Способ регулирования весового расхода пастообразной массы при непрерывном ее транспортировании в виде ленты и устройство для его осуществления

(088.8) ТВЛЕНИЯ (57) Изоб ванию пас подаче в о заданно фиг,/ ГОсудАРстВенньй комитепо иэовчтениям и ознеытипРИ Гннт сссР(71) Реон Аутоматик Машинери КоЛтд. (ЛР )(53) 664.654 54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕСОВОГО АСХОДА ПАСТООБРАЗНОЙ МАССЫ ПРИ НЕРЕРЫВНОМ ЕЕТРАНСПОРТИРОВАНИИ В ВИ ДЕ ЛЕНТЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУГЕ тение относится к дозир образных продуктов. При кропроцессор информации скорости подачи ленты)5 В 65 В 3/28, С О 1 С 9/ЬО пастообраэной массы определяется необходимый весовой расход транспортируемой массы. Раскатанная лента массы подается конвейерным агрегатомПри этом взвешивающее средство 2 вдействует на датчик веса 7, которыйпосылает сигнал на вход микропроцессора. Происходят сравнение результатов измерений с заданным значениемвеса участка ленты и уменьшение скорости ленты материала при превышениивеса участка ленты заданного весаили увеличение скорости ленты материала при уменьшенном весе участка ленты по сравнению с заданным весом.Средства 4 и 6 для обжима ленты пастообразной массы прижимают последнююк конвейерам 1 и 5, тем самым способствуя растяжению или сжатию массы.2 с. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.1ЗО Предлагаемое устройство для регулирования весового расхода траспортируемой пастообразной массы (теста) состоит из подающего конвейерного аг 55 регата, взвешивающего средства, непрерывно измеряющего вес каждого участка массы, проходящей через него, причем указанное взвешивающее Изобретение относится к области дозирования пастообразных продуктов, а именно к способу регулирования весового расхода транспортируемой пас 5 тообразной массы, например хлебного теста, рыбнои пасты, и устройству для осущесвтвления способа.Известны питающие системы для непрерывно-порционной подачи гелеобраз О ной пасты, обладающей упругостью и вязкостью, например хлебного теста, в которых применяются либо винтовые питатели, либо экструдеры, состоящие из поршня и цилиндра. 15К недостаткам таких устройств следует отнести большие размеры, а также то, что в процессе подачи к массе подаваемого вещества с достаточно большой периодичностью прикла О дывается чрезмерное внешнее давление, причем структура этой массы в процессе винтовой подачи систематически нарушается шнеком. Это касается, в первую очередь, хлебного теста, связан ная структура которого нарушается под действием внешнего давления или механического перемещения, вследствие чего в последующем для восстановления этой структуры требуется проводить дополнительную операцию,Известны весовые дозаторы, в которых тесто отмеряется порциями определенной массы (авторское свидетельство 11 104689, кл. В 65 В 3/28, 1955).Укаэанные устройства не позволяют получать ленту пастообразной массы одинакового веса.Целью изобретения является разра,ботка устройства и способа регулирования весового расхода транспортируемой пастообразной массы, такой как хлебное тесто, без использования экструзии или перемешивания массы, а также разработка устройства и спосо 45 ба для непрерывного дозировання пастообразной массы при переносе этой массы с подающего конвейера на нерегулируемый по скорости выходной конвейер, размещенный последонательно с первым указанным конвейером. средство располагается между противолежащими концами подающего коннейерного агрегата первого средства дляобжима массы, расположенного над вы"ходным концом подающего конвейерногоагрегата и вращающегося вокруг собстненной оси с постоянной окружностью,по меньшей мере соизмеримой со скоростью транспортировки массы у выходной,концевой части подающего конвейерногоагрегата, конвейера постоянной скорости, размещенного последовательно и рядом с указанным подающим конвейерным агрегатом, нторого средства для обжимамассы, расположенного в заданном фиксированном положении над передним концом выходного нерегулируемого конвейера и приводимого во вращение вокругсобственной оси практически с такойже скоростью, что и указанный последний конвейер, системы регулированияскорости по меньшей мере выходногоконца упомянутого подающего конвейерного агрегата, обратно пропорциональной измеренному весу участка дозируемой по подаче массы пасты или теста,с целью обеспечения постоянства весаэтого вещества в расчете на единицудлины конвейера.Кроме того, способ регулированияпредусматривает установление заданного веса участка ленты пастообразноймассы в единицу времени, измерение веса участков транспортируемой лентыпастообразной массы н единицу времени, последонательное сравнение результатов измерений с заданным зна"чением веса участка ленты, уменьшение скорости ленты материала при превышении весом участка ленты заданного веса или увеличение скорости ленты материала при уменьшенном весеучастка ленты по сравнению с заданным весом.На фиг. 1 схематично изображеноустройство для регулирования весового расхода; на фиг, 2 - блок-схемаустройства; на фиг. 3 - устройство,в котором конвейерный агрегат включает два конвейера; на фиг. 4 - тоже, конвейерный агрегат выполнен ввиде роликового конвейера; на фиг. 5 ролик со спиральными выступами,Устройство содержит подающийконвейерный агрегат 1 для непрервнойподачи массы, взвешивающее средство2 для непрерывного измерения весаХ, - Хэ каждого участка ленты 3транспортируемой пастообраэной массы, размещенное между противолежащими концами подающего конвейерного агрегата. Первое средство 4для обаима ленты 3 пастообразной массы, располоаенное над выходным концом подающего конвейерного агрегатаи установленное с возможностью вращения вокруг оси с окруаной скорогстью, равной линейной скорости перемещения подающей части конвейерного агрегата, по меньшей мере, наего выходе. За конвейерным агрегатом1 последовательно смонтирован конвейер 5, установленный с воэможностьюперемещения с постоянной скоростью.Над передним концом конвейера 5 расположено второе средство 6 для обжима ленты пастообразной массы, Окружная скорость средства 6 равна линейной скорости перемещения транспортирующей части выходного конвейера.Устройство содержит систему контроля и регулирования скорости движе"ния, по меньшей мере, выходного конца подающего конвейерного агрегатаобратно пропорционально измеренномувесу Х 1 - Х 1 участка ленты транспортируемой пастообразной массы дляобеспечения постоянства ее весовогорасхода на единицу длины. Системавключает датчик 7 веса, датчик 8окружной скорости, микропроцессор9, источник 1 О напряжения, переключатель 11, усилитель 12 напряжения,фильтр 3 нижних частот, преобразователи 14 и 15, инвертор 16, электродвигатель 17.Подающий конвейерный агрегат может содержать последовательно установленные первый 18 и второй 19 конвейеры, а взвешивающее средство 2размещено между ними. Подающий конвейерный агрегат может содержать одини более ленточный конвейер.Целесообразно выполнить подающийконвейерный агрегат в виде роликовогоконвейера 20, а взвешивающее средство может быть снабжено роликом 21.Взвешивающее средство может включатьприводной ролик,Устройство целесообразно оснаститьприспособлением для остановки первого конвейера 18, например муфтой 22,в момент, когда вес участков лентытранспортируемой массы превысит заданный вес участков. Второй конвейер19 целесообразно установить с возмох 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 ностью перемещения со скоростью, обратно пропорциональной измеренному весу участка ленты 3.Первое средство 4 для обжима ленты 3 может быть выполнено я виде ролика со спиральными выступами. Ленты 23 и 24 конвейерного агрегата 1 и конвейера 5 размещены в одной плоскости. Взвешивающее средство 2 имеет платформу 25, находящуюся в контакте с лентой агрегата 1, Лента 23 огибает шкив 26, обеспечивающий ее перемещение, который приводится во вращение от электродвигателя 17, От этого шкива, в свою очередь, синхронно приводится во вращение датчик 8 окружной скорости, который формирует импульс. несущие информацию о линейной скор,." - ти ленты 23Первое средство 4я обжима имеет четыре выступа 27, а может быть выполнено без них. С его помощью производится интенсивное поджатие ленты 3, переносимой на выходной нерегулируемый по скорости конвейер 5, к транспортерной ленте этого конвейера для того, чтобы укаэанная масса не проскальзывала и перемещалась точ" но со скоростью указанной ленты.В системе контроля и регулирования основным звеном является микропроцессор 9. В него подаются сигналы по измеренным весовым значениям датчика 7 веса и импульсы от датчика 8 окружной скорости. Источник 10 напряжения подключен к датчику 7 веса, который регистрирует вес соответствующего участка ленты 3 пастообразного вещества, формируя выходной сигнал по напряжению, пропорциональный весу. Датчик 7 связан с усилителем 12 напряжения. Через фильтр 13 нижних частот могут проходить только импульсы частотой ниже 10 Гц. Фактически, этот низкочастотный фильтр предназначен для подавления шумовых составляющих, возникающих в полезном сигнале по напряжению в результате вибраний конвейера. Отфильтрованный по верхним частотам рабочий сигнал напряжения поступает в микропроцессор 9 через преобразователь 14 непрерывных данных в дискретные. Последний производит преобразование переменного тока, идущего от фильтра 13 :ижних частот, в постоянный ток. В ряде случаев возможна такая ситуация, когда датчик 7 веса формирует недопустимо154597большие сигналы по напряжению, обусловленные наличием на конвейере посторонних предметов. Причем такие сигналы могут появляться даже при отсутствии материала на ленте конвейе ра. В этом случае необходимо обнулить появляккцийся сигнал напряжения. Для этого выходной сигнал фильтра 13 нижних частот передается в схему управления микропроцессора 9, где формиру ется соответствующий сигнал обратной связи на обнуление выходного напряженияформируемого усилителем 12Преобразователь 14 служит для перевода постоянного тока, выходящего иэ микропроцессора 9, в переменный ток. Входной переключатель 11 выполняет функции средства, задающего рабочий весовой расход пастообразной массы. На синхросхему (схему отметки времени) 20 микропроцессора 9 поступают импульсы, соответствующие длине перемещения транспортерной ленты 23.Микропроцессор 9 управляет режимом работы электродвигателя 17, а следовательно, и скоростью вращения связанного с этим электродвигателем шкива 26 конвейера 1. Эти операции реализуются через инвертор 16.При повышенном весе ленты 3 тран спортируемой пастообразной массы на участке А вал электродвигателя 17 вращается с пониженной скоростью Ч и наоборот, при повышенном весе двигатель 17 увеличивает обороты и линейную скорость Че транспортерной ленты.Средство 4 формирует в пастообразной массе углубления, препятствуя проскальзыванию этой массы относи тельно ленты конвейерного агрегата. В свою очередь, средство 6, прижимая пастообразную массу к транспортерной ленте 24, обеспечивает. фиксацию этой массы на нерегулируемом конвейере 5. 45Выход пастообразной массы с питающего конвейерного агрегата осуществляется при различных скоростях подачи: это реализуется с помощью удерживающего профилированного ролика (средства 4) за счет регулирования линейной скорости перемещения транс- портерной ленты 23 с помощью системы регулирования. При такой контролируемой подаче масса при сходе с конвей- .55 ерного агрегата дозируется, растягиваясь или сжимаясь между средствами 4 и 6. Роликовый конвейер 20 содержит множество вращающихся роликов 28,35Способ осуществляют следующим образом.В микропроцессор 9 от входного задающего переключателя 11 вводится информация о заданной скорости подачиленты пастообраэной массы или теста.Фактически такая информация (режимработы дозатора) определяет необхо"димый весовой расход транспортируемой массы. Лента 3 пастообразноговещества, заранее раскатанная в видетонкого слоя, помещается операторомна подающий конвейерный агрегат 1.В процессе доэирования взвешивающеесредство 2 производит взвешиваниеучастков транспортируемой пастообразной массы с длиной А участка. Такиевесовые измерения производятся по командам микропроцессора 9 в те моменты, когда датчик 8 скорости регистрирует перемещение ленты транспортируемой массы на расстояние А илинесколько менее того. Сформированныймикропроцессором управляющий сигналкоманда подается на взвешивающее средство 2. В ответ на этот сигнал датчик7 веса засылает на вход микропроцессора 9 измеренное значение Х.Микропроцессор 9 последовательнорегистрирует каждый момент приходаочередного участка А в пастообразноймассе теста, имеющего вес Х, на выходной конец питающего конвейеоногоагрегата. Такая регистрация осуществляется по данным от датчика 8 скорости, которые поступают на вход микропроцессора. В соответствии с этиммикропроцессор 9 вычисляет и автоматически задает агрегату 1 скорость,соответствующую измеренному весу Хучастка А транспортируемого тестаили пасты. Если вес Х части А этоговещества превышает эаданное значение,скорость транспортировки уменьшаетсядо величиныЧ , в свою очередь, приуменьшенном весе Хэ пасты на мернойбазе А транспортировка всей массыпроизводится с более высокой скоростьюЧе,Соотношение между скоростью конвейерного агрегата 1 н весом элементарного отрезка транспортируемого пастообраэного вещества имеет следующийвид:Х,Ч - Х Ч Ь - солями,Результаты измерений сравниваютсяв микропроцессоре 9 с заданным значением элементарного веса транспортируемого пастообрлэного вещества. Разность между заданям весом и измерен 1545915ными значениями засылается через преобразователь 14 цифра - аналог в инвертор 16 в виде соответствующих электрических сигналов. В инверторе 16 формируются сигналы, обратно пропорци 5ональные измеренным величинам, Этисигналы поступают на обмотку управления электродвигателя 7, изменяярежим его работы. Таким образом скоф 10рость Ч выходящего с конвейерного агрегата 1 участка пастообразной массыобратно пропорциональн;: весу Х этогоучастка.При условном разделении движущейся.5по подающему транспортеру массы теста на отдельные участкч Ар, Аь,каждая из которых имеет длину А, ониобязательно будут иметь различныйвес Х. В соответствии с этим по мере 20транспортировки и последовательногоподхода отдельных взвешенных участков теста к выходному концу подающе -го конвейерного агрегата 1 скоростьего движения Ч постоянно изменяется.Скорость Ч уменьшается, когда измеренное значение элементарного веса(веса отдельного участка) теста превышает заданное значение, и наоборот,увеличивается, когда измеренный весмейьше заданного значения.При осуществлении такого регулирования в процессе переноса лентытранспортируемого пастообразного вещества на нерегулируемый по скорости выходной конвейер 5 происходитрастяжка более тяжелых частей пастыи, соответственно, сжатие относительно легких частей. В результате лента3 пастообраэного вещества сходит нарегулируемый выходной конвейер 5 спостоянным весовым расходом, т.е. сзаданной весовой дозировкой. Включенные в устройство средства 4 и 6, одно иэ которых расположено 45 в фиксированно-заданном положении над выходным концом подающего конвейерного агрегата, а другое - около переднего конца нерегулируемого конвейера 5, обеспечивают вытягивание и сжатие ленты 3 транспортируемой пастОобразной массы пропорционально разности между скоростью движения двух конвейеров 1 и 5.При наличии средств 4 и 6 транспортируемая масса теста подвергается растяжению или сжатию только на коротком участке между ними, в противном случае это действие распространилось бы ца значительную гн коцтроируему ее часть. 1 ри использовдции относительно жесткой тестообразной мссы целесообразно, чтобы средства, полненные в виде розикоц, имели иа поверхчостн выступы. При обработке мягкой массы эффективное до ровацие может быть осуществлено даже при отсутствии на каждом из этих редств каких-либо выступов.При работе мерная длина А весовой платформы 25 взвешивающего средства2 может быть задана произнозцым образом. В частности, при использовании малой длины А вес теста может быть измерен более точно, 5 з о, .; свою оче редь, способствует более точной идеь - тификации отклонений из ерецфигх значений веса на различны,. участках ленты транспортируемого вещества ц, соответственно, более тсч;ем. изменению скорости на выходом конце подающего конвейерного агрегата обратно пропорционально зарегистирироваццым рассоглзсовациям относительно заданного веса. Таким образом сбеспечивается точное регулирсваиие скорости агрегата 1 н переносе пастообразной массы ца выхсдцой конвейер и, соответственно, точная дсзирвка этой массы.Уменьшение шага выступами 27 способствует повышению точас,сти взвешивания теста. При нулевом шаге ролик будет иметь строгс цилиндрическую формуВозможно также применение обжимных средств другого аида. Например, для этой цели может применяться пластичный ограничитель, дискретно перемещаемый в вертикальном направлении перпендикулярно двоению транспортируемой массы.На фиг. 3 изображено устройство, в котором использованы два питавших конвейера 18 и 19, между кс тарыми расположено взвешивающее средство 2. Последовательнс вторым питающим конвейером 19 смонтирован цсрегулируемыи по скорости конвейер 5, Иежду этими конвейерами установлены средства 4 и 6 для обжгцяа. Первый 18 и второй 19 конвейеры приводятся в действие от одного электродвигателя 17 через ременной шкив 26. С ведущим шкивом второго ксцвейера 19 связан электромеханический датчик 8 скорости. Первый подающий конвейер 18, ро 15 593лик 21 взвешивающего средства 2, второй подающий конвейер 19 и нерегулируемый выходной конвейер 5 находится в одной рабочей плоскости, В общем случае указанные первый и второй кон вейеры приводятся в действие электродвигателем 17 с одной и той же скоростью, в то же время первый конвейер 18 при необходимости может оста" навливаться. На вращающемся валу шки 10 ва 26 имеется муфта 22, с помощью которой можно прерывать передачу момента вращения от электродвигателя 17. Такое устройство позволяет точно регулировать максимальное значение веса участков транспортируемой пастообразной массы или теста с помощью взвешивающего средства 2. При превышении фактическим весом порций пастообразной массы, выходящих с первого питающего конвейера, заданного веса срабатывает муфта 22, кинематически связанная с ведущим шкивом 26 первого конвейера 181 и прерывается передача рабочего усилия с электродвигателя 17 на указанный конвейер, который в результате этого кратковременно останавливается, оставаясь в нерабочем состоянии до того момента, когда элементарньп весмассы уменьшится до уровня менее заданного.При остановке первого питающего конвейера 18 происходит удлинение ленты 3 пастообразной массы н зоне действия средства 2, т.е, на переходном 35 участке между первым 18 и вторым 19 питающим конвейерами, что приводит к уменьшению ее веса, Таким образом, весовой расход массы, поступающей на второй подающий конвейер 19, умень шается до соответствующего заданного диапазона значений. Ланный вариант устройства обладает повьппенной точностью дозирования по сравнению с ранее рассмотренным. 45В устройстве может быть применен роликовый конвейер 20, содержащий множество роликов 28. Один из транспортных роликов 28 заменен роликом 21, который используется в данном 50 случае в качестве входного звена взвешивающего средства 2, на выходе которого имеется датчик 7 веса, измеряющий нес проходящего через ролик 21 участка ленты. Транспоргерные ролики 55 28 принодятся но вращение синхронно один с другим, н то время как ролик 21 вращается либо свободно, либо от встроенного привода. 5 12При унеличении элементраного веса участка ленты пастообразного вещества уменьшается скорость вращения электродвигателя 17 и, соответственно, скорость нращения роликов 28. В свою очередь, при уменьшенном весе участка ленты пасты электродвигатель 17 увеличивает скорость вращения роликов. Помимо этого, когда датчик 7 веса регистрирует вес, преньппающий эа" данное значение, система регулирования блокирует вращение роликон, находящихся перед взвешивающим средством 2. Эти ролики не вращаются до тех пор, пока регистрируемый элементарный вес не станет менее заданного значения.Ролики 21 могут проводиться но вращение встроенным электроднигателем, благодаря чему на датчик 7 будет действовать только нагрузка от веса ленты транспортируемой пастообразной массы, что дополнительно способствует повышению точности контроля расхода. В противном случае, при использовании внешнего приводного электродвигателя, внешние усилия вращения ролика 2 1 будут передаваться через него (в виде внешнего момента нращения вала этого ролика) на датчик 7 веса как нагрузка, наличие которой резко снижает точность измерения текущего веса пасты, во многих случаях делая такие измерения практически невозможными. В случае применения свободно вращающегося направляющего ролика проявляющееся на нем поверхностное трение, изменяющееся со временем вследствие прохождения пастообразной массы, приводит к неконтролируемому изменению скорости ее движения, в результате чего датчик нагрузки будет давать неточную информацию, значительным образом искаженную неравномерным движением пасты. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежное и эффективное регулирование на заданном уровне весового расхода ленты транспортируемого пастообразного вещества даже в случае неравномерной его подачи.Применение изобретения в хлебопекарном производстве позволяет уменьшить габариты применяемой установки, поскольку в результате применения предлагаемого дозатора не нарушается пастообразная структура теста и нетребуется осуществление дополнительных операций по ее восстановлению.Предлагаемый непрерывный дозатор в полной мере может быть применен дпя регулирования весового расхода самых различных гелеобразнык, загущенных материалов, например высокомолекулярных пастообразных веществ, а также пищевых продуктов типа макаронных иэделий, мучных и рыбных паст10формула изобретения1. Способ регулирования весового расхода пастообраэной массы при непре 15 рывном ее транспортировании в виде ленты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что предусматривает установление заданного веса участка пастообраэной массы в единицу времени, измерение веса участков транспортируемой ленты пастообразной массы в единицу времени, последовательное сравнение результатов измерений с заданным значением веса участка ленты, уменьшение скорости ленты материала при превышении весом участка ленты заданного веса или увеличение скорости ленты материала при уменьшенном весе участка ленты по сравнению с заданным весом.2. Устройство регулирования весового расхода пастообразной массы при непрерывном ее транспортировании ввиде ленты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит подающий кон вейерный агрегат для непрерывной подачи массы, взвешивающее средство для непрерывного измерения веса каждого участка ленты транспортируемой пастообразной массы, размещенное меж ду противолежащими концами подающего конвейерного агрегата, первое средство для обжима ленты пастообразной массы, расположенное над выходным концом подающего конвейерного агрегата 45 и установленное с воэможностью вра" щения вокруг оси с окружной скоростью, равной линейной скорости перемещения подающей части конвейерного агрегата по меньшей мере на его выходе, выход ной конвейер, установленный с воэможностью перемещения с постоянной ско" ростью, смонтированный последовательно за подакщим конвейерным агрегатом, второе средство для обжима ленты пас тообраэной массы расположенное .ад передним концом выходного конвейера и установленное с воэможностью вра" щения вокруг оси с окружной скоростью, равной линейной скорости перемещения транспортирующей части выходного конвейера, систему контроля и регулирования скорости движения по меньшей мере выходного конца подающего конвейерного агрегата, обратно пропорциональной измеренному весу участка ленты транспортируемой пастообразной массы для обеспечения постоянства ее весового расхода на единицу длины.3. Устройство по и. 2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что подающий конвейерный агрегат содержит первый и второй последовательно установленные конвейеры, а взвешивающее средство размещено между ними.4. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит один и более ленточных конвейеров.5. Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что конвейерный агрегат представляет собой роликовый конвейер, а взвешивающее средство снабжено роликом.6. Устройство по п. 3, о т л и - ч а ю щ е е а я тем, что взвешивающее средство включает приводной ролик.7. Устройство по п. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что содержит приспособление для остановки первого конвейера при превышении веса участков ленты транспортируемой массы по сравнению с заданным весом участков.8. Устройство по и. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй конвейер установлен с воэможностью перемещения со скоростью, обратно пропорциональной измеренному весу участка ленты пастообразного вещества.9. Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что первое средство для обжима ленты пастообразной массы представляет собой ролик со спиральньечи выступами.Приоритет по пунктам;04.04.84по пп.1-321. 05 84 по пп. 4-9"Ь "а Составитель Е.БоковаПетраа Техред Л,Олийнык Корректор М.Максимишинец ак Заказ 497 Тираа 523 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, нгоро Гагарина, 10