Cразу отметим, что дозаторы, о которых будем рассказывать, в основном применяются для фасования жидких, вязких и пастообразных продуктов в пакеты из гибких термосвариваемых материалов. Для фасования в другие виды тары их применение весьма ограничено и сопровождается рядом оговорок. Наибольшее распространение получил дозатор, называемый поршневым или клапанно-поршневым. На взгляд автора, из российских производителей техники над поршневыми дозаторами и, главное, их развитием наиболее продуктивно работают два предприятия: Ижевский механический завод и «Русская Трапеза» (Санкт-Петербург). Стоит отметить работы последнего предприятия по созданию автомата для фасования такого трудного с точки зрения отмера дозы продукта, как мед. Или вот еще конструктивный «пустячок» поршневого дозатора «Русской Трапезы». Нерабочая полость цилиндра их дозатора стала выполняться открытой. В результате, если продукт (допустим, молоко) случайно попадает туда, промыть полость легко. Значит, не будет закисания продукта в нерабочей полости. Для жидких продуктов, чаще более вязких, а то и значительно консистентных применяется шестеренчатый дозатор, представляющий собой обычный шестеренчатый насос. Для получения дозы продукта этот дозатор периодически включается, выдавая дозу продукта. Однако такая работа дозатора встречается крайне редко, т. к. в этом случае точность дозы мало кого может удовлетворить. Гораздо чаще в дозаторе шестеренчатый насос используется в комбинации с клапаном (рис. 6).

Рисунок 4. Схема линейно-лоткового дозатора с верхним (а) и боковым расположением  лотка точной дозы

Рисунок 5. Схема объемно-поршневого дозатора

Рисунок 6. Схема объемно-шестеренчатого дозатора

В этом случае насос постоянно нагнетает продукт, а клапан то на определенное время направляет поток продукта в отводящий трубопровод, выдавая дозу то направляет продукт в трубопровод, по которому жидкость возвращается в приемный бункер дозатора. Для наиболее вязких продуктов применяется кулачковый дозатор, который можно рассматривать как вариант шестеренчатого. Только вместо шестерен используются кулачки специальной формы. Вообще же роторные насосы, разновидностями которых являются шестеренчатые и кулачковые, наиболее эффективно работают, создавая устоявшийся поток продукта. Поэтому их хорошо использовать в качестве дозаторов непрерывного действия. Например, для фасования в «колбасную» упаковку плавленого сыра, паштетов, колбасного фарша. Продукт в рукав (формируемый или готовый) упаковочного материала поступает непрерывно, а величина дозы определяется положением клипс (скрепок), заделывающих концы упаковки. Наиболее давно такое применение шестеренчатых и кулачковых дозаторов использует литовская компания FASA .

Дозаторы для сыпучих продуктов

Продукты, объединенные понятием «сыпучие продукты», самые разнообразные по их физико-механическим свойствам. В первоначальном их делении они бывают легкосыпучими и трудносыпучими. Легкосыпучие продукты — это мелкозернистые, гранулированные, порошкообразные продукты. Рассмотрим дозаторы для легкосыпучих продуктов. Также они имеют названия: камерные и барабанные. Применяются чаще всего на автоматах для фасования продуктов небольшой (до 200 куб. см) дозой в плоские пакеты («саше»), образованные наложением полос. Особенно этот дозатор эффективен при многоручьевом исполнении таких автоматов.

Рисунок 7. Схема роторного дозатора

Маятниковые дозаторы применяются на тех же автоматах, что и роторные. Они представляют собой емкость, в которой как маятник перемещается заслонка, поочередно касаясь двух противоположных стенок емкости. Продукт поступает в ту половину емкости, которая «замкнута» заслонкой. В нужный момент  заслонка перебрасывается во второе положение, и доза продукта выходит из дозатора, а в это время вторая половина емкости заполняется продуктом.

Шиберные дозаторы применяются чаще всего на автоматах с низкой производительностью либо на ручном и полуавтоматическом оборудовании. Они представляют собой мерную емкость, которая перемещается по прямолинейной или дугообразной траектории с позиции загрузки под бункером с продуктом на позицию выгрузки, где продукт выходит из емкости и поступает в продуктовод.

Встречается и другая разновидность шиберного дозатора, которую можно назвать заслоночным. Здесь имеются две заслонки, расположенные одна над другой. В начальный период дозирования нижняя заслонка прижата к нижнему торцу трубы, заполненной продуктом. Затем верхняя, как шибер в дымоходе печи, вдвигается в трубу, отсекая от столба продукта часть его. Стенки трубы и две заслонки и образуют мерную емкость, объем которой определяется расстоянием между заслонками. Когда нижняя заслонка, сдвигаясь или откидываясь, освобождает нижний торец трубы, доза продукта через воронку поступает в продуктовод упаковочного оборудования.

Рисунок 8. Схема объемного стаканчикого дозатора

Это самые распространенные дозаторы для легкосыпучих продуктов. Их применение обширно. С их помощью дозируются крупы, сахар-песок, соль, мелкоштучные, мелкокусковые и гранулированные продукты. Вполне применим он и для коротко резанных макаронных изделий. Во многих случаях стаканчиковый дозатор является более дешевой альтернативой весовым дозаторам. Главное, чтобы насыпная масса фасуемого продукта была достаточно постоянна. Стаканчиковые дозаторы легко перенастраиваются на разные величины дозы.

При небольшом изменении можно использовать перемещение подвижного диска, при более крупном изменении дозы — заменяются мерные стаканы. Производители обычно имеют в запасе несколько взаимозаменяемых дисков, каждый из которых охватывает какой-то диапазон величин доз. Стаканчиковые дозаторы, пусть и не в современном виде, появились на рубеже XIX и ХХ веков. Облик близкий к современному они получили в первой половине 50-х годов прошлого века. Понятно, что за такое время них конструкция досконально проработана. Но, увы, хоть и достаточно редко, но встречаются конструкции, где их пытаются упростить, что не всегда положительно сказывается на его работе. Теперь о дозаторах для трудносыпучих продуктов.

Рисунок 9. Схема шнекового дозатора

Рисунок 10. Схема шнекового дозатора с промежуточной емкостью

Различают два основных исполнения шнековых дозаторов: редко встречающееся открытое и более распространенное закрытое. Открытое исполнение конструктивно проще, но у закрытого шнекового дозатора заметно больше преимуществ. Открытый шнековый дозатор отличается тем, что у конического бункера сверху нет крышки. Преимущества закрытого шнекового дозатора в его герметичности, что позволяет дозировать пылящие и гигроскопичные продукты. Когда требуется фасовать сыпучие продукты с упаковыванием их в среде специальных газов (модифицированной газовой атмосфере — МГА), то альтернативу закрытому шнековому дозатору из-за его герметичности, позволяющей насыщать газом непосредственно продукт еще до его дозирования, найти трудно.

Не стоит применять шнековый дозатор для дозирования продуктов, состоящих из достаточно крупных, но хрупких частиц, шнек будет их ломать. Впрочем,  полностью исключить измельчение хрупких продуктов на дозаторе любого типа невозможно. Наличие датчика уровня продукта — практически необходимая вещь именно в шнековом дозаторе, точность ни одного другого дозатора не зависит в такой степени от поддержания уровня продукта. Недостатков у шнекового дозатора два. Сравнительно невысокая производительность, что обуславливается в большей степени свойствами дозируемых на них продуктов  (трудносыпучие!). И самая низкая точность из всех типов дозаторов. Это объясняется тем, что, несмотря на все ухищрения по нагнетанию продукта на дозирующий шнек, точного и постоянного коэффициента заполнения дозирующего шнека добиться удается редко.

Опять же, многие дозируемые на этих дозаторах продукты имеют особенность заметно изменять свою насыпную массу. Для устранения этого недостатка многие производители предлагают потребителю пользоваться в комбинации со шнековым дозатором контрольно-взвешивающим устройством. Это устройство устанавливается на выходе тары с продуктом из фасовочного автомата и контролирует массу продукта в таре. Допустим, пакеты, масса продукта в которых выходит за пределы допуска, бракуются и отводятся в сторону. Если подряд проходят, например, три пакета с отклонением превышающим допуск, устройство обратной связью подает сигнал на изменение числа оборотов шнека, корректируя тем самым величину дозы. Такое управление величиной дозы является тем, что венгерский исследователь процессов фасования и упаковывания доктор Бела Мадьяри-Косса назвал «регулированием тенденции». Контрольно-взвешивающее устройство иногда стоит применять и с объемными дозаторами других видов. Главное, чтобы оно как можно ближе находилось к выходу заполненной тары, и тара попадала на него, минуя промежуточные транспортеры, тогда работа устройства будет эффективнее.