сосудом, элемент регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов напротив заливных головок и элемент регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению, причем первый вход блока соединен с первыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, второй вход - с входом первого элемента НЕ, третий вход - с первым, счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения; четвертый вход блока соединен с первым счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента сравнения, а вторые сбрасывающие входы первого и второго счетчиков соединены с выходом девятого элемента И, вторым входом пятого элемента ИЛИ, первыми входами первого элемента ИЛИ-НЕ и десятого элемента И; пятый вход блока соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ; шестой вход блока соединен со вторым входом седьмого элемента И и первыми входами третьего элемента И и третьего элемента ИЛИ-НЕ; седьмой вход блока соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом одиннадцатого элемента И; восьмые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом одиннадцатого элемента И; девятые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами двенадцатого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, входом пятого элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ; первый выход блока соединен с первыми входами четвертого, пятого, шестого и девятого элементов И, вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходом первого элемента И, и первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ; второй выход блока соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через третий элемент НЕ и элемент задержки времени t1 соединен с выходом третьего элемента И, а также через третий элемент НЕ, элемент задержки времени t2 и четвертый элемент НЕ соединен со вторым входом пятого элемента И; в первом элементе сравнения второй вход соединен с первым задатчиком, а выход - через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И; во втором элементе сравнения второй вход соединен со вторым задатчиком, а выход - с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, а также через элемент задержки времени t3 с первым входом четвертого элемента ИЛИ; третий выход блока соединен с выходом пятого элемента И и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента И; четвертый выход блока соединен с выходом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход - со вторыми входами четвертого элемента ИЛИ, элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом одиннадцатого элемента И и выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом пятого элемента НЕ; пятый выход блока соединен с выходом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ; шестой выход блока соединен через элемент задержки времени t4 с выходом одиннадцатого элемента И.

 

(57) Реферат / Формула:
Установка для розлива жидкостей, содержащая расположенные на опорной станине расходный резервуар и каретку на вертикальных направляющих с электропневмоприводом, заливные головки на каретке, наливную штангу на каждой заливной головке с внутренним сквозным каналом; дозаторы для соответствующих заливных головок, каждый из которых соединен с расходным резервуаром жестким патрубком с краном и гибким патрубком с соответствующей наливной штангой; транспортер сосудов с электроприводом и приемной площадкой под заливными головками, отсекатели сосудов на входе и выходе приемной площадки, а также программно-командный блок, отличающаяся тем, что каретка снабжена устройством регулирования расстояния между заливными головками в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов и датчиками верхнего и нижнего положений каретки; каждая заливная головка снабжена запорным электровентилем, расположенным на входе в головку на соответствующей наливной штанге, и индивидуальным датчиком отсутствия сосуда, а выходной конец каждой штанги снабжен потокоуспокаивающей насадкой и центрирующим фиксатором горлышка сосуда; расходный резервуар снабжен датчиком критического уровня, соответствующего объему жидкости, достаточному для разового заполнения всех сосудов на приемной площадке; каждый дозатор снабжен датчиком расхода жидкости, счетным прибором и блоком управления запорным электровентилем на соответствующей головке, при этом установка снабжена датчиками наличия сосуда на входе и выходе приемной площадки, а в программно-командном блоке первый и второй входы соединены соответственно с кнопками ПУСК и СТОП, третий и четвертый входы - с датчиками наличия сосудов соответственно на выходе и входе приемной площадки, пятый вход - с датчиком и сигнализатором критического уровня жидкости в расходном резервуаре, шестой вход - с датчиком верхнего положения каретки, седьмой вход - с датчиком нижнего положения каретки и вторыми входами счетных приборов всех дозаторов, первые входы которых соединены с соответствующими датчиками расхода жидкости, восьмые входы на блоке по количеству заливных головок соединены с соответствующими датчиками отсутствия сосудов, девятые входы на блоке также по количеству заливных головок соединены соответственно в каждом из дозаторов с первым входом блока управления и выходом счетного прибора; первый выход программно-командного блока соединен с входом электропривода транспортера сосудов, второй выход - с входом электропневмопривода второго отсекателя сосудов, третий выход - с входом электропневмопривода первого отсекателя сосудов, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым и вторым входами электропневмопривода каретки, а шестой выход - со вторыми входами блоков управления дозаторов заливных головок, а выход каждого упомянутого блока управления соединен с входом соответствующего запорного электровентиля.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для регулирования расстояния между заливными головками выполнено в виде закрепленных на свободной поверхности опорной пластины каретки верхней и нижней продольных направляющих планок и размещенных в их пазах с возможностью продольного перемещения несущих платформ с фиксаторами и гнездами для крепления заливных головок, транспортер выполнен с боковыми продольными прутковыми ограждениями U-образной формы, свободные концы которых помещены в сквозные отверстия на вертикальных кронштейнах, закрепленных на корпусе транспортера по всей его длине, и снабжен фиксаторами положения горлышек сосудов относительно наливных штанг, отсекатель с электропневмоприводом и датчиком наличия сосуда на входе приемной площадки расположены на дополнительной Г-образной платформе, прикрепленной к корпусу транспортера вертикальной частью посредством болтов в горизонтальном пазу с возможностью ее продольного перемещения, на вертикальной части Г-образной платформы, также перпендикулярно закреплен электропневмопривод с толкателем отсекателя, возвратной пружиной и закрепленным в торце на переднем свободном конце толкателя отсекающим элементом в виде вертикально ориентированной и соосно совмещенной с ним пластины, а на горизонтальной части Г-образной платформы расположен упомянутый датчик в виде шарнирно закрепленного на ней и расположенного вдоль толкателя двуплечего рычага, первое плечо которого выполнено телескопическим с фиксатором его длины и ограничителем угла поворота, а второе плечо связано с пружиной сжатия и на свободном его конце в торце закреплен воздействующий элемент, взаимодействующий с чувствительным элементом датчика наличия сосуда на входе приемной площадки.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что быстросъемная потокоуспокаивающая насадка выполнена в виде наперсткообразного корпуса с резьбой внутри для соединения с резьбой на наружной поверхности на нижней свободной части наливной штанги, углублениями на нижней торцевой части для заворачивающего ключа, центральным отверстием в нижней части с диаметром, равным диаметру сквозного канала в наливной штанге, и снабжена установленными внутри в нижней части съемным сетчатым вкладышем и прижимной шайбой.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центрирующий фиксатор горлышка применяемых сосудов выполнен в виде размещенной на наливной штанге с возможностью свободного вертикального перемещения относительно ее чашеобразного колпака усеченной конусообразной формы с открытой широкой нижней и закрытой узкой верхней частью, в верхней части выполнена кольцевая проточка, глубина которой соответствует высоте упомянутой насадки, и центральное сквозное отверстие для наливной штанги, при этом в верхней части боковой конусной стенки выполнены сквозные отверстия для удаления воздуха при заполнении сосуда.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик отсутствия сосуда под заливной головкой выполнен в виде параллельно расположенного относительно наливной штанги и жестко закрепленного снизу на ее несущей платформе кронштейна, свободный нижний конец которого шарнирно связан с двуплечим рычагом с возможностью обеспечения взаимодействия одного его плеча с центрирующим фиксатором горлышка сосуда при крайнем нижнем его положении на наливной штанге и взаимодействия его второго плеча с размещенными на упомянутом кронштейне толкающей пружиной и ограничителем угла поворота двуплечего рычага, а также с чувствительным элементом посредством закрепленного на свободном конце второго плеча воздействующего элемента.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик расхода жидкости дозатора содержит корпус с измерительной полостью, крышкой, входным и выходным тангенциально направленными отверстиями, лопастную крыльчатку, установленную в измерительной полости с возможностью вращения, элемент связи лопастной крыльчатки со счетным прибором, защитным кожухом наружного функционально-преобразовательного участка, при этом элемент связи содержит бесконтактную магниточувствительную пластинку Холла с формирователем считывающего сигнала, расположенные на наружном функционально-преобразовательном участке на отдельной печатной плате, закрепленной на прижимной гайке крышки, и магнит, расположенный на лопастной крыльчатке с возможностью взаимодействия его магнитного поля с магниточувствительной полупроводниковой пластинкой Холла через воздушный зазор и крышку из немагнитного материала, причем магнит выполнен кольцевым многополюсным и установлен со стороны крышки на торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, концентрично жестко закрепленной на ней оси вращения с возможностью обеспечения самобалансировочного уравновешивания, а магниточувствительная полупроводниковая пластинка Холла помещена в выполненную на дополнительно введенном кольцевом магнитопроводе радиальную щель с возможностью увеличения концентрации относительно ее магнитного поля, магнитопровод расположен соосно с кольцевым многополюсным магнитом и закреплен на тыльной стороне упомянутой печатной платы, при этом формирователь считывающего сигнала расположен на лицевой стороне этой платы и содержит дифференциальный усилитель-преобразователь с входом, соединенным с магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла, и усилитель мощности с входом, соединенным с выходом дифференциального усилителя-преобразователя, и выходом, соединенным с выходом датчика расхода жидкости с возможностью создания для счетного прибора необходимого и достаточного считывающего сигнала, соответствующего измеряемому единичному объемному расходу жидкости и пропорционального углу поворота лопастной крыльчатки, определяемому выражением a = 360ш/n, где a - заданный угол поворота лопастной крыльчатки и n - количество пар полюсов на кольцевом магните, а ось вращения лопастной крыльчатки выполнена игольчатой с возможностью размещения с одной стороны во втулке скольжения и взаимодействия с подпятником, запрессованным в крышке, а с другой стороны - с подпятником, запрессованным в дно корпуса, свободный консольно выступающий конец которого помещен во втулку скольжения, запрессованную в противоположной торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, игольчатая ось вращения выполнена длиной немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников, а открытые контактные концы игольчатой оси вращения и соответствующих подпятников выполнены в виде опорных пар "конус-плоскость" с возможностью обеспечения точечного соприкосновения с минимально возможной контактной площадью, а также с незначительным сопротивлением и нагрузкой при вращении лопастной крыльчатки.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что счетный прибор дозатора выполнен в виде отдельного блока, размещенного дистанционно, при этом счетный прибор включает в себя счетчик текущего объемного расхода жидкости с цифровым индикатором и кратностью показаний, равной измеряемому разовому объемному расходу жидкости, задатчик необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке, элемент сравнения показаний счетчика и значений задатчика, элемент регулируемой задержки времени t на финишную доводку остатка меньше кратности показаний счетчика, причем первый и второй входы счетного прибора соединены соответственно со счетным и сбрасывающим входами счетчика, а выход счетного прибора через элемент регулируемой задержки времени t соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком, а второй вход - с выходом счетчика.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления дозатора включает в себя логический элемент И, логический элемент ИЛИ и логический элемент НЕ, причем первый вход блока управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с входом элемента НЕ, а выход блока управления соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом элемента НЕ.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что программно-командный блок включает в себя двенадцать логических элементов И, пять логических элементов ИЛИ, пять логических элементов НЕ, три логических элемента ИЛИ-НЕ, логический элемент И-НЕ, два задатчика количества сосудов на приемной площадке, два счетчика количества поступающих сосудов, два элемента сравнения значения соответствующих задатчиков и показания соответствующих счетчиков, элемент регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг, элемент регулируемой задержки времени t2 образования интервала между последним заполненным сосудом и первым порожним сосудом, элемент регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов напротив заливных головок и элемент регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению, причем первый вход блока соединен с первыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, второй вход - с входом первого элемента НЕ, третий вход - с первым, счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения; четвертый вход блока соединен с первым счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента сравнения, а вторые сбрасывающие входы первого и второго счетчиков соединены с выходом девятого элемента И, вторым входом пятого элемента ИЛИ, первыми входами первого элемента ИЛИ-НЕ и десятого элемента И; пятый вход блока соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ; шестой вход блока соединен со вторым входом седьмого элемента И и первыми входами третьего элемента И и третьего элемента ИЛИ-НЕ; седьмой вход блока соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом одиннадцатого элемента И; восьмые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом одиннадцатого элемента И; девятые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами двенадцатого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, входом пятого элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ; первый выход блока соединен с первыми входами четвертого, пятого, шестого и девятого элементов И, вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходом первого элемента И, и первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ; второй выход блока соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через третий элемент НЕ и элемент задержки времени t1 соединен с выходом третьего элемента И, а также через третий элемент НЕ, элемент задержки времени t2 и четвертый элемент НЕ соединен со вторым входом пятого элемента И; в первом элементе сравнения второй вход соединен с первым задатчиком, а выход - через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И; во втором элементе сравнения второй вход соединен со вторым задатчиком, а выход - с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, а также через элемент задержки времени t3 с первым входом четвертого элемента ИЛИ; третий выход блока соединен с выходом пятого элемента И и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента И; четвертый выход блока соединен с выходом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход - со вторыми входами четвертого элемента ИЛИ, элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом одиннадцатого элемента И и выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом пятого элемента НЕ; пятый выход блока соединен с выходом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ; шестой выход блока соединен через элемент задержки времени t4 с выходом одиннадцатого элемента И.

 

---

009118
Изобретение относится к установкам для розлива жидкостей, в частности к установкам для розлива напитков, продуктов и т.д.
Известна установка для розлива продуктов (сметаны), содержащая общую емкость, насос подачи продукта, опорную станину, общий трубопровод для подачи продукта, блок с пневмооборудованием и электрооборудованием, транспортер с приводом, механизм останова и фиксации сосудов в зоне их заполнения, дозаторы и пульт управления [1].
В этой установке каждый сосуд заполняется в отдельности.
Недостатком этой установки является ее громоздкость, большая металлоемкость и стоимость; ограниченные функциональные и технологические возможности, а также области применения, низкая производительность.
Известна установка для розлива напитков (минеральной воды), содержащая расположенные на опорной станине расходный резервуар и каретку на вертикальных направляющих, заливные головки на каретке, наливную штангу на каждой заливной головке с внутренним сквозным каналом; дозаторы для соответствующих заливных головок, в каждом из которых входное отверстие соединено с соответствующим выпускным отверстием на расходном резервуаре через жесткий патрубок с краном, а выходное отверстие соединено со сквозным каналом соответствующей наливной штанги через гибкий патрубок; транспортер сосудов с приемной площадкой под заливными головками, отсекатель сосудов на входе и отсекатель сосудов на выходе приемной площадки, а также систему управления [2].
В этой установке группа сосудов заполняется одновременно.
Эта установка является самой близкой к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату.
Однако она также имеет определенные недостатки.
Во-первых, в этой установке применены громоздкие и сложные мерные поршневые дозаторы, что значительно увеличивает общие габариты, массу, стоимость конструкции и занимаемые производственные площади, усложняет условия обслуживания.
Во-вторых, применяемые мерные поршневые дозаторы предназначены для заполнения сосудов только одной емкости и отсутствует возможность для заполнения сосудов различной вместимости, что значительно ограничивает функциональные и технологические возможности установки, а также области ее применения.
В-третьих, в поршневых мерных дозаторах, как известно, применяются резиновые манжеты и уп-лотнительные кольца, которые быстро выходят из строя из-за низкой эксплуатационной долговечности (истераются) и приводят к частым простоям, что ухудшает условия обслуживания в связи с постоянными заменами манжет и уплотнительных колец, снижает надежность и работоспособность установки, а также уменьшает ее производительность; причем при быстром износе манжет и кольцевых уплотнений происходят утечки и экономически неоправданные потери напитков, что снижает точность заполнения сосудов и качество выпускаемой продукции.
В-четвертых, в применяемых заливных головках отсутствуют средства потокоуспокоения и пеноу-странения, что снижает точность заполнения сосудов и качество выпускаемой продукции. В-пятых, в применяемых заливных головках отсутствуют средства удаления воздуха из сосудов при их заполнении, что также снижает качество выпускаемой продукции.
Задачей изобретения является уменьшение габаритов, массы и стоимости установки; расширение ее функциональных и технологических возможностей, а также областей применения; экономия производственных площадей; повышение надежности, работоспособности и точности заполнения сосудов; улучшение условий обслуживания и качества выпускаемой продукции.
Эта задача решается тем, что в установке для розлива жидкостей, содержащей расположенные на опорной станине расходный резервуар и каретку на вертикальных направляющих, заливные головки на каретке, наливную штангу на каждой заливной головке с внутренним сквозным каналом; дозатор для каждой заливной головки, входное отверстие которого соединено с соответствующим выпускным отверстием на расходном резервуаре через жесткий патрубок с краном, а выходное отверстие соединено со сквозным каналом в наливной штанге соответствующей заливной головки через гибкий патрубок; транспортер сосудов с приемной площадкой под заливными головками, первый отсекатель сосудов на входе и второй на выходе приемной площадки, в соответствии с изобретением, каретка выполнена с возможностью размещения на ней необходимого количества заливных головок с шагом, равным длине (диаметру) основания самого крупногабаритного применяемого сосуда и снабжена устройством регулирования на ней расстояния между заливными головками в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов; заливные головки снабжены запорными электровентилями, каждый из которых расположен вверху на соответствующей наливной штанге, а внизу на каждой штанге расположена потокоуспокаи-вающая насадка и центрирующий фиксатор горлышка сосуда, а также заливные головки снабжены индивидуальными датчиками отсутствия под ними сосудов; расходный резервуар снабжен датчиком критического уровня, установленного в нем на заданной высоте, соответствующей образованию внутри объема жидкости, достаточного только для разового заполнения всех сосудов на приемной площадке; дозаторы выполнены в виде входящих в каждый из них датчика расхода жидкости, счетного прибора и блока
- 1 -
009118
управления соответствующим запорным электровентилем; система управления включает в себя электропривод транспортера сосудов, электропневмопривод каретки, электропневмопривод первого отсекателя на входе и электропневмопривод второго отсекателя на выходе приемной площадки, запорные электровентили на заливных головках, дозаторы с индивидуальными датчиками расхода жидкости, счетным прибором и блоком управления, датчик и сигнализатор критического уровня жидкости в расходном резервуаре, датчик наличия сосуда на входе и датчик наличия сосуда на выходе приемной площадки, датчики отсутствия сосудов под заливными головками, датчики верхнего и нижнего положений каретки, программно-командный блок, кнопки ПУСК и СТОП, причем датчик верхнего положения каретки расположен на высоте с возможностью обеспечения заполнения самого высокого применяемого сосуда, а в программно-командном блоке первый и второй входы соединены соответственно с кнопками ПУСК и СТОП, третий и четвертый входы - с датчиками наличия сосудов соответственно на выходе и входе приемной площадки, пятый вход - с датчиком и сигнализатором критического уровня жидкости в расходном резервуаре, шестой вход - с датчиком верхнего положения каретки, седьмой вход - с датчиком нижнего положения каретки и вторыми входами счетных приборов всех дозаторов, первые входы которых соединены с соответствующими датчиками расхода жидкости, восьмые входы на блоке по количеству заливных головок соединены с соответствующими датчиками отсутствия сосудов, девятые входы на блоке также по количеству заливных головок соединены соответственно в каждом из дозаторов с первым входом блока управления и выходом счетного прибора; первый выход программно-командного блока соединен с входом электропривода транспортера сосудов, второй выход - с входом электропневмопривода второго отсекателя сосудов, третий выход - с входом электропневмопривода первого отсекателя сосудов, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым и вторым входами электропневмопривода каретки, а шестой выход - со вторыми входами блоков управления дозаторов заливных головок, а выход каждого упомянутого блока управления соединен с входом соответствующего запорного электровентиля.
Устройство для регулирования расстояния между заливными головками в зависимости от формы и габаритов применяемых сосудов выполнено в виде закрепленных на переднем торце каретки верхней и нижней продольных направляющих планок и помещенных в их пазах с возможностью продольного перемещения несущих платформ с фиксаторами, а также закрепленными на каждой из них соответствующими заливными головками, при этом боковые левые и правые продольные прутковые ограждения выполнены U-образной формы, свободные концы которых помещены в сквозные отверстия на вертикальных кронштейнах, закрепленных на корпусе транспортера сосудов по всей его длине, и снабжен фиксаторами положения с возможностью обеспечения ориентирования горлышек сосудов напротив наливных штанг соответствующих заливных головок в зависимости от длины (диаметра) основания применяемых сосудов и места расположения на них горлышек, а отсекатель с электропневмоприводом и датчиком наличия сосуда на входе приемной площадки расположены на отдельной платформе, закрепленной на корпусе транспортера сосудов посредством болтов, помещенных в выполненном горизонтальном пазу на упомянутой платформе с возможностью ее продольного перемещения в зависимости от ширины (диаметра) основания применяемых сосудов, причем отдельная платформа имеет Г-образную форму, на вертикальной части которой, кроме крепежных болтов в горизонтальном пазу, также перпендикулярно закреплен электропневмопривод с толкателем отсекателя, возвратной пружиной и закрепленным в торце на переднем свободном конце толкателя отсекающим элементом в виде вертикально расположенной и соосно совмещенной с ним пластины, а на горизонтальной части Г-образного кронштейна расположен упомянутый датчик в виде шарнирно закрепленного на ней и расположенного в вертикальной плоскости вдоль толкателя двуплечего рычага, первое плечо которого выполнено телескопическим с фиксатором его общей длины в зависимости от размеров применяемых сосудов и ограничителем угла его поворота, а второе плечо связано с возвратной в исходное положение пружиной и на свободном его конце в торце закреплен воздействующий элемент, взаимодействующий с чувствительным элементом датчика наличия сосуда на входе приемной площадки.
Быстросъемная потокоуспокаивающая насадка выполнена в виде наперсткообразного корпуса с резьбой внутри для соединения с резьбой на наружной поверхности на нижней свободной части наливной штанги, углублениями на нижней торцевой части для заворачивающего ключа, центральным отверстием в нижней части с диаметром, равным диаметру сквозного канала в наливной штанге, и снабжена установленными внутри в нижней части съемным сетчатым вкладышем и прижимной шайбой, при этом насадка выполнена с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра самого меньшего горлышка в применяемых сосудах.
Центрирующий фиксатор горлышка применяемых сосудов выполнен в виде размещенной на наливной штанге с возможностью свободного вертикального перемещения относительно ее чашеобразного колпака усеченной конусообразной формы с открытой широкой нижней и закрытой узкой верхней частью, причем верхняя узкая закрытая часть выполнена внутри полости с наружным диаметром, соответствующим наружному диаметру горлышка применяемого сосуда, кольцевой проточной диаметром немногим больше наружного диаметра насадки на нижней части наливной штанги, и глубиною, соответствующей высоте упомянутой насадки, а также центральным сквозным отверстием с диаметром, немногим больше наружного диаметра наливной штанги, при этом вверху на боковой конусной стенке колпака
- 2 -
009118
дополнительно выполнены сквозные отверстия для удаления воздуха из применяемых сосудов при их заполнении.
Датчик отсутствия сосуда по заливной головкой выполнен в виде параллельно расположенного относительно наливной штанги и жестко закрепленного снизу на ее несущей платформе кронштейна, свободный нижний конец которого шарнирно связан с двуплечим рычагом с возможностью обеспечения взаимодействия одного его плеча с центрирующим фиксатором горлышка сосуда при крайнем нижнем его положении на наливной штанге и взаимодействия его второго плеча с размещенными на упомянутом кронштейне толкающей пружиной и ограничителем угла поворота двуплечего рычага, а также с чувствительным элементом посредством закрепленного на свободном конце второго плеча воздействующего элемента.
Датчик расхода жидкости дозатора содержит корпус с измерительной полостью, крышкой, входным и выходным тангенциально направленными отверстиями, лопастную крыльчатку, установленную в измерительной полости с возможностью вращения, элемент связи лопастной крыльчатки со счетным прибором, защитным кожухом наружного функционально-преобразовательного участка, при этом элемент связи содержит бесконтактную магниточувствительную пластинку Холла с формирователем считывающего сигнала, расположенные на наружном функционально-преобразовательном участке на отдельной печатной плате, закрепленной на прижимной гайке крышки, и магнит, расположенный на лопастной крыльчатке с возможностью взаимодействия его магнитного поля с магниточувствительной полупроводниковой пластинкой Холла через воздушный зазор и крышку из немагнитного материала, причем магнит выполнен кольцевым многополюсным и установлен со стороны крышки на торцевой части ступицы лопастной крыльчатки концентрично жестко закрепленной на ней оси вращения с возможностью обеспечения самобалансировочного уравновешивания, а магниточувствительная полупроводниковая пластинка Холла помещена в выполненную на дополнительно введенном кольцевом магнитопроводе радиальную щель с возможностью увеличения концентрации относительно ее магнитного поля и этот магнитопровод расположен соосно с кольцевым многополюсным магнитом и закреплен на тыльной стороне упомянутой печатной платы, при этом формирователь считывающего сигнала расположен на лицевой стороне этой платы и содержит дифференциальный усилитель-преобразователь с входом, соединенным с магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла, и усилитель мощности с входом, соединенным с выходом дифференциального усилителя-преобразователя, и выходом, соединенным с выходом датчика расхода жидкости с возможностью создания для счетного прибора необходимого и достаточного считывающего сигнала, соответствующего измеряемому единичному объемному расходу жидкости и пропорционального углу поворота лопастной крыльчатки, определяемому выражением: a=360°/n, где a - заданный угол поворота лопастной крыльчатки и n - количество пар полюсов на кольцевом магните, а ось вращения лопастной крыльчатки выполнена игольчатой с возможностью размещения с одной стороны во втулке скольжения и взаимодействия с подпятником, запрессованным в крышке, а с другой стороны с подпятником, запрессованным в дно корпуса, свободный консольно выступающий конец которого помещен во втулку скольжения, запрессованную в противоположной торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, и игольчатая ось вращения выполнена длиною немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников, а открытые контактные концы игольчатой оси вращения и соответствующих подпятников выполнены в виде опорных пар "конус-плоскость" с возможностью обеспечения точечного соприкосновения с минимально возможной контактной площадью, а также с незначительным сопротивлением и нагрузкой при вращении лопастной крыльчатки.
Счетный прибор дозатора выполнен в виде отдельного блока с возможностью расположения дистанционно в удобном для обозрения месте и приема считывающего сигнала на большом расстоянии, при этом счетный прибор включает в себя счетчик текущего объемного расхода жидкости с цифровым индикатором и кратностью показаний, равной измеряемому разовому объемному расходу жидкости, задатчик необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке, элемент сравнения показаний счетчика и значений задатчика, элемент регулируемой задержки времени t на финишную доводку остатка, меньше кратности показаний счетчика, причем первый и второй входы счетного прибора соединены соответственно со счетным и сбрасывающим входами счетчика, а выход счетного прибора через элемент регулируемой задержки времени t соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком, а второй вход - с выходом счетчика.
Блок управления дозатора включает в себя логический элемент И, логический элемент ИЛИ и логический элемент НЕ, причем первый вход блока управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с входом элемента НЕ, а выход блока управления соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом элемента НЕ.
Программно-командный блок включает в себя двенадцать логических элементов И, пять логических элементов ИЛИ, пять логических элементов НЕ, три логических элемента ИЛИ-НЕ, логический элемент И-НЕ, два задатчика количества сосудов на приемной площадке, два счетчика количества поступающих сосудов, два элемента сравнения значения соответствующих задатчиков и показания соответствующих счетчиков, элемент регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных
- 3 -
009118
штанг, элемент регулируемой задержки времени t2 образования интервала между последним заполненным сосудом и первым порожним сосудом, элемент регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов напротив заливных головок, и элемент регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению, причем первый вход блока соединен с первыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, второй вход - с входом первого элемента НЕ, третий вход - с первым (счетным) входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения; четвертый выход блока соединен с первым (счетным) входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента сравнения, а вторые (сбрасывающие) входы первого и второго счетчиков соединены с выходом девятого элемента И, вторым входом пятого элемента ИЛИ, первыми входами первого элемента ИЛИ-НЕ и десятого элемента И; пятый вход блока соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ; шестой вход блока соединен со вторым входом седьмого элемента И и первыми входами третьего элемента И и третьего элемента ИЛИ-НЕ; седьмой вход блока соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом одиннадцатого элемента И; восьмые входа блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом одиннадцатого элемента И; девятые входы с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами двенадцатого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, входом пятого элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ; первый выход блока соединен с первыми входами четвертого, пятого, шестого и девятого элементов И, вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ; второй выход блока соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через третий элемент НЕ и элемент задержки времени t1 соединен с выходом третьего элемента И, а также через третий элемент НЕ, элемент задержки времени t2 и четвертый элемент НЕ соединен со вторым входом пятого элемента И; в первом элементе сравнения второй вход соединен с первым задатчиком, а выход - через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И; во втором элементе сравнения второй вход соединен со вторым задатчиком, а выход - с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, а также через элемент задержки времени t3 с первым входом четвертого элемента ИЛИ; третий выход блока соединен с выходом пятого элемента И и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента И; четвертый выход блока соединен с выходом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход - со вторыми входами четвертого элемента ИЛИ, элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом одиннадцатого элемента И и выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом пятого элемента НЕ; пятый выход блока соединен с выходом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ; шестой выход блока соединен через элемент задержки времени t4 с выходом одиннадцатого элемента И.
На основании приведенных данных и сопоставления заявляемого объекта с аналогом и прототипом видно, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень" и является новым, а его промышленная применимость подтверждается приведенным ниже подробным описанием конструктивно-схемных решений установки и принципа ее работы.
На фиг. 1 изображена предлагаемая "Установка для розлива жидкостей", общий вид; на фиг. 2 -транспортер сосудов с левыми и правыми продольными прутковыми ограждениями, приемной площадкой, отсекателями и датчиками наличия сосуда на входе и выходе приемной площадки, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - каретка с устройством регулирования расстояния между заливными головками и датчиком отсутствия сосуда под каждой заливной головкой, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - центрирующий фиксатор горлышка сосуда на наливной штанге заливной головки, разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - фрагмент фиксации горлышка сосуда и погружение в него наливной штанги с потокоуспокаивающей насадкой; на фиг. 6 - узел крепления платформы, на которой располагаются отсекатель и датчик наличия сосуда на входе (выходе) приемной площадки, вид Г на фиг. 3; на фиг. 7 - быстросъемная потокоуспокаивающая насадка на наливной штанге, разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 8 - конструктивное выполнение датчика расхода жидкости дозатора; на фиг. 9 - блок-схема системы управления установки; на фиг. 10 -функционально-кинематическая схема датчика расхода жидкости дозатора; на фиг. 11 - функциональная логическая схема счетного прибора дозатора; на фиг. 12 - функциональная логическая схема блока управления дозатора; на фиг. 13 - функциональная логическая схема программно-командного блока.
Предлагаемая установка для розлива жидкостей содержит расположенные на опорной станине 1 расходный резервуар 2 и каретку 3 на вертикальных направляющих 4, заливные головки 5.1... 5.N (от 1 до N, где N - необходимое количество заливных головок) на каретке 3, наливную штангу 6 на каждой заливной головке, с внутренним сквозным каналом 7; дозаторы 8.1...8.N для соответствующих заливных головок, в каждой из которых входное отверстие 9 соединено с соответствующим выпускным отверстием 10 на расходном резервуаре через жесткий патрубок 11 с краном 12, а выходное отверстие 13 соедине
- 4 -
009118
но со сквозным каналом 7 соответствующей наливной штанги 6 через гибкий патрубок 14; транспортер 15 сосудов 16 с приемной площадкой 17 под заливными головками; отсекатель 18 сосудов на входе и отсекатель 19 сосудов на выходе приемной площадки, а также систему 20 управления.
Каретка 3 выполнена с возможностью размещения на ней необходимого количества заливных головок с шагом, равным длине (диаметру) основания самого крупногабаритного применяемого сосуда и снабжена устройством 21 регулирования на ней расстояния между заливными головками 5.1...5.N в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов, что значительно расширяет функциональные и технологические возможности установки и области ее применения.
Заливные головки 5.1...5 N снабжены запорными электровентилями соответственно 22.1...22.N, каждый из которых расположен вверху на соответствующей наливной штанге 6, а внизу на каждой штанге 6 расположена потокоуспокаивающая насадка 23 и центрирующий фиксатор 24 горлышка сосуда.
Потокоуспокаивающая насадка 23 дает возможность исключить пенообразование при заполнении жидкостью применяемого сосуда, что значительно улучшает качество выпускаемой продукции.
Центрирующий фиксатор 24 горлышка применяемых сосудов дает возможность обеспечить осевое совмещение наливной штанги 6 с горлышком соответствующего сосуда 16, что значительно повышает надежность и работоспособность установки.
Кроме того, заливные головки 5.1...5.N снабжены датчиками соответственно 25.1...25.N отсутствия под ними сосудов.
Расходный резервуар 2 снабжен датчиком 26 критического уровня, установленного в нем на заданной высоте Нкр, соответствующей образованию внутри объема жидкости = V1+ ... +VN, где V1... VN -объем жидкости поступившей в каждый сосуд на приемной площадке.
Причем датчики 37 верхнего и 38 нижнего положений каретки расположены на станине 1, а приводы вышеуказанных исполнительных механизмов применены стандартными, например электропривод 30 транспортера в виде электродвигателя и редуктора, электропневмопривод 31 каретки в виде пневмоци-линдра и реверсивного электропневмораспределителя, электропневмоприводы 32, 33 отсекателей в виде пневмоцилиндра и электропневмораспределителя с возвратной пружиной.
Предложенное расположение датчика 26 дает возможность исключить недостаточное заполнение сосудов и потери времени на устранение брака в работе, что значительно повышает надежность и работоспособность установки.
Дозаторы 8.1...8.N выполнены в виде входящих в каждый из них датчика 27 расхода жидкости, счетного прибора 28 и блока 29 управления.
Причем датчик 37 расположен на необходимой высоте, достаточной для обслуживания самого высокого применяемого сосуда.
Предложенный состав командно-исполнительских элементов в системе управления дает возможность полностью автоматизировать непрерывный процесс групповой подачи порожних сосудов на приемную площадку, их фиксацию и заполнение с точным дозированием, отправление заполненных сосудов с приемкой площадки и подача на их место порожних сосудов с учетом минимальных потерь времени, что способствует значительному повышению производительности установки.
Устройство 21 регулирования расстояния между заливными головками выполнено в виде закрепленных на переднем торце каретки 3 верхней 42 и нижней 43 продольных направляющих планок и помещенных в их пазах 44, 45 с возможностью продольного перемещения несущих платформ 46 с фиксаторами 47 их положения, а также закрепленными на каждой из них соответствующими заливными головками, при этом боковые 48 левые и 49 правые продольные прутковые ограждения выполнены U-образной формы, свободные концы которых помещены в сквозные отверстия 50 на вертикальных кронштейнах 51, закрепленных на корпусе 52 транспортера 15 по всей его длине, и снабжены фиксаторами их выдвинутого положения 53 с возможностью обеспечения ориентирования горлышек сосудов напротив наливных штанг 6 соответствующих заливных головок в зависимости от длины "а" (диаметра) основания применяемых сосудов и места расположениях на них горлышек; а отсекатель 18 с электропневмоприводом 32 и датчиком 35 наличия сосуда на входе приемной площадки расположены на отдельной платформе 54, закрепленной на корпусе 52 посредством болтов 55, помещенных в выполненных горизонтальных пазах 56 на упомянутой платформе 54 с возможностью ее продольного перемещения в зависимости от ширины "Б" (диаметра) основания применяемых сосудов и места расположения на них горлышка, причем отдельная платформа 54 имеет Г-образную форму, на вертикальной части которой, кроме крепежных болтов 55 в пазу 56, также перпендикулярно закреплен электропневмопривод 32 с толкателем 57 отсекателя 18, возвратной пружиной 58 и закрепленным в торце на переднем свободном конце толкателя 57 отсекающим элементом 59 в виде вертикально расположенной и соосно совмещенной с ним пластины, а на горизонтальной части Г-образного кронштейна расположен датчик 35 в виде шарнирно закрепленного на ней и расположенного в вертикальной плоскости вдоль толкателя 57 двухплечевого рычага 60, первое плечо которого выполнено телескопическим с фиксатором 61 его общей длины в зависимости от размеров применяемых сосудов и ограничителем 62 его угла поворота, а второе плечо связано с возвратной в исходное положение пружиной 63 и на свободном его конце в торце закреплен воздействующий элемент 64, взаимодействующий с чувствительным элементом 65 (стандартным индуктивным
- 5 -
009118
переключателем).
Аналогично выполнены отсекатель 19, электропневмопривод 33 и датчик 35 наличия сосуда на выходе приемной площадки 17, при этом они расположены также на отдельной платформе. Таким образом приемная площадка ограничивается отсекателями 18,19.
Быстросъемная потокоуспокаивающая насадка 23 выполнена в виде наперсткообразного корпуса 66 с резьбой внутри для соединения с резьбой на наружной поверхности нижней свободной части наливной штанги 6, углублениями 67 на нижней торцевой части для заворачивающего ключа (не показан), центральным отверстием 68 в данной части с диаметром, равным диаметру сквозного канала 7 наливной штанги 6, и снабжена установленными внутри на дне съемным сетчатым вкладышем 69 и прижимной шайбой 70, при этом насадка 23 выполнена с наружным диаметром, меньше внутреннего диаметра самого меньшего горлышка в применяемых сосудах.
Центрирующий фиксатор 24 горлышка применяемых сосудов выполнен в виде размещенной на наливной штанге 6 с возможностью свободного вертикального перемещения относительно ее чашеобразного колпака 71 усеченной конусообразной формы с открытой нижней широкой и закрытой верхней узкой частью, причем верхняя закрытая часть выполнена внутри полости 72 с наружным диаметром, соответствующим наружному диаметру горлышка применяемого сосуда, кольцевой проточкой 73 диаметром, немногим больше наружного диаметра насадки 23, и глубиною, соответствующей высоте упомянутой насадки, а также центральным сквозным отверстием 74 с диаметром, немногим больше наружного диаметра наливной штанги 6, при этом вверху на боковой конусной стенке колпака 71 дополнительно выполнены сквозные отверстия 75 для удаления воздуха из применяемых сосудов при их заполнении жидкостью.
Каждый из датчиков 25.1...25.N отсутствия сосудов под соответствующими заливными головками выполнен в виде параллельно расположенного относительно наливной штанги 6 и жестко закрепленного снизу на ее несущей платформе 46 кронштейна 76, свободный нижний конец которого шарнирно связан с двуплечим рычагом 77 с возможностью обеспечения взаимодействия одного его телескопического плеча с центрирующим фиксатором 24 горлышка сосуда при крайнем нижнем его положении на наливной штанге 6 и взаимодействия его второго плеча с размещенными на упомянутом кронштейне толкающей пружиной 78 и ограничителем 79 поворота двуплечего рычага 77, а также с чувствительным элементом 80, посредством закрепленного на свободном конце второго плеча воздействующего элемента 81.
Датчик 27 расхода жидкости каждого дозатора содержит корпус 82 с измерительной полостью 83, крышкой 84, входным 9 и выходным 13 тангенциально направленными отверстиями, лопастную крыльчатку 85, установленную в измерительной полости 83 с возможностью вращения, элемент 86 связи лопастной крыльчатки 85 со счетным прибором 28, защитным кожухом 87 наружного функционально-преобразовательного участка 88, при этом элемент 86 связи содержит бесконтактную магниточувстви-тельную пластинку 89 Холла с формирователем 90 считывающего сигнала, расположенные на наружном функционально-преобразовательном участке 88 на отдельной печатной плате 91, закрепленной на прижимной гайке 92 крышки 84, и магнит 93, расположенный на лопастной крыльчатке 85 с возможностью взаимодействия его магнитного поля с магниточувствительной полупроводниковой пластинкой 89 Холла через воздушный зазор и крышку 84 из немагнитного материала, причем магнит 93 выполнен кольцевым многополюсным и установлен со стороны крышки 84 на торцевой части ступицы 94 лопастной крыльчатки 85 концентрично жестко закрепленной на ней оси 95 вращения с возможностью обеспечения самобалансировочного уравновешивания, а пластинка 89 Холла помещена в выполненную на дополнительном кольцевом магнитопроводе 96 радиальную щель 97 с возможностью увеличения концентрации относительно ее магнитного поля и этот магнитопровод расположен соосно с кольцевым многополюсным магнитом 93 и закреплен на тыльной стороне печатной платы 91.
Формирователь 90 считывающего сигнала расположен на лицевой стороне платы 91 и содержит дифференциальный усилитель-преобразователь 98 и усилитель 99 мощности с возможностью создания для счетного прибора 28 необходимого и достаточного считывающего сигнала, соответствующего измеряемому единичному объемному расходу жидкости и пропорционального углу поворота лопастной крыльчатки 85, определяемому выражением a=360°/n, где a - заданный угол поворота лопастной крыльчатки 85 и n - количество пар полюсов на кольцевом магните 93.
Ось 95 вращения лопастной крыльчатки 85 выполнена игольчатой с возможностью размещения с одной стороны во втулке 100 скольжения и взаимодействия с подпятником 101, запрессованным в крышке 84, а с другой стороны с подпятником 102, запрессованным в дно 103 корпуса 82, свободный консольно выступающий конец которого помещен во втулку 104 скольжения, запрессованную в противоположной торцевой части ступицы 94, и игольчатая ось 95 вращения выполнена длиной немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников 101.102, а открытые концы игольчатой оси 95 вращения и соответствующих подпятников 101.102 выполнены в виде опорных пар "конус-плоскость" с возможностью обеспечения точечного соприкосновения с минимально возможной контактной площадью, а также с незначительным сопротивлением и нагрузкой при вращении лопастной крыльчатки 85.
Счетный прибор 28 выполнен в виде отдельного блока с возможностью расположения в удобном
- 6 -
009118
для обозрения месте и приема считывающего сигнала на большом расстоянии, который содержит счетчик 105 текущего объемного расхода жидкости с цифровым индикатором 106 и краткостью показаний, равной измеряемому разовому объемному расходу жидкости, задатчик 107 необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке, элемент 108 сравнения показаний счетчика 105 и значений задатчика 107, элемент 109 регулируемой задержки времени t на финишную доводку остатка, меньше кратности показаний счетчика 105.
Блок 29 управления включает в себя логический элемент 110 И, логический элемент 111 ИЛИ и логический элемент 112 НЕ.
Программно-командный блок 39 включает в себя логические элементы 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124 И, логические элементы 125, 126, 127, 128, 129 ИЛИ, логические элементы 130, 131, 132, 133, 134 НЕ, логические элементы 135, 136, 137 ИЛИ-НЕ, логический элемент 138 И-НЕ, задатчики 139, 140 количества сосудов на приемной площадке, счетчики 141, 142 количества поступающих сосудов, элемента 132, 144 сравнения значений соответствующих задатчиков и показаний соответствующих счетчиков, элемент 145 регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных шланг, элемент 146 регулируемой задержки времени t2 образования интервала между последним заполненным сосудом и первым порожним сосудом, элемент 147 регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов под наливными штангами соответствующих заливных головок и элемент 148 регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению.
Вся электроаппаратура системы управления и пневмоаппаратура приводов исполнительных механизмов находится в отдельных шкафах (не показаны).
В блок-схеме системы 20 управления первый и второй входы программно-командного блока Г-39 соединены соответственно с кнопками 40 ПУСК и 41 СТОП, третий и четвертые входы - с датчиками 35 и 36 наличия сосудов соответственно на выходе и входе приемной площадки пятый вход - с датчиком 26 и сигнализатором 34 критического уровня жидкости в расходном резервуаре, шестой вход - с датчиком 37 верхнего положения каретки, седьмой вход - с датчиком 38 нижнего положения каретки и вторыми входами счетных приборов 28 дозаторов 8.1...8.N, первые входы которых соединены с датчиками 27 расхода жидкости соответствующих заливных головок 5.1... 5.N, восьмые входы по количеству заливных головок от 1 до N на блоке 39 соединены с соответствующими датчиками 25.1...25N отсутствия сосудов под заливными головками соответственно 5.1...5.N, девятые входы по количеству заливных головок от 1 до N на блоке 39 соединены соответственно в каждом из дозаторов 8.1... 8.N с первым входом блока 29 управления и выходом счетного прибора 28, первый выход блока 39 соединен с входом электропривода 30 транспортера, второй выход - с входом электропневмопривода 33 отсекателя на выходе приемной площадки, третий выход - с входом электропневмопривода 32 отсекателя на входе приемной площадки, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым и вторым входами электропневмопривода 31 каретки, шестой выход - со вторыми входами блоков 29 управления дозаторов 8.1...8.N, выход каждого из которых соединен с входом запорного электровентиля соответственно 22.1...22.N.
В функциональной схеме датчика 27 расхода жидкости дозатора вход дифференциального усилителя-преобразователя 98 соединен с бесконтактной магниточувствительной пластинкой 89 Холла, взаимодействующей с магнитными полями кольцевого многополюсного магнита 93 на вращающейся крыльчатке 85 и кольцевого магнитопровода 96 на печатной плате 91, а выход соединен с входом усилителя 99 мощности, выход которого соединен с выходом датчика 27.
В функциональной логической схеме счетного прибора 28 дозатора его первый и второй входы соединены соответственно с первым (считывающим) и вторым (сбрасывающим) входами счетчика 105, а выход прибора 28 через элемент 109 задержки времени t соединен с выходом элемента 108 сравнения, первый вход которого соединен с задатчиком 107, а второй вход - с выходом счетчика 105.
В функциональной логической схеме блока 29 управления дозатора его первый вход соединен с входом элемента 112 НЕ, второй вход - с первым входом элемента 111 ИЛИ, а выход - со вторым входом элемента 111 ИЛИ и выходом элемента 110 И, первый вход которого соединен с выходом элемента 112 НЕ, а второй вход - с выходом элемента 111 ИЛИ. В функциональной логической схеме программно-командного блока 39 его первый вход соединен с первыми входами элементов 125, 129 ИЛИ; второй вход - с входом элемента 130 НЕ; третий вход - с первым (счетным) входом счетчика 141, выход которого соединен с первым входом элемента 143 сравнения; четвертый вход блока 39 соединен с первым (счетным) входом счетчика 142, выход которого соединен с первым входом элемента 144 сравнения, а вторые (сбрасывающие) входы счетчиков 141, 142 соединены с выходом элемента 121 И, вторым входом элемента 129 ИЛИ, первыми входами элемента 135 ИЛИ-НЕ и элемента 122 И; пятый вход блока 39 соединен с первым входом элемента 119 И, выход которого соединен со вторым входом элемента 135 ИЛИ-НЕ; шестой вход блока 39 соединен со вторым входом элемента 119 И и первыми входами элемента 115 И и элемента 137 ИЛИ-НЕ; седьмой вход блока 39 соединен с третьим входом элемента 135 ИЛИ-НЕ и первым входом элемента 123 И; восьмые входы блока 39 с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами элемента 136 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом элемента 123 И; девятые входы блока 39 с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами элемента 124 И, выход которого соединен с третьим входом элемента 129 ИЛИ, входом элемента 134 НЕ и первым входом элемента 126
- 7 -
009118
ИЛИ; первый выход блока 39 соединен с первыми входами элементов 116, 117, 118, 121 И, вторыми входами элемента 125 ИЛИ и элемента 114 И, выходом элемента 113 И, первый вход которого соединен с выходом элемента 125 ИЛИ, а второй вход - с выходом элемента 130 НЕ; второй выход блока 39 соединен с выходом элемента 116 И, второй вход которого через элемент 132 НЕ и элемент 145 задержки времени t1 соединен с выходом элемента 115 И, а также через элемент 132 НЕ, элемент 146 задержки времени t2 и элемент 133 НЕ соединен со вторым входом элемента 117 И; в элементе 143 сравнения второй вход соединен с задатчиком 139, а выход - через элемент 131 НЕ с третьим входом элемента 114 И; в элементе 144 сравнения второй вход соединен с задатчиком 140, а выход - с первыми входами элемента
127 ИЛИ и элемента 138 И-НЕ, а также через элемент 147 задержки времени t3 с первым входом элемента 128 ИЛИ; третий выход блока 39 соединен с выходом элемента 117 И и вторым входом элемента 127 ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом элемента 117И; четвертый выход блока 39 соединен с выходом элемента 120 И, первый вход которого соединен с выходом элемента 135 ИЛИ-НЕ, а второй вход - со вторыми входами элемента 128 ИЛИ, элемента 138 И-НЕ и элемента 137 ИЛИ-НЕ, третьим входом элемента 123 И и выходом элемента 118 И, второй вход которого соединен с выходом элемента
128 ИЛИ, а третий вход - с выходом элемента 134 НЕ; пятый выход блока 39 соединен с выходом элемента 122 И, второй вход которого соединен с выходом элемента 137 ИЛИ-НЕ; шестой вход блока 39 соединен через элемент 148 задержки времени t4 с выходом элемента 123 И.
Установка для розлива жидкостей работает следующим образом.
Прежде, чем приступить к работе, сначала с помощью устройства 21 посредством перемещения несущих платформ 46 в пазах 44, 45 направляющих 42, 43 на каретке 3 устанавливают расстояние между заливными головками 5.1...5.N, соответствующие габаритам и разновидности применяемых сосудов, т.е. расстояние, равное длине "а" основания применяемых сосудов, после чего платформы 46 стопорятся фиксаторами 47.
Затем между левыми 48 и правыми 49 боковыми прутковыми u-образными ограждениями посредством перемещения их свободных концов в сквозных отверстиях 50 на вертикальных кронштейнах 51, закрепленных на корпусе 52 транспортера 15 вдоль всего его длины, устанавливают расстояние, равное ширине "б" основания применяемых сосудов, чтобы горлышки этих сосудов на приемной площадке 16 располагались точно под соответствующими наливными штангами 6 заливных головок 5.1...5.N на каретке 3, после чего ограждения 48, 49 стопорятся фиксаторами 53.
После этого платформа 54 с отсекателем 18, электропневмоприводом 32 и датчиком 35 наличия сосуда на входе приемной площадки 16 перемещают относительно помещенных в ее пазу 56 крепежных болтов 55, ввернутых в корпус 52 транспортера 15, чтобы отсекающий элемент 59, в виде вертикально расположенной и жестко закрепленной на торце толкателя 57 отсекателя 18 пластины, располагался точно напротив стыка последнего сосуда на приемной площадке 16 и соприкасающегося с ним последующего по ходу поступления сосуда, при этом вертикальная пластина за счет воздействия возвратной пружины 63 на толкатель 57 находится в исходном положении.
Кроме того, на первом телескопическом плече двуплечего рычага 60 датчика 35 наличия сосуда на входе приемной площадки, расположенного точно над толкателем 57 отсекателя 18 вдоль его продольной оси, устанавливают такую его длину, чтобы торец выдвинутой части соприкасался стыка в скругленных угловых участках последнего сосуда на приемной площадке 16 и соприкасающегося с ним последующего по ходу поступления сосуда, а в датчике 36 наличия сосуда на выходе приемной площади аналогично выдвигают подвижную часть телескопического плеча двуплечего рычага до тех пор, пока ее торец не соприкоснется со стыком в округленных угловых участках первого сосуда на приемной площадке и соприкасающегося с ним предыдущего по ходу поступления сосуда.
Перед запуском проверяют также наличие жидкости в расходном резервуаре 2. Если же верхний уровень жидкости в расходном резервуаре 2 ниже критического (Н min), то появляется сигнал на выходе датчика 24 и включается информирующий об этом сигнализатор 34, а также появляется сигнал на пятом входе блока 39, первом входе и выходе элемента 119 И и втором входе элемента 135 ИЛИ-НЕ, запрещающий перемещение каретки вниз, предотвращающий недостаточное заполнение сосудов на приемной площадке и информирующий о незамедлительном принятии мер о заполнении расходного резервуара 2.
Убедившись в готовности установки к работе, воздействуют на кнопку 40 ПУСК, в результате чего на ее выходе появляется сигнал, который поступает на первый вход программно-командного блока 39 и первые входы элементов 125, 129 ИЛИ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 125 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 113 И, втором входе элемента 125 ИЛИ (запоминается), первых входах элементов 116, 117, 118, 121 И, втором входе элемента 114 И, первом выходе блока 39 и входом электропривода 30, в результате чего начинает осуществляться поступательное движение ленты 149 (например, пластинчатой) транспортера 15.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 116 И вызывает появление сигнала на его выходе, втором выходе блока 39 и входе электропневмопривода 33 отсекателя 19 на выходе приемной площадки, в результате чего выдвигается вперед толкатель 57 с вертикальной пластиной 59, преодолевая усилие возвратной пружины 58, при этом вертикальная пластина 59 преграждает путь перемещения со
- 8 -
009118
судов 17.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 129 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 121 И, вторых входах счетчиков 141, 142 (подготовка к их функционированию), втором входе элемента 129 ИЛИ (запоминается), первом входе элемента 135 ИЛИ-НЕ (запрет команды вниз), первом входе и выходе элемента 122 И, пятом выходе блока 39, и втором входе электропневмопривода 31, в результате чего каретка 3 по вертикальным направляющим 4 начинает перемещаться вверх (если она находилась в промежуточном положении). При достижении каретки 3 верхнего крайнего положения, расположенный на ней воздействующий элемент 150 вступает во взаимодействие через воздушный зазор с датчиком 37, в результате чего на его выходе появляется сигнал, который поступает на шестой вход блока 39, первый вход элемента 115 И, второй вход элемента 119 И и первый вход элемента 137 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 137 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 122 И, пятом выходе блока 39, втором входе электропневмопривода 31, в результате чего прекращается подъем каретки 3.
После этого приступают к установке порожних сосудов 16 на ленту 149 транспортера, в результате чего они начинают перемещаться вперед.
Прибывший первый порожний сосуд на вход приемной площадки 16 вступает во взаимодействие с телескопическим плечом двуплечего рычага 60 датчика 35, который поворачивается, преодолевая усилие возвратной пружины 63, при этом воздействующий элемент 64 на втором плече вступает во взаимодействие с чувствительным элементом 65 через воздушный зазор, в результате чего появляется сигнал на выходе датчика 35, который поступает на четвертый вход блока 39 и первый считывающий вход счетчика 142, в котором происходит регистрация этого сигнала.
После прохождения мимо первого поступающего сосуда прекращается взаимодействие с ним телескопического плеча двуплечего рычага 60 датчика 35 и он за счет усилия возвратной пружины 63 возвращается в исходное положение и вступает во взаимодействие с ограничителем 62 угла его поворота, при этом разрывается взаимосвязь воздействующего элемента 64 с чувствительным элементом 65 и исчезает сигнал на выходе датчика 35, четвертом входе блока 39 и первом (считывающем) входе счетчика
142.
Аналогично вышеизложенному происходит взаимодействие телескопического плеча рычага 60 датчика 35 со следующими поступающими сосудами на приемную площадку 16 и регистрация сигналов на счетчике 142.
При совпадении зарегистрированного суммарного показания на счетчике 142 со значением на за-датчике 140 необходимого (N-го) количества поступления на приемную площадку сосудов, появляется сигнал на выходе элемента 144 сравнения, который поступает на вход элемента 147 задержки времени t3, первые входы элемента 127 ИЛИ и элемента 138 И-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 127 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 117 И, втором входе элемента 127 ИЛИ (запоминается), третьем выходе блока 39 и входе электропневмопривода 32, а вертикальная пластинка отсекателя 18 входит в стык между последним сосудом на приемной площадке и соприкасающимся следом идущим сосудом.
После этого вертикальная пластина 59 на толкателе 57 отсекателя 18 на входе приемной площадки приостанавливает поступление следом идущих порожних сосудов, благодаря чему исключаются перегрузки на сосуды, расположенные на приемной площадке, что способствует точному их ориентированию напротив заливных головок 5.1... 5.N на каретке 3.
Наличие вертикальной пластины 59 на толкателе 57 отсекателей 18, 19 гарантирует также строгую вертикальность сосудов, что тоже способствует точному их расположению под заливными головками 5.1...5.N на каретке 3. При этом лента 149 на транспортере 15 не останавливается, а продолжает движение, проскальзывая относительно днищ остановившихся сосудов.
После истечения необходимой задержки времени t3 на ориентирование прибывших сосудов на приемную площадку появляется сигнал на выходе элемента 147, первом входе и выходе элемента 128 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 118 И, втором входе элемента 128 ИЛИ (запоминается), вторых входах элемента 138 И-НЕ, элемента 120 И и элемента 137 ИЛИ-НЕ и третьем входе элемента 123 И.
Применение элемента 147 регулируемой задержки времени t3 дало возможность упорядочить и устойчиво разместить прибывшие на приемную площадку сосуды, что также способствует точному их расположению под заливными головками 5.1... 5.N на каретке 3.
Наличие сигнала на всех входах элемента 120 И, четвертом выходе блока 39 и первом входе электропневмопривода 31 обеспечивает перемещение каретки 3 по направляющим 4 вниз совместно с заливными головками 5.1... 5.N, при этом свободно расположенные на их наливных штангах 6 фиксаторы 24 своими внутренними конусными поверхностями вступают во взаимодействие с горлышками расположенных под ними порожних сосудов и по ходу движения более точно центрируя их.
При соприкосновении торцевой части внутренней конусной поверхности фиксатора 24 с торцевой частью горлышка он останавливается, обеспечивая вертикальность, окончательную точную центровку и надежную фиксацию каждого порожнего сосуда на приемной площадке 17, а наливные штанги 6 на каж
- 9 -
009118
дой заливной головке 5.1...5.N начинают погружаться во внутрь соответствующих сосудов, при этом на каждой заливной головке одно свободное плечо двуплечего рычага 77 на кронштейне 76 освобождается от воздействия на него соответствующего центрирующего фиксатора 24, а второе плечо под действием толкающей пружины 78 поворачивается и вступает во взаимодействие с ограничителем 79 угла поворота этого рычага, разрывая взаимосвязь воздействующего элемента 81 с чувствительным элемента 80, в результате чего исчезает сигнал на выходе датчиков 25.1...25.N отсутствия сосудов под соответствующими заливными головками, восьмых входах от 1 до N на программно-командном блоке 39 и входах от 1 до N на элементе 136 ИЛИ-НЕ.
Если же на приемной площадке 17 отсутствует хотя бы один сосуд из необходимого количества, то при перемещении вниз каретки 3 совместно с заливными головками 5.1...5.N центрирующий фиксатор 24 над отсутствующим сосудом будет все время находиться в крайнем нижнем положении на соответствующей наливной штанге 6 и он будет воздействовать на первое свободное плечо двуплечего рычага 77 на кронштейне 76 и поворачивать второе плечо, преодолевая усилие толкающей пружины 78, при этом воздействующий элемент 81 через воздушный зазор вступает во взаимодействие с чувствительным элементом 80, в результате чего появляется сигнал на выходе датчика, например 25.1, соответствующем восьмом входе программно-командного блока 39 и соответствующем входе элемента 136 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 136 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 123 И, благодаря чему осуществляется запрет заполнения порожних сосудов на приемной площадке 17, что исключает брак в работе.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 138 И-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, третьем входе и выходе элемента 121 И, первых входах элементов 133, 137 ИЛИ-НЕ (запрет команды вверх и разрешение команды вниз), втором входе элемента 129 ИЛИ (сброс памяти), вторых (сбрасывающих) входах счетчиков 141, 142 (возврат показаний в нулевое значение), входе и выходе элемента 144 сравнения, первом входе элемента 127 ИЛИ, входе и выходе элемента 147 (показания задержки времени t3 возвращаются в нулевые значения) и первом входе элемента 138 И-НЕ.
При прибытии каретки 3 в крайнее нижнее положение штанги в заливных головок 5.1...5.N занимают необходимое положение внутри соответствующих сосудов, а воздействующий элемент 150 вступает во взаимодействие через воздушный зазор с датчиком 38, в результате чего появляется сигнал на его выходе, седьмом входе программно-командного блока 39, вторых входах счетных приборов 28, вторых (сбрасывающих) входах счетчиков 105 (подготовка их к работе) дозаторов 8.1...8.N, первом входе элемента 123 И и третьем входе элемента 135 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 135 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 120 И, четвертом выходе блока 39 и первом входе электропневмопровода 31, в результате чего прекращается перемещение каретки 3 вниз.
Наличие сигналов одновременно на всех входах элемента 123 И вызывает появление сигнала на его выхода и входе элемента 148 задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению.
После истечения необходимой задержки времени t4 появляется сигнал на выходе элемента 148, шестом выходе блока 39, вторых входах блоков 29 управления дозаторов 8.1...8.N, первом входе и выходе элемента 111 ИЛИ, втором входе и выходе элемента 110 И, втором входе элемента 111 ИЛИ (запоминается), выходе блока 29 управления каждого дозатора 8.1... 8.N и входах электровентилей соответственно 22.1...22.N, в результате чего они открываются.
Применение элемента 148 регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению также гарантирует надежность и высокую работоспособность установки.
После открытия электровентилей 22.1...22.N заливных головок 5.1...5.N жидкость из расходного резервуара 2 через соответствующие на нем выпускные отверстия 10, а также жесткие патрубки 11, открытые краны 12, входные 9 и выходные 13 отверстия датчиков 27 расхода жидкости, гибкие патрубки 14, сквозные каналы 7 в наливных штангах 6 и сетчатые вкладыши 69 на быстросъемных потокоуспокаи-вающих насадках 23 поступает во внутрь каждого сосуда на приемной площадке 17.
Применение сетчатых вкладышей 69 в быстросъемных потокоуспокаивающих насадках 23 на наливных штангах 6 заливных головок 5.1...5.N исключает пенообразование в сосудах на приемных площадках, что способствует улучшению качества выпускаемой продукции и повышению точности дозирования.
Выполнение потокоуспокаивающих насадок 23 быстросъемными позволяет с минимальными потерями времени менять засоренные сетчатые вкладыши 69 на новые, что уменьшает простои, повышает производительность, улучшает ремонтопригодность и работоспособность установки.
При тангенциальном поступлении жидкости через каждую измерительную полость 83 в корпусе 82 датчика 27 расхода жидкости соответствующих дозаторов 8.1...8.N происходит вращение лопастной крыльчатки 85, кольцевого многополюсного магнита 93 и игольчатой оси 95 относительно подпятника 101 и втулки 100 скольжения на крышке 84, а также втулки 104 скольжения на лопастной крыльчатке 85 относительно подпятника 102 на дне 103 корпуса 82, которые обеспечивают соосность и центровку, а также способствует повышению надежности и улучшению работоспособности установки.
Сбалансированное и самоуравновешенное расположение кольцевого многополюсного магнита 93
- 10 -
009118
на лопастной крыльчатке 85 концентрично игольчатой оси 95 вращения исключает радиальные биения, что также способствует повышению надежности и улучшению работоспособности установки.
При наличии расстояния между подпятниками 101 и 102 больше длины игольчатой оси 95 вращения и при образовании в измерительной полости 83 винтовой траектории, жидкость приподнимает лопастную крыльчатку 85 и игольчатую ось 95, в результате чего последняя располагается в промежутке между подпятниками 101, 102, разрывая торцевое соприкосновение, уменьшая сопротивление и нагрузку, благодаря чему ускоряется разгон лопастной крыльчатки 85, повышается быстродействие, точность измерения и заполнения сосудов на приемной площадке, улучшается качество выпускаемой продукции.
В дальнейшем игольчатая ось 95 вращения лопастной крыльчатки 85 соприкасается по торцам не постоянно, а кратковременно периодически только с одним из двух подпятников 101, 102, причем соприкосновение происходит с предельно малой контактной площадью, т.е. в точке, благодаря чему создаются минимальные сопротивление и нагрузка, что также повышает быстродействие, точность измерения и заполнения сосудов на приемной площадке, улучшает качество выпускаемой продукции.
При вращении кольцевого многополюсного магнита 93 совместно с лопастной крыльчаткой 85 магнитное поле каждой пары магнитных полюсов поочередно через воздушный зазор и крышку 84 из немагнитного материала взаимодействует с бесконтактной магниточувствительной полупроводниковой пластинкой 89 Холла и каждый раз на ее выходе появляется сигнал, пропорциональный заданному углу а поворота лопастной крыльчатки 85 и соответствующий измеряемому разовому объемному расходу жидкости и кратности показаний счетного прибора 28.
Из выражения a=360°/n, где а - заданный угол поворота лопастной крыльчатки 85 и n - число полюсов в кольцевом магните 93, следует, что чем больше количество полюсов в кольцевом магните 93, тем меньше угол а, меньше измеряемый разовый объемный расход жидкости, меньше кратность, выше точность измерения и заполнения сосудов.
Каждый сигнал с выхода бесконтактной магниточувствительной полупроводниковой пластинки 89 Холла поступает на вход дифференциального усилителя-преобразователя 98, который преобразует его в удобный для считывания сигнал, подает его на собственный выход и вход усилителя 99 мощности.
Усилитель 99 формирует достаточный по мощности считывающий сигнал для счетного прибора 28, если он находится дистанционно даже на большом расстоянии, что повышает надежность и работоспособность установки.
Считывающий сигнал с выхода усилителя 99 мощности поступает на первый вход счетного прибора 28 и первый (считывающий) вход счетчика 105, в результате чего на его индикаторе 106 увеличивается цифровое суммарное значение объемного расхода жидкости (пропорциональное заполнению сосуда) на краткую величину, равную измеряемому расходу жидкости при повороте крыльчатки на заданный угол а.
При совпадении показаний на цифровом индикаторе 106 счетчика 105 с заданным без остатка значением на задатчике 107 необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке появляется сигнал на выходе элемента 108 сравнения, входе и выходе элемента 109 задержки времени t (так как в данном случае t=0), выходе счетного прибора 28, соответствующем девятом входе программно-командного блока 39 и соответствующем входе элемента 124 И, первом входе блока 29 управления и входе элемента 112 НЕ.
Наличие сигнала на входе элемента 112 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 110 И, втором входе и выходе элемента 111 ИЛИ (сброс памяти), выходе блока 29 управления и входе соответствующего запорного электровентиля, например 22.1, в результате чего он закрывается и прекращается подача жидкости в соответствующий сосуд и отсчет расхода жидкости.
Аналогично одновременно происходит заполнение остальных сосудов на приемной площадке и отключение соответствующих электровентилей, а также при этом происходит удаление воздуха из всех сосудов на приемной площадке через сквозные отверстия 75 вверху на боковой конусной стенке 74 соответствующих центрирующих фиксаторов 24, что улучшает качество выпускаемой продукции, повышает надежность и работоспособность установки.
Если же необходимое цифровое значение объемного заполнения каждого сосуда на приемной площадке не является кратным измеряемому разовому объемному расходу жидкости, то на задатчике 107 устанавливается его кратная часть, а на элементе 109 регулируемой задержки времени t устанавливается пауза, достаточная для финишной доводки его второй части, т. е. остатка, меньше кратности измерения.
Такое техническое решение повышает точность измерения и заполнения сосудов, улучшает качество выпускаемой продукции, расширяет функциональные и технологические возможности установки и области ее применения.
После завершения заполнения всех сосудов на приемной площадке от дозаторов 8.1...8.N поступают сигналы на отключение электровентилей 22.1...22.N и поступают сигналы на соответствующие девятые входы программно-командного блока 39 и все входы элемента 124 И.
Наличие сигналов на всех входах элемента 124 И вызывает исчезновение сигнала на его выходе, первом входе элемента 126 ИЛИ, третьем входе элемента 129 ИЛИ и входе элемента 134 НЕ.
- 11 -
009118
Наличие сигнала на входе элемента 134 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, третьем входе и выходе элемента 123 И, втором входе и выходе элемента 128 ИЛИ (сброс памяти), втором входе элемента 120 И (запрет команды вниз), втором входе элемента 158 И-НЕ (подготовка команды вверх), втором входе элемента 137 ИЛИ-НЕ (сброс запрета команды вверх) и третьем входе элемента 123 И (запрет заполнения сосудов).
Наличие сигнала на одном из входов элемента 126 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, первом входе и выходе элемента 114 И, втором входе элемента 126 ИЛИ (запоминается) в втором входе элемента 115 И.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 129 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 121 И, втором входе элемента 129 ИЛИ (запоминается), первом входе элемента 135 ИЛИ-НЕ (запрет команды вниз), вторых входах счетчиков 141, 142 (после чего они готовы к отсчету поступающих сосудов), первом входе и выходе элемента 122 И, пятом выходе блока 39 и втором входе электропневмопривода 31, в результате чего каретка 3 по направляющим 4 начинает перемещаться вверх.
При этом разрывается взаимосвязь воздействующего элемента 150 на каретке 3 с датчиком 38 нижнего положения и исчезает сигнал на его выходе, вторых входах счетных приборов 28 дозаторов 8.1...8.N (запрет их включения), седьмом входе программно-командного блока 39, первом входе элемента 123 И (запрет заполнения сосудов) и третьем входе элемента 135 ИЛИ-НЕ (запрет команды вниз).
При подъеме каретки 3 наливные шланги 6 извлекаются из заполненных сосудов на приемной площадке, а быстросъемные потокоуспокаивающие насадки 23 на их концах размещаются в кольцевой проточке 73 соответствующей центрирующего фиксатора 24 и поднимают их, освобождая горлышки заполненных сосудов на приемной площадке, при этом свободное плечо двуплечего рычага 77 на каждой заливной головке 5.1...5.N вступает во взаимодействие с соответствующим центрирующим фиксатором 24 и преодолевая усилие толкающей пружины 78 оно поворачивается, а воздействующий элемент 79 на втором плече вступает во взаимодействие через воздушный зазор с чувствительным элементом 80, в результате чего появляются сигналы на выходе датчиков 25.1...25.N соответствующих восьмых входах программно-командного блока 39 и соответствующих входах элемента 136 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 136 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе и втором входе элемента 123 И (запрет заполнения сосудов).
При прибытии каретки 3 в крайнее верхнее положение, расположенный на ней, воздействующий элемент вступает во взаимодействие с датчиком 37, в результате чего появляется сигнал на его выходе, шестом входе программно-командного блока 39, первом входе элемента 115 И, втором входе элемента 119 И и первом входе элемента 137 ИЛИ-НЕ.
Наличие сигнала на одном из входов элемента 137 ИЛИ-НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 122 И, пятом выходе блока 39 и втором входе электропневмопривода 31, в результате чего прекращается перемещение каретки 3.
Наличие сигнала на всех входах элемента 115 И вызывает появление сигнала на его выходе и входе элемента 145 задержки времени t1.
После истечения заданной задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг в расположенные под ними сосуды, появляется сигнал на выходе элемента 145, входе элемента 132 НЕ и входе элемента 146 задержки времени t2.
Применение элемента 145 регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг непосредственно в сосуды позволяет экономно использовать жидкость и значительно повысить культуру производства.
Наличие сигнала на входе элемента 132 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 116 И, втором выходе блока 39 и входе электропневмопривода 33 на выходе приемной площадки, в результате чего он отключается, а толкатель 57 с вертикальной пластиной 59 от-секателя 19 за счет усилия возвратной пружины 63 перемещается в исходное положение, а заполненные сосуды начинают перемещаться, освобождая приемную площадку, при этом датчик 36 наличия сосуда на выходе приемной площадки аналогично вышеизложенному вступает с ними во взаимодействие.
Сигналы на выходе датчика 36 после каждого пройденного заполненного сосуда поступают на третий вход программно-командного блока 39 и первый (считывающий) вход счетчика 141, где они регистрируются.
При совпадении цифровых значений на задатчике 139 необходимого количества сосудов на приемной площадке с цифровыми показаниями на счетчике 141 количества ушедших с приемной площадки заполненных сосудов появляется сигнал на выходе элемента 143 сравнения и входе элемента 131 НЕ.
После истечения заданной задержки времени t2 на образование необходимого интервала между последним заполненным сосудом на приемной площадке и порожним сосудом, остановленным отсекателем 18, появляется сигнал на выходе элемента 145 и входе элемента 133 НЕ.
Наличие сигнала на входе элемента 133 НЕ вызывает исчезновение сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 117 И, втором входе элемента 127 ИЛИ (сброс памяти), третьем выходе блока 39 и входе электропневмопривода 32 на входе приемной площадки, в результате чего он отключается, а
- 12 -
009118
толкатель 57 с вертикальной пластиной 59 отсекателя 18 за счет усилия возвратной пружины 63 также перемещается в исходное положение, а порожние сосуды начинают перемещаться на приемную площадку, сохраняя необходимый зазор между первым порожним и последним заполненным сосудами, при этом датчик 35 наличия сосуда на входе приемной площадки аналогично вышеизложенному вступает с ними во взаимодействие и сигналы на его выходе поступают на четвертый вход блока 39 и первый (считывающий) вход счетчика 142, где они регистрируются.
При совпадении заданных цифровых значений на задатчике 140 также необходимого количества сосудов на приемной площадке с цифровыми показаниями на счетчике 142 количества поступивших на приемную площадку порожних сосудов, появляется сигнал на выходе элемента 144 сравнения, первом входе элемента 127 ИЛИ, первом входе элемента 138 И-НЕ и входе элемента 147 задержки времени t3.
Наличие сигнала на входе элемента 131 НЕ вызывает исчезновение сигнала на третьем входе и выходе элемента 114 И, втором входе элемента 126 ИЛИ (сброс памяти), втором входе и выходе элемента 115 И, входе и выходе элемента 145 задержки времени t1, входе и выходе элемента 146 задержки времени t2 и входе элемента 132 НЕ.
Отсутствие сигнала на входе элемента 132 НЕ вызывает появление сигнала на его выходе, втором входе и выходе элемента 116 И, втором выходе блока 39 и входе электропневмопривода 33, в результате чего отсекатель 19 беспрепятственно выдвигается в образовавшийся зазор между последним уходящим из приемной площадки заполненным и поступающим на приемную площадку первым порожним сосудом, что значительно повышает надежность и работоспособность установки.
Наличие сигнала на первом входе элемента 127 ИЛИ вызывает появление сигнала на его выходе, третьем входе и выходе элемента 117 И, втором входе элемента 127 ИЛИ (запоминается), третьем выходе блока 39 и входе электропневмопривода 32, в результате чего отсекатель 18, аналогично вышеизложенному, выдвигается и располагается на стыке между последним прибывшим на приемную площадку порожним сосудом и соприкасающимся с ним последующим порожним сосудом.
Таким образом, порожние сосуды на приемной площадке, аналогично вышеизложенному, ограничиваются вертикальными пластинами 59 на толкателях 57 отсекателя 18 на входе и отсекателя 19 на выходе приемной площадки 6, что способствует их вертикальному расположению и точному ориентированию напротив наливных штанг 16 заливных головок 5.1...5.N.
Дальше после истечения на элементе 147 задержки времени t3 на упорядочение и точное ориентирование сосудов на приемной площадке все повторяется аналогично вышеизложенной последовательности: опускание каретки вниз - взаимодействие горлышек сосудов с конусообразными фиксаторами и точное их соосное совмещение с соответствующими наливными штангами - погружение наливных штанг в порожние сосуды на приемной площадке - завершение паузы приготовления сосудов к заполнению -заполнение сосудов на приемной площадке с предотвращением пенообразования и обеспечением точного дозирования - прекращение заполнения сосудов, подъем каретки вверх, вывод наливных штанг из заполненных сосудов и прекращение взаимодействия фиксаторов с горлышками сосудов - завершение паузы на удаление капель в соответствующие заполненные сосуды - вывод в исходное положение отсекате-ля на выходе приемной площадки - отправление заполненных сосудов из приемной площадки - завершение паузы на образование интервала между последним заполненным сосудом на приемной площадке и первым поступающим порожним сосудом на приемную площадку - вывод в исходное положение отсека-теля на входе приемной площадки - поступление на приемную площадку порожних сосудов - вывод в образовавшийся интервал отсекателя на выходе приемной площадки при выходе из нее последнего заполненного сосуда - вывод в рабочее положение отсекателя на входе приемной площадки в стык последнего по заданному количеству прибывшего на нее порожнего сосуда и соприкасающегося с ним следом идущего порожнего сосуда - освобождение от воздействия следом идущих порожних сосудов на порожние сосуды в пределах приемной площадки - завершение паузы на упорядочение и точное ориентирование порожних сосудов на приемной площадке - т. д.
Таким образом, на основании вышеизложенного видно, что предлагаемая "Установка для розлива жидкостей" выгодно отличается от аналогичных известных установок и имеет следующие преимущества:
1) предложенное применение компактных крыльчатых дозаторов дало возможность значительно уменьшить габариты, массу и стоимость установки, а также занимаемые производственные площади;
2) предложенное применение крыльчатых дозаторов дало возможность избавиться от быстро выходящих из строя резиновых манжет и уплотнительных колец в мерных цилиндрах, что позволило значительно сократить связанные с их заменой простои, улучшить условия обслуживания, увеличить производительность, уменьшить утечки и потери напитков, повысить точность заполнения сосудов и качество выпускаемой продукции;
3) применение в предложенном дозаторе дистанционно расположенного счетного прибора с задат-чиком необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение всех емкостей на приемной площадке дало возможность с минимальными потерями времени перестраивать установку на заполнение применяемых сосудов различной вместимости, что улучшает условия обслуживания, сокращает потери времени, повышает производительность, расширяет функциональные и технологические
- 13 -
009118
возможности установки, а также области ее применения;
4) применение предложенного устройства регулирования расстояния между заливными головками на каретке в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов способствует значительному расширению функциональных и технологических возможностей установки, а также областей ее применения;
5) предложенное конструктивное выполнение каретки с возможностью размещения на ней необходимого количества заливных головок с шагом, равным длине (диаметру) основания самого крупногабаритного применяемого сосуда, способствует применению сосудов меньших габаритов и меньшей вместимости, что расширяет функциональные и технологические возможности установки, а также области ее применения;
6) предложенное расположение датчика верхнего положения каретки на высоте с возможностью обеспечения заполнения самого высокого применяемого сосуда позволяет без переналадки осуществлять заполнение применяемых сосудов меньшей высоты, что способствует расширению функциональных и технологических возможностей установки, а также областей ее применения, улучшает условия обслуживания, сокращает потери времени на наладку, повышает производительность;
7) предложенное применение и расположение датчика критического уровня в расходном резервуаре на заданной высоте, соответствующей образованию внутри объема жидкости, достаточной только для разового заполнения всех сосудов на приемной площадке, дало возможность предотвратить частичное заполнение сосудов, что исключает брак в работе и потери времени на его устранение, облегчает условия обслуживания, улучшает качество выпускаемой продукции, повышает надежность и работоспособность установки;
8) предложенное применение и конструктивное выполнение быстросъемной потокоуспокаивающей насадки на каждой наливной штанге исключает пенообразование жидкости в заполняемых сосудах, что повышает точность их заполнения и улучшает качество выпускаемой продукции, а также улучшает условия обслуживания и сокращает потери времени при замене сетчатого вкладыша;
9) предложенное выполнение на наливной штанге быстросъемной потокоуспокаивающей насадки с наружным диаметром немногим меньше внутреннего диаметра самого малого горлышка в применяемых сосудах, позволяет без переналадки осуществлять заполнение сосудов с увеличенными горлышками, что также способствует расширению технологических и функциональных возможностей установки, а также областей ее применения, улучшает условия обслуживания, сокращает потери времени на наладку, повышает производительность;
10) предложенное применение и конструктивное выполнение центрирующего фиксатора горлышка применяемых сосудов позволило точно ориентировать наливные штанги заливных головок относительно соответствующих сосудов перед их заполнением, что значительно повышает надежность и работоспособность установки;
11) предложенное конструктивное выполнение боковых левых и правых продольных прутковых ограждений и их крепление дает возможность в зависимости от длины (диаметра) основания применяемых сосудов и места расположения на них горлышек точно их ориентировать напротив наливных штанг соответствующих заливных головок, что расширяет функциональные и технологические возможности установки и ее области применения, а также повышает ее надежность и работоспособность;
12) предложенное конструктивное выполнение электропневмопривода отсекателя и датчика наличия сосуда на входе приемной площадки и расположение их на отдельной передвижной платформе дало возможность их перемещать вдоль транспортера в зависимости от ширины (диаметра) основания применяемых сосудов и точно ориентировать их горлышки напротив наливных штанг соответствующих заливных головок, что значительно расширяет функциональные и технологические возможности установки, ее области применения, а также повышает ее надежность и работоспособность;
13) предложенное применение и конструктивное выполнение датчика отсутствия сосуда под наливной штангой соответствующей заливной головки дало возможность исключить брак в работе, улучшить качество выпускаемой продукции, повысить надежность и работоспособность установки;
14) предложенное конструктивное выполнение датчика расхода жидкости дозатора с применением многополюсного кольцевого магнита на лопастной крыльчатке дало возможность избавиться от механического элемента ее связи с формирователем считывающего сигнала путем замены его бесконтактным электромагнитным элементом связи с меньшим трением и сопротивлением, что повышает быстродействие, уменьшает погрешность, повышает точность измерения и заполнения сосудов, улучшает качество выпускаемой продукции;
15) предложенное выполнение магнита кольцевым и расположение его на торцевой части ступицы лопастной крыльчатки концентрично ее оси вращения позволило ему самосбалансироваться и уравновешиваться без применения дополнительных противовесов, что упрощает конструкцию, повышает надежность и работоспособность установки;
16) предложенное выполнение кольцевого магнита многополюсным дало возможность фиксировать минимально допустимый угол поворота лопастной крыльчатки и пропорционально ему измерять минимально допустимый единичный объемный расход жидкости, что позволило уменьшить кратность и по
- 14 -
009118
высить точность измерения и заполнения сосудов, улучшить качество выпускаемой продукции;
17) предложенное игольчатое выполнение оси вращения дало возможность обеспечить по концам с подпятниками контактные пары "конус-плоскость" с точечным соприкосновением, с предельно минимальными сопротивлением и нагрузкой, что облегчает вращение и ускоряет разгон крыльчатки, уменьшает зону нечувствительности, повышает точность измерения и заполнения сосудов, улучшает качество выпускаемой продукции;
18) предложенное выполнение игольчатой оси вращения длиною немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников дало возможность в начальный момент трогания лопастной крыльчатки обеспечить ее самопроизвольный подъем в осевом направлении и находиться ее оси вращения в промежуточном положении между подпятниками, полностью исключая опорные торцевые соприкосновения, а в дальнейшем обеспечивать периодическое кратковременное соприкосновение только с одним из двух подпятников, что снижает сопротивление и нагрузку, облегчает вращение и значительно ускоряет разгон лопастной крыльчатки, уменьшает зону нечувствительности, повышает точность измерения и заполнения сосудов, улучшает качество выпускаемой продукции;
19) применение в элементе связи магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла, вместо многовитковых катушек с ферромагнитными стержнями, позволило значительно упростить конструкцию и уменьшить тормозящий момент лопастной крыльчатки в измерительной полости за счет значительного уменьшения мощности, расходуемой на выделение тепла в электрических контурах, и мощности, расходуемой на вихревые токи и перемагничивание ферромагнитных материалов, что способствует ускорению разгона лопастной крыльчатки, уменьшению зоны нечувствительности, повышению точности измерения и заполнения сосудов, улучшению качества выпускаемой продукции;
20) предложенное дополнительное применение кольцевого магнитопровода с радиальным пазом и расположением в этом пазу магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла дало возможность значительно увеличить концентрацию относительно ее магнитного поля, что позволило значительно увеличить мощность считывающего сигнала, повысить надежность и работоспособность установки;
21) предложенное применение в счетном приборе элемента регулируемой в широком диапазоне задержки времени t дало возможность учитывать не только текущие единичные объемные расходы жидкости, но и остатки, меньше кратности измерения, т. е. меньше единичному объемному расхода жидкости, что в любых случаях гарантирует высокую точность измерения и заполнения сосудов, расширяет функциональные и технологические возможности установки, а также области ее применения;
22) предложенное выполнение системы управления дало возможность полностью автоматизировать непрерывный процесс групповой подачи порожних сосудов на приемную площадку, их фиксацию и заполнение с точным дозированием, отправление заполненных сосудов с приемной площадки и подачу на их место порожних сосудов с учетом минимальных потерь времени, что способствует значительному повышению производительности установки;
23) предложенное кинематическое, элементное и функционально-логическое выполнение датчика расхода жидкости, счетного прибора и блока управления дозатора дало возможность своевременно полностью автоматизировать процесс заполнения сосуда с соблюдением высокой точности, что способствует повышению надежности, работоспособности и производительности установки;
24) предложенное применение программно-командного блока и его элементное и функционально-логическое выполнение дало возможность полностью автоматизировать производственный процесс в заданной по программе функционально-технологической последовательности, что также способствует повышению надежности, работоспособности и производительности установки;
25) предложенное применение в программно-командном блоке регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг заливных головок непосредственно в соответствующие сосуды позволило рационально и экономно использовать жидкость, значительно повысить культуру производства;
26) предложенное применение в программно-командном блоке регулируемой задержки времени t2 на образование интервала между первым порожним сосудом, поступающим на приемную площадку, и последним заполненным сосудом, убывающего из приемной площадки, дало возможность своевременно беспрепятственно входить в этот зазор отсекателю на выходе приемной площадки, что повышает надежность и работоспособность установки;
27) предложенное применение в программно-командном блоке регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов под наливными штангами соответствующих заливных головок дало возможность упорядочить и стабилизировать их положение, что гарантирует высокую надежность и работоспособность установки;
28) предложенное применение в программно-командном блоке регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению дало возможность стабилизировать их положение в зафиксированном состоянии, что также гарантирует высокую надежность и работоспособность установки.
Предлагаемая установка для розлива жидкостей компактная, обладает незначительным весом, стоимостью и занимаемой площадью, удобная в обслуживании, с высокой точностью заполнения сосудов при рациональном и экономном расходовании жидкости, а также соблюдении высокой культуры
- 15 -
009118
производства, может найти широкое применение в пищевой, химической, нефтяной и других отраслях промышленности, в приборо-машиностроении при создании новых и модернизации старых подобных установок.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР № 1730029, МКИ В67С 3/04, 1990.
2. Патент Российской Федерации № 2172293, МКИ В67С 3/04, 2000.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Установка для розлива жидкостей, содержащая расположенные на опорной станине расходный резервуар и каретку на вертикальных направляющих с электропневмоприводом, заливные головки на каретке, наливную штангу на каждой заливной головке с внутренним сквозным каналом; дозаторы для соответствующих заливных головок, каждый из которых соединен с расходным резервуаром жестким патрубком с краном и гибким патрубком с соответствующей наливной штангой; транспортер сосудов с электроприводом и приемной площадкой под заливными головками, отсекатели сосудов на входе и выходе приемной площадки, а также программно-командный блок, отличающаяся тем, что каретка снабжена устройством регулирования расстояния между заливными головками в зависимости от разновидностей и габаритов применяемых сосудов и датчиками верхнего и нижнего положений каретки; каждая заливная головка снабжена запорным электровентилем, расположенным на входе в головку на соответствующей наливной штанге, и индивидуальным датчиком отсутствия сосуда, а выходной конец каждой штанги снабжен потокоуспокаивающей насадкой и центрирующим фиксатором горлышка сосуда; расходный резервуар снабжен датчиком критического уровня, соответствующего объему жидкости, достаточному для разового заполнения всех сосудов на приемной площадке; каждый дозатор снабжен датчиком расхода жидкости, счетным прибором и блоком управления запорным электровентилем на соответствующей головке, при этом установка снабжена датчиками наличия сосуда на входе и выходе приемной площадки, а в программно-командном блоке первый и второй входы соединены соответственно с кнопками ПУСК и СТОП, третий и четвертый входы - с датчиками наличия сосудов соответственно на выходе и входе приемной площадки, пятый вход - с датчиком и сигнализатором критического уровня жидкости в расходном резервуаре, шестой вход - с датчиком верхнего положения каретки, седьмой вход - с датчиком нижнего положения каретки и вторыми входами счетных приборов всех дозаторов, первые входы которых соединены с соответствующими датчиками расхода жидкости, восьмые входы на блоке по количеству заливных головок соединены с соответствующими датчиками отсутствия сосудов, девятые входы на блоке также по количеству заливных головок соединены соответственно в каждом из дозаторов с первым входом блока управления и выходом счетного прибора; первый выход программно-командного блока соединен с входом электропривода транспортера сосудов, второй выход - с входом электропневмопривода второго отсекателя сосудов, третий выход - с входом электропневмопривода первого отсекателя сосудов, четвертый и пятый выходы - соответственно с первым и вторым входами электропневмопривода каретки, а шестой выход - со вторыми входами блоков управления дозаторов заливных головок, а выход каждого упомянутого блока управления соединен с входом соответствующего запорного электровентиля.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для регулирования расстояния между заливными головками выполнено в виде закрепленных на свободной поверхности опорной пластины каретки верхней и нижней продольных направляющих планок и размещенных в их пазах с возможностью продольного перемещения несущих платформ с фиксаторами и гнездами для крепления заливных головок, транспортер выполнен с боковыми продольными прутковыми ограждениями U-образной формы, свободные концы которых помещены в сквозные отверстия на вертикальных кронштейнах, закрепленных на корпусе транспортера по всей его длине, и снабжен фиксаторами положения горлышек сосудов относительно наливных штанг, отсекатель с электропневмоприводом и датчиком наличия сосуда на входе приемной площадки расположены на дополнительной Г-образной платформе, прикрепленной к корпусу транспортера вертикальной частью посредством болтов в горизонтальном пазу с возможностью ее продольного перемещения, на вертикальной части Г-образной платформы, также перпендикулярно закреплен электропневмопривод с толкателем отсекателя, возвратной пружиной и закрепленным в торце на переднем свободном конце толкателя отсекающим элементом в виде вертикально ориентированной и соосно совмещенной с ним пластины, а на горизонтальной части Г-образной платформы расположен упомянутый датчик в виде шарнирно закрепленного на ней и расположенного вдоль толкателя двуплечего рычага, первое плечо которого выполнено телескопическим с фиксатором его длины и ограничителем угла поворота, а второе плечо связано с пружиной сжатия и на свободном его конце в торце закреплен воздействующий элемент, взаимодействующий с чувствительным элементом датчика наличия сосуда на входе приемной площадки.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что быстросъемная потокоуспокаивающая насадка выполнена в виде наперсткообразного корпуса с резьбой внутри для соединения с резьбой на наружной поверхности на нижней свободной части наливной штанги, углублениями на нижней торцевой части для
- 16 -
009118
заворачивающего ключа, центральным отверстием в нижней части с диаметром, равным диаметру сквозного канала в наливной штанге, и снабжена установленными внутри в нижней части съемным сетчатым вкладышем и прижимной шайбой.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что центрирующий фиксатор горлышка применяемых сосудов выполнен в виде размещенной на наливной штанге с возможностью свободного вертикального перемещения относительно ее чашеобразного колпака усеченной конусообразной формы с открытой широкой нижней и закрытой узкой верхней частью, в верхней части выполнена кольцевая проточка, глубина которой соответствует высоте упомянутой насадки, и центральное сквозное отверстие для наливной штанги, при этом в верхней части боковой конусной стенки выполнены сквозные отверстия для удаления воздуха при заполнении сосуда.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик отсутствия сосуда под заливной головкой выполнен в виде параллельно расположенного относительно наливной штанги и жестко закрепленного снизу на ее несущей платформе кронштейна, свободный нижний конец которого шарнирно связан с двуплечим рычагом с возможностью обеспечения взаимодействия одного его плеча с центрирующим фиксатором горлышка сосуда при крайнем нижнем его положении на наливной штанге и взаимодействия его второго плеча с размещенными на упомянутом кронштейне толкающей пружиной и ограничителем угла поворота двуплечего рычага, а также с чувствительным элементом посредством закрепленного на свободном конце второго плеча воздействующего элемента.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик расхода жидкости дозатора содержит корпус с измерительной полостью, крышкой, входным и выходным тангенциально направленными отверстиями, лопастную крыльчатку, установленную в измерительной полости с возможностью вращения, элемент связи лопастной крыльчатки со счетным прибором, защитным кожухом наружного функционально-преобразовательного участка, при этом элемент связи содержит бесконтактную магниточувствительную пластинку Холла с формирователем считывающего сигнала, расположенные на наружном функционально-преобразовательном участке на отдельной печатной плате, закрепленной на прижимной гайке крышки, и магнит, расположенный на лопастной крыльчатке с возможностью взаимодействия его магнитного поля с магниточувствительной полупроводниковой пластинкой Холла через воздушный зазор и крышку из немагнитного материала, причем магнит выполнен кольцевым многополюсным и установлен со стороны крышки на торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, концентрично жестко закрепленной на ней оси вращения с возможностью обеспечения самобалансировочного уравновешивания, а магниточув-ствительная полупроводниковая пластинка Холла помещена в выполненную на дополнительно введенном кольцевом магнитопроводе радиальную щель с возможностью увеличения концентрации относительно ее магнитного поля, магнитопровод расположен соосно с кольцевым многополюсным магнитом и закреплен на тыльной стороне упомянутой печатной платы, при этом формирователь считывающего сигнала расположен на лицевой стороне этой платы и содержит дифференциальный усилитель-преобразователь с входом, соединенным с магниточувствительной полупроводниковой пластинки Холла, и усилитель мощности с входом, соединенным с выходом дифференциального усилителя-преобразователя, и выходом, соединенным с выходом датчика расхода жидкости с возможностью создания для счетного прибора необходимого и достаточного считывающего сигнала, соответствующего измеряемому единичному объемному расходу жидкости и пропорционального углу поворота лопастной крыльчатки, определяемому выражением а = 360°/n, где а - заданный угол поворота лопастной крыльчатки и n - количество пар полюсов на кольцевом магните, а ось вращения лопастной крыльчатки выполнена игольчатой с возможностью размещения с одной стороны во втулке скольжения и взаимодействия с подпятником, запрессованным в крышке, а с другой стороны - с подпятником, запрессованным в дно корпуса, свободный консольно выступающий конец которого помещен во втулку скольжения, запрессованную в противоположной торцевой части ступицы лопастной крыльчатки, игольчатая ось вращения выполнена длиной немногим меньше расстояния между открытыми концами подпятников, а открытые контактные концы игольчатой оси вращения и соответствующих подпятников выполнены в виде опорных пар "конус-плоскость" с возможностью обеспечения точечного соприкосновения с минимально возможной контактной площадью, а также с незначительным сопротивлением и нагрузкой при вращении лопастной крыльчатки.
7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что счетный прибор дозатора выполнен в виде отдельного блока, размещенного дистанционно, при этом счетный прибор включает в себя счетчик текущего объемного расхода жидкости с цифровым индикатором и кратностью показаний, равной измеряемому разовому объемному расходу жидкости, задатчик необходимого суммарного значения объемного расхода жидкости на заполнение емкости на приемной площадке, элемент сравнения показаний счетчика и значений задатчика, элемент регулируемой задержки времени t на финишную доводку остатка меньше кратности показаний счетчика, причем первый и второй входы счетного прибора соединены соответственно со счетным и сбрасывающим входами счетчика, а выход счетного прибора через элемент регулируемой задержки времени t соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого соединен с задатчи-ком, а второй вход - с выходом счетчика.
8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления дозатора включает в себя логический
- 17 -
009118
элемент И, логический элемент ИЛИ и логический элемент НЕ, причем первый вход блока управления соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход - с входом элемента НЕ, а выход блока управления соединен со вторым входом элемента ИЛИ и выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом элемента НЕ.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что программно-командный блок включает в себя двенадцать логических элементов И, пять логических элементов ИЛИ, пять логических элементов НЕ, три логических элемента ИЛИ-НЕ, логический элемент И-НЕ, два задатчика количества сосудов на приемной площадке, два счетчика количества поступающих сосудов, два элемента сравнения значения соответствующих задатчиков и показания соответствующих счетчиков, элемент регулируемой задержки времени t1 на удаление капель с наливных штанг, элемент регулируемой задержки времени t2 образования интервала между последним заполненным сосудом и первым порожним сосудом, элемент регулируемой задержки времени t3 на размещение порожних сосудов напротив заливных головок и элемент регулируемой задержки времени t4 на подготовку сосудов к заполнению, причем первый вход блока соединен с первыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, второй вход - с входом первого элемента НЕ, третий вход - с первым, счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения; четвертый вход блока соединен с первым счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента сравнения, а вторые сбрасывающие входы первого и второго счетчиков соединены с выходом девятого элемента И, вторым входом пятого элемента ИЛИ, первыми входами первого элемента ИЛИ-НЕ и десятого элемента И; пятый вход блока соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ; шестой вход блока соединен со вторым входом седьмого элемента И и первыми входами третьего элемента И и третьего элемента ИЛИ-НЕ; седьмой вход блока соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ и первым входом одиннадцатого элемента И; восьмые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом одиннадцатого элемента И; девятые входы блока с 1 по N соединены соответственно с 1 по N входами двенадцатого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, входом пятого элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выходом второго элемента И, а выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ; первый выход блока соединен с первыми входами четвертого, пятого, шестого и девятого элементов И, вторыми входами первого элемента ИЛИ и второго элемента И, выходом первого элемента И, и первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом первого элемента НЕ; второй выход блока соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого через третий элемент НЕ и элемент задержки времени t1 соединен с выходом третьего элемента И, а также через третий элемент НЕ, элемент задержки времени t2 и четвертый элемент НЕ соединен со вторым входом пятого элемента И; в первом элементе сравнения второй вход соединен с первым задатчиком, а выход - через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И; во втором элементе сравнения второй вход соединен со вторым задатчиком, а выход - с первыми входами третьего элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, а также через элемент задержки времени t3 с первым входом четвертого элемента ИЛИ; третий выход блока соединен с выходом пятого элемента И и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента И; четвертый выход блока соединен с выходом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход - со вторыми входами четвертого элемента ИЛИ, элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ-НЕ, третьим входом одиннадцатого элемента И и выходом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а третий вход - с выходом пятого элемента НЕ; пятый выход блока соединен с выходом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ; шестой выход блока соединен через элемент задержки времени t4 с выходом одиннадцатого элемента И.
- 18 -
009118
Фиг. 2
- 19 -
009118
Б-В
Фиг. 5
- 20 -
009118
Вид Г
Фиг. 6
Л-й
Фиг. 7
9 S3SS. 95 WWWQF94 & 13 Фиг. 8
----Ч-Д 22. {
Фиг. 9
- 21 -
009118
Фиг. 10
Фиг. 13
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
- 22 -