Результат интеллектуальной деятельности: Способ ручной заправки ёмкости жидкостью и устройство для его осуществления

Изобретение относится к ручной заправке жидкостью емкостей с узкой заправочной горловиной и может быть использовано в машиностроении при заправке с высокой точностью и для подтверждения необходимого количества жидкости с заданной погрешностью для заправки емкостей и магистралей сложной конфигурации.

Известно устройство для заполнения емкости жидкостью (авт. свид. №351491 кл. В65Т 27/00), включающее всасывающую коммуникацию и вакуумное устройство.

Известно устройство для дозированного розлива жидкостей, содержащее станину, питатели пустых и заполненных емкостей, узел выдачи емкостей, узел наполнения емкостей и узел транспортирования наполненных емкостей (патент RU на полезную модель №23436 МПК B67C 3/04).

Известен способ наполнения емкостей жидким продуктом, состоящим из двух компонентов, смешиваемых во время наполнения емкости, в котором смешиванием по количеству или объему управляют с помощью расходомера (заявка на изобретение №2009115664 МПК B67C 3/20).

Известно устройство и способ разливания и дозирования напитков, содержащее емкость для напитка, имеющую окружной фланец, плечевую часть, основание и основную часть, в которую вставляется трубчатая конструкция с трубкой, имеющей внутренний канал для прохождения напитка (заявка на изобретение №2012108419 МПК B67D 1/08).

В качестве прототипа выбрано дозирующее устройство для порционного розлива жидкостей, содержащее емкость с жидкостью и средства дозирования и регулирования объемно-весовых порций разливаемой жидкости (патент RU на полезную модель №75310 МПК A61M 5/24, B67D 5/04).

Недостатком аналогов и прототипа является невозможность выполнения с высокой точностью заправки жидкостью емкостей сложной конфигурации, имеющих одну узкую заправочную горловину, и подтверждения необходимого количества жидкости для ее осуществления.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Поставленная цель достигается тем, что при заправке емкости, включающей заправку заданным количеством жидкости и измерение ее количества с заданной погрешностью, в качестве заправочной емкости используют резервуар с упругим корпусом и шприц, а для измерения количества - весы, при этом сначала определяют несливаемые остатки жидкости в резервуаре путем нескольких заправок и взвешиваний, а также величину разброса этих остатков, далее резервуар заполняют жидкостью в количестве, меньшем заданного количества, на величину этого разброса и на половину заданной погрешности заправки, а шприц заполняют количеством жидкости, равным величине этого разброса с увеличением на заданную погрешность заправки, устанавливают резервуар и шприц на весы, фиксируют исходное количество жидкости с тарой; далее проводят заправку емкости полным выдавливанием жидкости из резервуара, а после взвешивания шприца и резервуара с остатками жидкости определяют необходимый объем дозаправки и шприцем выполняют ее, затем резервуар и шприц вновь устанавливают на весы и проводят контрольное измерение заправленного количества жидкости, по разности которого от исходного подтверждают соответствие заданному количеству и погрешности заправленной в емкость жидкости.

В устройстве, предназначенном для реализации вышеуказанного способа заправки и содержащем емкость с жидкостью и средства дозирования и регулирования объемно-весовых порций разливаемой жидкости, емкость с жидкостью выполнена в виде резервуара с упругим корпусом, снабженным заправочной горловиной, и герметично монтированным на ней клапаном нажимного типа с ручным приводом, при этом на клапане установлен насадок в виде трубки, размер наружного диаметра которой выполнен меньше внутреннего диаметра горловины заправляемой емкости, а длина ее превышает длину этой горловины; в качестве средств дозирования и регулирования объемно-весовых порций разливаемой жидкости использованы весы и шприц.

Совокупность предложенных выше операций по ручной заправке емкости жидкостью и конструктивные особенности устройства для ее осуществления позволяют решить поставленную задачу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано подготовленное к заправке положение заправляемой и заправочной емкостей перед заправкой, на фиг. 2 - состояние заправляемой и заправочной емкостей после заправки, на фиг. 3 - выносной элемент I на фиг. 2.

В состав устройства для ручной заправки жидкостью емкости 1, имеющей одну узкую заправочную горловину 2, входят: резервуар 3 с жидкостью 4, шприц 5 с жидкостью 6 и весы 7. Резервуар 3 имеет упругий корпус с горловиной 8. На горловине 8 герметично установлен нажимной клапан 9, который приводится в действие рукой. На клапане 9 монтирован насадок, выполненный в виде трубки 10, размер наружного диаметра которой выполнен меньше внутреннего диаметра заправочной горловины 2 емкости 1.

В зависимости от заданной погрешности заправки жидкостью емкости 1 выбирают весы, преимущественно, высокого класса II или среднего класса III ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть I. Метрологические и технические требования. Испытания» и шприцы, конструкция которых соответствует ГОСТ 22967-90 «Шприцы медицинские инъекционные многократного применения. Общие технические требования и методы испытаний».

Заправка емкости 1 производится в следующей последовательности.

Этап I. Определение несливаемых остатков жидкости в резервуаре 3

Резервуар 3, заполненный жидкостью 4, и шприц 5, заполненный жидкостью 6, взвешивают на весах 7. Затем через открытый вручную клапан 9 жидкость 4 сливают из резервуара 3. Пустой резервуар вновь устанавливают на весы 7, взвешивают вместе с находящимся на весах шприцом 5, заполненным жидкостью 6. По разности исходного и конечного весов определяют количество несливаемых из резервуара 3 остатков жидкости 4.

,

где

ΔG_н - величина остатков несливаемой жидкости;

G_исх. - вес резервуара 3 с жидкостью 4 и шприца 5 с жидкостью 6;

G_кон. - вес резервуара 3 с остатками жидкости 4 и шприца 5 с жидкостью 6.

Операцию повторяют несколько раз. По результатам нескольких заправок и взвешиваний определяют величину разброса этих остатков и находят их среднюю величину.

,

где

ΔG_н._ср. - средняя величина остатков несливаемой жидкости;

ΔG_н.i - величина остатков несливаемой жидкости при выполнении операций по определению остатков несливаемой жидкости при i=1, 2, 3, … n;

n - количество операций по определению величина остатков несливаемой жидкости.

Этап II. Подготовка установки к заправке жидкостью емкости 1.

Резервуар 3 заполняют жидкостью 4 в количестве, меньшем заданного количества жидкости на величину этого разброса ΔG_н._ср. и на половину заданной погрешности заправки. Шприц 5 заполняют количеством жидкости 6, равным величине этого разброса ΔG_н._ср. с увеличением на заданную погрешность заправки. Заполненные жидкостью 4 и 6 резервуар 3 и шприц 5 взвешивают на весах 7 и фиксируют исходное количество жидкости с тарой.

Этап III. Заправка емкости 1

Заправленный жидкостью 4 резервуар 3 снимают с весов. Трубку 10 вставляют в заправочную горловину 2 емкости 1. Нажатием руки открывают клапан 9 и производят выдавливание жидкости 4 из резервуара 3. Резервуар 3 с остатками жидкости 4 устанавливают на весы и взвешивают вместе с заправленным жидкостью 6 при выполнении этапа II шприцом 5. Определяют необходимый объем дозаправки емкости 1 жидкостью и шприцом 5 выполняют ее. Затем проводят контрольное измерение заправленного в емкость 1 количества жидкости путем взвешивания резервуара 3 с остатками жидкости 4 и шприца 5 с остатками жидкости 6. По разности исходного и контрольного взвешиваний подтверждают соответствие заданному количеству и погрешности заправленной в емкость 1 жидкости.

Предложенные способ ручной заправки емкости жидкостью и устройство для его осуществления позволяют с высокой точностью производить заправку емкостей сложной конфигурации, имеющих одну узкую заправочную горловину.

Предложение рекомендовано к внедрению на предприятии при экспериментальной отработке системы заправки емкостей сложной конфигурации.