Текст
                    'Ц. Т.	A.Tpyi/bJJ


УДК 663.255(075) ББК 36.81 317 waleriy Зайчик Ц.Р., Трунов В.А. 317 Упаковывание тихих напитков в бутылки. - М.: ДеЛи, 2000. -206 с.: ил. ISBN 5-93314-011-2 В книге дано систематизированное описание современных видов обо- рудования линий упаковывания тихих пищевых жидкостей (вина, коньяка, водки, ликеров, соков и др.), фасуемых в стеклянные и ПЭТ-бутылки. Ос- новное внимание уделено оборудованию линий малой производительно- сти, главным образом, отечественному; приводятся технические характе- ристики, краткие описания и сведения о заводах-изготовителях. Книга предназначена для работников производств, занятых выпуском тихих напитков, и может быть полезна студентам вузов, обучающимся по соответствующим специальностям. УДК 663.255(075) ББК 36.81 ISBN 5-93314-011-2 © Зайчик Ц.Р., Трунов В.А. 2000 © ООО "ДеЛи", 2000
Книготорговая и издательская фирма «ДеЛи» предлагает книги по пищевой и перерабатывающей промышленности Алешковская В.В. Практическое руководство по эксплуатации ас- пирационных и пневмотранспортных систем на предприятиях пе- рерабатывающей промышленности: Практическое пособие - М.: Де- Ли, 2000.- 148 с. Апет Т.К., Пашук З.Н. Хлеб и булочные изделия (технология, рецеп- тура, выпечка): Спр. пособие. - Мн.: "Попурри”, 1997. - 320 с. Атаназевич В.И. Сушка пищевых продуктов/ Справочное пособие. - М.: ДеЛи, 2000.-296 с. Бутковский В.А., Мерко А.И., Мельников Е.М. Технологии зернопе- рерабатывающих производств. - М.: Интерграф сервис, 1999. - 472 с.: ил. - (Учебник) Бутковский В.А., Птушкина Г.Е. Технологическое оборудование му- комольного производства. - М.: Хлебопродукты, 1999. -208 с. Вашкевич В.В. и др. Технология производства муки на промышлен- ных и малых мельзаводах. - Барнаул: 1999. - 215 с. Донченко Л. В. Технология пектина и пектинопродуктов / Учебное пособие. - М.: ДеЛи, 2000. - 256 с. Драгилев А.И. Сезанаев Я.М. Производство мучных кондитерских изделий: Учебное пособие. - М.: ДеЛи, 2000. - 448 с. Драгилев А.И., Дроздов В.С. Технологические машины и аппараты пищевых производств. - М.: Колос, 1999. - 376 с. Лабораторный практикум по технологическому оборудованию пи- щевых производств: Учеб, пособие для вузов/Антипов С.Т. и др. Во- ронеж: Ворон. Гос. Технол. Акад. 1999, 440 с. Оборудование, упаковка, ингредиенты. Все для пищевых произ- водств. Каталог. - М.: 2000.
Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороже- ного. - М.: ДеЛи, 1999. 272 с. Пашук З.Н., Апет Т.К. Мучные кондитерские изделия: Сир. пособие. - Мн.: "Попурри”, 1997. - 464 с. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров: Учебник. 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск, Изд-во Новосиб. Ун-та, 1999. -448 с. Позняковский В.М. и др. Экспертиза напитков. - Новосибирск: Изд-во Новое, ун-та, 1999. - 336 с. Полыгалина Г.В. Технохнмический контроль спиртового и ликеро- водочного производств. - М.: Колос, 1999. - 336 с. Правила проведения сертификации пищевых продуктов и продо- вольственного сырья. -- СПб.: Изд-во ’’Тест-Принт", 2000. - 180 с. Рецептуры коктейлей (Профессионалам и не только) - М.: Издатель Родионова Е.Л., 1997. - 176 с. Рецептуры мучных изделий. - М.: ДеЛи, 2000. - 199 с. Скуратовская О.Д. Контроль качества продукции физико- химическими методами. 1. Хлебобулочные изделия. - М.: ДеЛи, 2000.- 100 с. Справочник технолога колбасного производства / И.А.Рогов и др. - М.: Колос, 1993.-431 с. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного про- изводств. - М.: Колос, 1999. - 312 с. Хорунжина С.И. Биохимические и физико-химические основы тех- нологии солода и пива. - М.: Колос, 1999. - 312 с. Чернов М. Е. Упаковка сыпучих продуктов: Учебное пособие. - М.: ДеЛи, 2000. - 163 с. Сделать заказ на выбранные Вами книги можно: • по телефону или факсу -(095) 264-99-47; • по почте: 107140, г. Москва, ул. Гаврикова, д. 7/9, к. 26, ООО "ДеЛи"; • по электронной почте: salamaha@mtu-net.ru
СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ.........................................5 1. СОСТАВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ ТИХИХ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ.................................7 2. СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК.........................18 2.1. Общие сведения и классификация..............18 2.2. Машины для выдува ПЭТ-бутылок...............20 3. БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ...........................................29 3.1. Классификация и общие сведения..............29 3.2. Бутылкомоечные машины.......................32 3.3. Ополаскивающие машины.......................47 4. ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ...........................................56 4.1. Классификация и общие сведения..............56 4.2. Фасовочные машины...........................60 4.3. Фасовочно-укупорочные машины................79 5. УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ..............................84 5.1. Классификация и общие сведения..............84 5.2. Укупорочные машины..........................86 6. ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ..............118 6.1. Классификация и общие сведения.............118 6.2. Инспекционные устройства...................120 6.3. Инспекционные машины.......................124 6.4. Инспекционные машины объективного контроля.132 МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК.........................................138 7.1. Общие сведения............................138
4 7.2. Машины для отделки горлышек бутылок........140 7.3. Машины для нанесения этикеток..............146 7.4. Машины для наклеивания акцизных марок......165 8. МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК С ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИЕЙ..............................169 8.1. Общие сведения.............................169 8.2. Машины для извлечения бутылок из ящиков и укладки их в ящики............................169 8.3. Машины для укладки бутылок в короба........177 8.4. Машины и установки для группирования бутылок и обтяжки их термоусадочной пленкой..............180 9. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ БУТЫЛОК И ЯЩИКОВ...............................185 9.1. Общие сведения.............................185 9.2. Транспортеры для бутылок и ящиков..........188 9.3. Подъемники для бутылок.....................193 9.4. Накопители.................................197 10. ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ ОПЕРАТОРОВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ......................199 ЛИТЕРАТУРА..........................................204
ПРЕДИСЛОВИЕ Современные линии упаковывания пищевых жидкостей представ- ляют собой комплексы достаточно сложных видов технологического оборудования, обеспечивающие высокую степень механизации основ- ных процессов и отвечающие весьма серьезным производственным тре- бованиям. Производительность линий, требования, предъявляемые к качеству пищевых жидкостей, определяют не только вид тары, но и условия ее обработки, контроля, принципы и методы наполнения, укупоривания и отделки. Все это обусловливает необходимость использования различ- ных видов оборудования даже для проведения аналогичных по назначе- нию операций. Экономические условия в нашей стране за последнее десятилетие претерпели коренные изменения. Коснулось это, конечно, и пищевых производств, и пищевого машиностроения. Появились новые виды та- ры, предприятия малой мощности и, как следствие, изменились требо- вания к производительности линий и их составу. В качестве другого следствия можно отметить и то, что разработанная в 1980-1990 гг. большая номенклатура технологического оборудования линий упаковы- вания напитков, в принципе очень неплохого, в силу современных усло- вий все же не выдержала конкуренции с импортным, особенно высокой производительности (для нужд соответствующих производств). Вместе с тем, некоторые виды отечественного оборудования отлично зареко- мендовали себя и широко применяются в промышленности. Они значи- тельно дешевле импортного и вполне могут быть рекомендованы к ис- пользованию. Это выгодно как отечественному потребителю, так и про- изводителю, нуждающемуся в поддержке. Цель настоящей книги - дать систематизированное описание со- временных видов технологического оборудования линий упаковывания (по старой терминологии - розлива) тихих пищевых жидкостей (вина, коньяка, водки, ликеров, соков и др.), фасуемых в стеклянные бутылки, которые являются основным видом тары для такого рода напитков, и бутылки из полимерного материала - полиэтилентерефталата (так назы- ваемые ПЭТ-бутылки). При этом следует отметить, что несмотря на распространение ПЭТ-тары, оборудование для ее производства и применения практиче- ски совершенно не освещено в отечественной литературе. Настоящая книга восполняет этот пробел.
6 В силу изложенного выше, при описании оборудования основное внимание уделено новому отечественному оборудованию линий упако- вывания тихих напитков малой производительности (включая машины производительностью 6000 бут/ч). Из разработанных ранее и успешно эксплуатируемых машин описаны лишь некоторые. Импортное обору- дование приведено в книге лишь постольку, поскольку оно может быть использовано в отечественной промышленности, в том числе и из-за отсутствия отечественных аналогов. Помимо краткого описания оборудования, в книге приводится ма- териал по планировке рабочих мест обслуживающего персонала и све- дения о предприятиях-изготовителях. Вопросы монтажа, эксплуатации и ремонта оборудования, а также охраны труда обслуживающего персонала обычно освещаются в завод- ской технической документации на оборудование; они имеются и в спе- циальной литературе [1, 3, 5, 6, 8]. Книга предназначена для инженерно-технических работников от- раслей пищевых производств, занятых выпуском тихих напитков в бу- тылках. Она может быть весьма полезна и студентам высших и средних учебных заведений, обучающимся по соответствующим специальностям.
1. СОСТАВ ЛИНИИ УПАКОВЫВАНИЯ ТИХИХ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ В настоящее время в России действует ГОСТ 24740-90, распро- страняющийся на линии упаковывания жидкой пищевой продукции в стеклянные бутылки, выполняющие технологические операции по под- готовке тары, фасованию продукции, укупориванию бутылок, отделке готовой продукции и межоперационному транспортированию тары. ГОСТ определяет тип линии, ее основные параметры и перечень вы- полняемых операций. В зависимости от упаковываемой продукции линии разделяют на следующие типы1: 1. Линии упаковывания пастеризованного молока, вязких кисломолоч- ных .продуктов, молочных продуктов детского питания. 2. Линии упаковывания газированных безалкогольных напитков, мине- ральных вод, пива. 3. Линии упаковывания тихих вин, водки, ликеро-водочных изделий, коньяков, уксуса. 4. Линии упаковывания игристых вин, шампанского, вин, насыщенных двуокисью углерода. 5. Линии упаковывания осветленных фруктовых и виноградных соков. 6. Линии упаковывания стерилизуемого молока. 7. Линии упаковывания растительных масел. ГОСТ предусматривает выполнение на линиях следующих операций: • мойка бутылок; • фасование продукции; • укупоривание бутылок; • межоперационное транспортирование бутылок. Кроме того, в зависимости от упаковываемой продукции, производи- тельности и требований заказчика на линиях упаковывания напитков мо- гут выполняться и другие необходимые операции: • распакетирование и расштабелирование ящиков с пустыми бутыл- ками; • расштабелирование и штабелирование поддонов; • извлечение бутылок из ящиков, корзин или тары-оборудования (контейнеров); 1 1 В книге рассматривается оборудование линий только типов 3, 5, 7.
8 ГЛАВА 1 • мойка ящиков, корзин или тары-оборудования (контейнеров); • контроль остаточного содержания щелочи в вымытых бутылках с их отбраковкой; • насыщение напитков двуокисью углерода (для напитков соответст- вующего типа); • подача укупорочных средств к укупорочным машинам; • контроль наполненных и укупоренных бутылок; • пастеризация (или стерилизация) продукции в бутылках; • обсушка наружной поверхности бутылок; • мюзлевание (для бутылок с шампанским и игристыми винами); • межоперационное транспортирование ящиков, корзин, поддонов, или тары-оборудования (контейнеров); • счет бутылок, ящиков, тары-оборудования (контейнеров); • накопление бутылок, ящиков, поддонов; • завертывание бутылок в бумагу; • укладывание бутылок в ящики, корзины, картонные короба, тару- оборудование (контейнеры); • контроль заполнения ящиков; • штабелирование и пакетирование ящиков с наполненными бутыл- ками, пакетирование картонных коробов с бутылками; • обандероливание и оформление коробов; • скрепление пакетов ящиков (коробов) на поддонах. Производительность линий, по ГОСТ 24740-90, должна выбираться из следующего параметрического ряда: 1500, 3000, 4500, 6000, 9000, 12000, 15000, 18000, 21000, 24000, 30000, 36000, 48000 и 60000 буг/ч (при опреде- лении производительности линии вместимость бутылки принята 500 см3). Стандарт, естественно, не распространяется на линии производи- тельностью менее 1500 бутылок в час, линии упаковывания сувенирной, эксклюзивной и коллекционной продукции, а также импортные линии. Оснащенность линий тем или иным оборудованием во многом оп- ределяется их производительностью. Так, машины для штабелирования (пакетирования) или расштабелирования (распакетирования) ящиков, картонных коробов, устанавливаются только в линиях большой произ- водительности (выше 12000 бутылок в час). Более того, такие линии (например, 12 и 18 тыс. бут/ч) включают в свой состав, кроме перечис- ленного, специальное оборудование для формирования коробов, их ок-
СОСТАВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ 9 леивания снизу, обандероливания, маркировки, а также обвивки стрейч- пленкой сформированного на поддоне пакета и др. Следует отметить, что изменившиеся требования промышленности значительно выходят за рамки, предусмотренные ГОСТом. Это относится к производительности линий и их составу. В частности, разработка и вы- пуск линий (и оборудования к ним) производительностью 4500, 9000 и 15000 бут/ч вообще не производится. Кроме того, отрасль нуждается в линиях малой производительности 500, 1000 и 2000 бут/ч. Потребность в линиях большой производительности значительно снизилась. В связи со все более широким использованием необоротной, в том числе нестандартной и эксклюзивной тары, линии могут оснащаться специальными машинами для ополаскивания бутылок и, возможно, продувки их стерильным воздухом. В линиях последних лет выпусков (отечественных и зарубежных) ' фасовочные и укупорочные машины чаще всего совмещены в единые агрегаты. В состав современных линий может вводиться и оборудование для надевания и усадки термоусадочного колпачка, нанесения штрих- кода, наклеивания акцизной марки, группирования бутылок и их упако- вывания в термоусадочную пленку в виде пакета на подложке и др. Имеют место и другие тенденции развития линий и входящего в них оборудования. Специальное оборудование входит в состав линий упаковывания напитков в ПЭТ-бутылки, которые являются перспективным видом та- ры в силу больших технических возможностей их изготовления с ва- риацией формы, со сложным орнаментом на поверхности и т. д., хотя говорить о полной замене стекла как материала тары для напитков, тре- бующих долговременного хранения (вина, водки и т. п.) в ближайшее время, конечно, не приходится. В случае применения ПЭТ-бутылок линии упаковывания оснащаются оборудованием для выдувания бутылок из преформ, а также их группиро- вания и упаковывания в термоусадочную пленку. Приведенные факторы обусловливают большое разнообразие ли- ний упаковывания, используемых в промышленности, как по произво- дительности, так и по составу. При этом надо иметь в виду и конкрет- ные условия отдельных производств, влияющие не только на состав, но и компоновку оборудования. На рис. 1.1-1.6 в качестве примера показаны принципиальные ком- поновочные схемы некоторых линий упаковывания, а в табл. 1.1 приве- дены технические характеристики наиболее распространенных современ- ных линий для упаковывания пищевых жидкостей в стеклянные бутылки.
10 ГЛАВА 1 Рис. 1.1. Линия горячего упаковывания вина производительностью 6000 бутылок в час: 1 - машина для укладывания бутылок в ящики; 2 - транспортное цепное уст- ройство для перемещения ящиков; 3 - машина для извлечения бутылок из ящиков; 4 - транспортное устройство для перемещения бутылок; 5 - инспекци- онное устройство (световой экран); 6 - бутылкомоечная машина; 7 - пастери- зационная трубчатая установка; 8 - фасовочная машина; 9 - укупорочная ма- шина; 10 - устройство для подачи пробок; 11 - машина для визуального кон- троля жидкостей в бутылках; 12 - этикетировочная машина; 13 - счетчик бу- тылок; 14 - шкаф электрооборудования Рис. 1.2. Линия упаковывания горячих соков БЗ-ВГР производительностью 6000 бутылок в час: 1 - штабелирующая машина; 2 - машина для укладывания бутылок в ящики; 3 - транспортное устройство для перемещения ящиков; 4 - машина для извле- чения ящиков; 5 - расштабелирующая машина; 6 - транспортное устройство для перемещения бутылок; 7 - бутылкомоечная машина; 8 - пастеризационная трубчатая установка: 9 - фасовочно-укупорочная машина; 10 - туннельный пастеризатор непрерывного действия; 11 - машина для визуального контроля; 12 - этикетировочная машина; 13 - устройство учета бутылок; 14 - шкаф электрооборудования
СОСТАВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ 11 Рис. 1.3. Линия упаковывания коньяков, водок, настоек, уксуса и других тихих жидкостей производительностью 6000 бутылок в час: / - машина для укладывания бутылок в ящики; 2 - транспортное устройство для перемещения ящиков; 3 - машина для извлечения бутылок из ящиков; 4 - ма- шина для изготовления алюминиевых колпачков; 5 - бутылкомоечная машина; 6 - транспортное устройство для перемещения бутылок; 7 - инспекционное устройство (световой экран); 8 - фасовочная машина; 9 - укупорочная машина; 10- устройство для подачи пробок; 11 - машина инспекционная для визуально- го контроля жидкостей в бутылках; 12 - этикетировочная машина; 13 - механи- ческий счетчик бутылок; 14 - шкаф электрооборудования Рис. 1.4. Схема размещения комплекта оборудования для упако- вывания тихих пищевых жидкостей производительностью 1000 и 500 бутылок в час: / - отмочная ванна; 2 - щеточная моечная машина: 3, 8 - столы-накопители; 4 - фасовочная машина (полуавтоматического действия): 5 - упаковочная машина (полуавтоматического действия); 6 - инспекционное устройство (световой экран); 7 - транспортное устройство для перемещения бутылок
12 ГЛАВА 1 Рис. 1.5. Линия упаковывания растительных масел БЗ-МРВ произво- дительностью 6000 бутылок в час: / - машина для извлечения бутылок из ящиков; 2 - машина для мойки и обсушки ящиков; 3 - транспортное устройство для перемещения ящиков; 4 - машина для укладывания бутылок в ящики; 5 - устройство учета ящиков; 6 - транспортное устройство для перемещения бутылок: 7 - бутылкомоечная машина; 8 - машина для сушки бутылок: 9 - фасовочная машина; 10 - укупорочная машина; 11 - виб- робункер; 12 - машина для изготовления алюминиевых колпачков; 13 - инспек- ционная машина; 14 - этикетировочная машина; 15 - счетчик бутылок; 16 - шкаф электрооборудования Рис. 1.6. Линия упаковывания тихих пищевых жидкостей произво- дительностью 1500 бутылок в час: 1 - стол-накопитель; 2 - бутылкомоечная машина; 3 - инспекционное устройство (световой экран): 4 - фасовочно-укупорочная машина: 5 - транспортное устрой- ство для перемещения бутылок; 6 - этикетировочная машина; 7 - машина ук- ладки бутылок в ящики: 8 - транспортное устройство для перемещения ящиков
Технические характеристики линий упаковывания тихих напитков в стеклянные бутылки производительностью 6000, 3000, 1500, 500 бут/ч Таблица 1.1 Показатели Производительность, бут/ч 6000 6000 6000 6000 3000 Вместимость бутылки, см 700 500 500 544 700 Установленная мощность, кВт 47 33,4 80 115 25,3 Расход: пара, кг/ч водопроводной воды. м3/ч сжатого воздуха, м3/ч клея, кг/ч моющих средств, кг/ч 900 6 108 4,8 8.6 270 6 108 3,0 6.6 1660 16 242 1,6 8,0 1100 12 108 4.0 11,4 180 3 16 0,8 3,6 Занимаемая площадь, м2 426 400 340 414 240 Масса машин, т 36,5 20,5 60 42 17 Количество операторов, чел. 9 9 9 И 8 Фасуемый продукт Вино (фасование в горячем состоя- нии t=50-60° С) Коньяк, водка, настойки, ликеры, сироп, концентраты, уксус Соки (фасование в горячем состоя- нии t=96,5° С) Растительное масло Вино (фасование в холодном со- стоянии t=20° С) Способ фасования По уровню По объему По уровню По объему По объему Номер рисунка 1.1 1.3 1.2 1.5 -
Таблица 1.1 (продолжение) Технические характеристики линий упаковывания тихих напитков в стеклянные бутылки производительностью 6000, 3000, 1500, 500 бут/ч Показатели Производительность, бут/ч 3000 1500 1500 1000 500 Вместимость бутылки, см3 500 700 500 700. 500 700, 500 Установленная мощность, кВт 17,75 8 6 3,5 3.0 Расход: пара, кг/ч водопроводной воды, м3/ч сжатого воздуха, м3/ч клея, кг/ч моющих средств, кг/ч 120 2,6 16 0,8 3,2 60 1,6 8 0,8 1,6 30 8 10 0,6 2.0 30 1,0 2,0 2,0 30 1.0 1,0 1,0 Занимаемая площадь, м2 230 135 135 60 50 Масса машин, т 15,7 4 4 1,9 1,7 Количество операторов, чел. 8 6 6 7 7 Фасуемый продукт Коньяк, водка, настойки, ликеры, сироп, концентраты, уксус Вино, коньяк, водка, настой- ки. сироп, концентраты, уксус Коньяк, водка, настойки, сироп, концентраты, уксус Вино, коньяк, водка, настойки, сироп, концентраты, уксус и т. д. Вино, коньяк, водка, настойки, сироп, концентраты, уксус и т. д. Способ фасования По объему По объему По объему По объему По объему Номер рисунка - 1.6 1.6 1.4 1.4
СОСТАВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ 15 На рис. 1.7-1.8 показаны их принципиальные компоновочные схе- мы, а в табл. 1.2 приведены технические характеристики некоторых ли- ний упаковывания тихих жидкостей в ПЭТ-бутылки с учетом данных участка выдува. Рис. 1.7. Линия упаковывания гихих жидкостей в ПЭТ-бутылки производительностью 2000 бутылок в час: / - элеватор подъема преформ: 2 - выдувная машина: 3 - компрессор: 4 - ресивер: 5 - стол-накопитель: 6 - транспортер для перемещения бутылок: 7 - ополаскива- тель: 8 - фасовочно-укупорочная машина: 9 - подъемник пробок: 10 - инспекци- онное устройство; 11 - этикетировочная машина: /2-термоусадочная машина Рис. 1.8. Линия упаковывания тихих жидкостей в ПЭТ-бутылки производительностью 1000 и 500 бутылок в час: 1 - компрессор: 2 - ресивер: 3 - печь для разогрева преформ: 4 - машина для выду на бутылок: 5. 11 - столы-накопители: 6 - ополаскивающая машина: 7 - фасовочная машина (полуавтоматического действия): 5 - укупорочная машина (полуавтоматиче- скою действия): 9 - транспортное устройство для перемещения бутылок: 10 - ин- спекционное у стройство (световой экран): 12 - термоусадочная машина
16 ГЛАВА 1 Учитывая, однако, изложенное выше разнообразие требований к продукции, тенденции развития линий и оборудования и др. факторы, может быть рекомендована следующая перспективная схема линии упа- ковывания тихих напитков, общее компоновочное решение которой пока- зано на рис. 1.9 [7]. Оборудование, входящее в такую линию, выпускается как в России, так и за рубежом. Рис. 1.9. Рекомендуемая линия упаковывания тихих жидкостей в стеклянные необоротные бутылки производительностью 6000 бутылок в час: / - стол-накопитель; 2 - машина для ополаскивания бутылок; 3 - инспекционное устройство (световой экран); 4 - фасовочно-укупорочная машина; 5 - транспортное устройство для перемещения бутылок; 6 - укупорочная машина для корковых про- бок; 7-подъемник пробок; 8- инспекционная машина; 9-этикетировочная машина; 10 — приставка для приклеивания штрих-кода: / / - машина для наклеивания акциз- ной марки: 12 - термоусадочный канал для колпачков: /3 - термоусадочная машина; 14 - транспоргное устройство для перемещения упаковок; 15 - машина формирова- ния коробов: 16 - машина оклеивания короба снизу; 17 - транспоргное устройство для перемещения коробов: 18 - машина для укладывания бутылок в короба; 19 - обандероливающая машина; 20 - устройство для маркирования коробов (наклейка этикеток на короба): 21 - машина для формирования пакета на поддоне: 22 - транс- портер для перемещения поддонов: 23 - машина для обвивки пакет а на поддоне
СОСТАВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ 17 Таблица 1.2 Технические характеристики линий упаковывания тихих напитков в ПЭТ-бутылки производительностью 2000, 1000 и 500 бут/ч Показатели Производительность бут/ч 2000 1000 500 Установленная мощность, кВт . 56 38,9 28,9 Расход: водопроводной воды, м3/ч сжатого воздуха, м7ч 12,7 120 7 12 4 10 Занимаемая площадь, м2 180 80 70 Масса машин, т 20 3,0 1,8 Количество операторов, чел. 9 11 9 Вместимость бутылки, см3 До 1500 Фасуемый продукт Тихие напитки Номер рисунка 1.7 1 1 1-8 1 | 1.8
2. СПЕЦИАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК 2.1. Общие сведения и классификация Наряду с известными видами стеклотары (бутылок) в последнее время для фасования напитков широкое распространение получили бу- тылки из полиэтилентерефталата (так называемые ПЭТ-бутылки), при- меняемые как для тихих, так и для газированных пищевых жидкостей. Конечно, широкое использование ПЭТ-бутылок для фасования до- рогостоящих напитков (вина, коньяка, ликеро-водочных изделий) огра- ничивается не только в силу традиций и эстетических предпочтений, но и по практическим соображениям, обусловленным рядом недостатков ПЭТ-тары: инертностью, возможностью связывания некоторых арома- тических веществ, неустойчивостью при тепловом воздействии (напри- мер, при пастеризации напитков) и т. п. Однако для сравнительно недо- рогих напитков применение ПЭТ-бутылок вполне оправдано. ПЭТ-бутылка подчеркивает индивидуальный стиль производителя, она более разнообразна по дизайну, цвету, размерам, форме и дешевле в изготовлении. В отличие от стеклянных бутылок ПЭТ-бутылки, как правило, изготовляются непосредственно из исходного сырья (так назы- ваемый одностадийный процесс) или заготовок (двухстадийный про- цесс) на самих пищевых предприятиях [12]. В первом случае из гранул полиэтилентерефталата методом литья под давлением формируется заготовка, а затем из нее методом растяже- ния-выдува - бутылка. Оба процесса производятся последовательно в одном агрегате или на одной линии. Эти линии автоматизированные и рассчитаны на производительность 5-15 тыс. бут/ч. Рис. 2.1 иллюстрирует описанные технологические процессы на та- кой линии. Предварительно высушенный ПЭТ-гранулят пластифицирует- ся в экструдере и инжектируется в формовочную матрицу (поз. 1). Горя- чие каналы матрицы создают оптимальный термический режим. По окончании инжекционного цикла производится первичное и вторичное охлаждение преформы (поз. 2). Формы открываются, и преформы пере- мещаются в зону стабилизации температуры заготовки (поз. 3). Затем преформа занимает фиксированную позицию на транспортере выдувной машины и переходит по нагревательному тоннелю (поз. 4), где нагревает- ся до определенной температуры. Нагретая преформа после стабилизации температуры (поз. 5) переходит в пресс-форму, где после ее закрытия
ЭБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК 19 фоисходит процесс двухстадийного выдува с одновременным растягива- шем заготовки (поз. 6). После образования бутылки пресс-форма откры- гается, и готовые бутылки перемещаются в зону выгрузки (поз. 7). 41с. 2.1. Технологические процессы при двухстадийном производстве ПЭТ-бутылок на автоматизированной линии Во втором случае изготовление заготовок (преформ) и бутылок юизводится на разных машинах и, в принципе, в разное время. При ом преформы могут транспортироваться с предприятия-изготовителя и пользоваться для производства бутылок на предприятии-потребителе. Для производства бутылок используют выдувные машины no- автоматического (производительностью 500-600 бут/ч) и автома- ческого действия (производительностью 1000-1500 бут/ч). Заготовки для производства бутылок (преформы), поступающие на щевые предприятия, могут быть универсальными, толстостенными и проченными. Первые наиболее распространены, они равномерно разогреваются орошо растягиваются по продольной оси.
20 ГЛАВА 2 Изготовление бутылок из толстостенных и укороченных преформ обусловлено требованиями к бутылке. Так, для тихих напитков толщина стенки должна быть 0,2 мм, для слабогазированных напитков - 0,25 мм, для сильногазированных (10 г СО2 на I л жидкости) - 0,36-0,38 мм. 2.2. Машины для выдува ПЭТ-бутылок Как упоминалось, такие машины выпускают в вариантах полуав- томатического и автоматического действия. Функциональная схема и состав комплекта полуавтоматического оборудования для выдува бутылок показаны на рис. 2.2. Рис. 2.2. Функциональная схема комплекта оборудования для выдува ПЭТ-бутылок Станция разогрева осуществляет прогрев помещенных в нее пре- форм до рабочей температуры. Станции разогрева преформ полуавто- матического оборудования можно разделить на две группы, различаю- щиеся принципом действия. Первую группу составляют станции разогрева конвейерного типа. В них преформы двигаются вдоль трубчатых электронагрева гелей (ТЭНов) и при этом равномерно вращаются. 1 ЭНы, разнесенные по высоте, обра- зуют от 4 до 6 зон управляемою разогрева, что позволяет работать с преформами практически любой геометрической конфигурации.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК 21 Вторую группу составляют станции разогрева погружного типа. В них преформы помещаются в гнезда разогретых плит и находятся там неподвижно в течение 10-16 мин. Такие станции имеют не более 3-4 зон разогрева. Они просты и на- дежны. Однако работают эффективно лишь с преформами одного типо- размера. Машина выдува предназначена непосредственно для формования бутылок. Основные операции рабочего цикла машины условно показа- ны на рис. 2.3. а б е г 3 Рис. 2.3. Основные операции процесса выдува бутылок: и - закрытие формы, б - запечатывание горла; в - растягивание преформы штоком: г - выдув: О - раскрыт ие формы Машина включает в себя кинематическую систему закрытия формы, запечатывания и вытягивания, пневматическую систему привода, распре- деления сжатого воздуха и выдува и электронную систему управления. Рабочее давление в пневматической системе 0,6-0,8 МПа. Выдув бутылок осуществляется воздухом под давлением более 1J МПа. Чем выше допустимое давление выдува, тем выше потенциальные возмож- ности машины, реализуемые при изготовлении бутылок сложных форм и больших объемов. Машина выдува снабжена сменными пресс-формами (как правило, двухместными) для формования бутылок разной вместимости. Компрессор обеспечивает агрегат выдува сжатым воздухом. Его производительность, рабочее давление и надежность во многом опреде- ляют эффективность работы всей линии. Для качественного выдува бу- тылок си сложным дном (под газированную воду) вместимостью 1.5 л
22 ГЛАВА 2 требуется давление 1,6 мПа. Производительность компрессора при этом должна быть не менее 0,4 м7мин. Ресивер - накопитель воздуха. Чем больше его объем, тем уже диапазон изменений давления при выдуве и стабильнее работа оборудо- вания. При маленьком ресивере изменение давления достигает 25%, что совершенно неприемлемо при выдуве бутылок больших объемов и сложных форм. Объем ресивера должен быть не менее 250 л. Система подготовки воздуха - система его осушения и фильтрации. Она чрезвычайно важна для соблюдения санитарно-гигиенических требо- ваний. предъявляемых к изготавливаемой таре. Система охлаждения жидкостная или воздушная. Она обеспечивает в станции разогрева охлаждение горлышек преформ, а в агрегате выдува - охлаждение пресс-формы. При плохом жидкостном охлаждении появляются бракованные бу- тылки с деформированными горлышками, а при плохом воздушном - готовые бутылки могут «растечься», потеряв нужные очертания [22]. В полуавтоматическом оборудовании подачу преформ для загрузки станции разогрева и установки в машину, как правило, осуществляют вручную. Примером отечественного оборудования описанного типа может служить комплект, состоящий из станции разогрева преформ СП-8/2 и машины для выдува бутылок СП-8, выпускаемый фирмой «Продвиже- ние Лтд» (Москва). Основными частями станции являются: механизм перемещения преформ, блок нагрева и электронная система управления. Механизм перемещения преформ обеспечивает их поступательное движение вдоль нагревательных элементов с одновременным вращением для осуществления равномерного прогрева. Он включает в себя цепной, замкнутый в горизонтальной плоскости конвейер с 34 шпинделями (гнез- дами для установки преформ). Конвейер приводится в движение мотор- редуктором. На оси шпинделя закреплена шестерня, при контакте зубцов которой с гребенкой обеспечивается вращение преформы. Блок нагрева обеспечивает регулируемое повышение температуры воздуха вокруг преформ до величины, при которой материал их приобре- тает требуемую пластичность. Основными элементами блока нагрева яв- ляются восемь ТЭНов. оболочки которых выполнены из кварцевого стек- па. ТЭНы установлены вдоль цепного конвейера с двух его сторон и раз- несены по высоте, образуя четыре зоны прогрева преформ. Для локализа- ции горячего воздуха в зоне движения преформ предусмотрены стальные
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК 23 кожухи. Температура воздуха под кожухом измеряется с помощью тер- мопары и отображается на дисплее терморегулятора, установленного на лицевой панели приборного ящика. Чтобы резьбовые части преформ не деформировались от перегрева, вдоль их движения проложена прямо- угольная трубка, в полости которой циркулирует охлаждающая жидкость. Электронная система станции разогрева обеспечивает управление как температурой в зонах разогрева преформ, так и скоростью их дви- жения. Конструктивно все элементы электронной системы смонтирова- ны в переднем отсеке корпуса станции разогрева и приборном ящике. Все органы управления и регулирования станции разогрева расположе- ны на лицевой панели приборного ящика. Температура разогрева регулируется изменением величины прило- женного к ТЭНам напряжения. Тиристорная схема позволяет менять на- пряжение от 0 до 220 В. Регулирование скорости движения преформ осуществляется с помощью преобразователя частоты. При работе стан- ции напряжение, подводимое к ТЭНам, задается оператором по результа- там оценки качества разогрева преформ и зависит от температуры внеш- него воздуха, скорости преформ при перемещении, от их размеров и свойств материала. Загрузку преформ осуществляют вручную, после чего включают подачу охлаждающей воды и устанавливают на вольтметрах тестовые значения напряжений 1-й, 2-й, 3-й и 4-й зон разогрева (соответственно 100, 90, 85 и 70 В). После достижения заданных значений температур зон нагрева, о чем можно судить по показаниям на дисплее терморегулятора (через 10- 15 мин. после включения), начинается загрузка преформ. На шпинделе ячеек разогрева преформы устанавливают парами с одинаковыми ин- тервалами между ними. Оператор на ощупь должен убедиться в том, что преформы про- грелись равномерно по высоте и приобрели необходимую для формова- ния пластичность. После чего осуществляется пробный выдув на вы- дувной машине. Подобрав режимы работы, увеличивают нагрузку конвейера до обеспечения требуемой производительности. Извлекая для выдува пары разогретых преформ, на их места в освободившиеся ячейки разогрева помещают новые преформы. Станция разогрева преформ СП-8/2 имеет производительность 1200 преформ/ч, число зон разогрева - 8. напряжение питания - 380 В,
24 ГЛАВА 2 установленную мощность 80 кВт, расход воды для охлаждения преформ - 0,1 м3/ч, габаритные размеры - 1220x520x1270 мм, массу-250 кг. Машина СП-8 для выдува бутылки представляет собой стационар- ную установку, все элементы которой смонтированы в одном корпусе. Общий вид машины показан на рис. 2.4. Рис. 2.4. Машина для выдува бутылок СП-8 (общий вид) На станине / машины смонтированы следующие механизмы: ры- чажный механизм 3 перемещения и закрытия половинок пресс-форм (полуформ) 10, приводимый в движение от нижнего цилиндра 2, смон- тированного на кронштейне, устройство 6 для растягивания преформ //, состоящее из подвижного штока 7 и механизма его перемещения 5, уст- ройство 8 для запечатывания преформ, включающее герметизатор 9 и резиновые кольца уплотнения. Машина работает следующим образом. Разогретые на станции разо- грева преформы по две штуки поступают в пространство между разоб-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЭТ-БУТЫЛОК 25 щенными полуформами 10. Затем по команде оператора (или автоматиче- ски) срабатывает механизм 3 замыкания полуформ, перемещающий по- луформы вплоть до их полного контакта между собой и зажима между ними горловины преформы //. После замыкания пресс-форм осуществ- ляется срабатывание устройства запечатывания горловины и устройства растягивания с перемещением герметизатора 9 и прохождением через него штока 7. Одновременно происходит осевое перемещение герметиза- тора 9 до осуществления плотного контакта конической поверхности его хвостовика с внутренней поверхностью горловины преформы 11. Затем в изолированную полость растянутой преформы подают сжатый воздух под давлением (не меньше 1,1 МПа), в результате чего пластичная, нагре- тая и растянутая в осевом направлении преформа раздувается в радиаль- ном направлении, приобретая требуемую форму. По завершении опера- ции раздува подается команда на обратное срабатывание механизма 3 замыкания полуформ, устройства запечатывания и устройства растягива- ния, после чего готовое изделие освобождается от контакта с полу форма- ми 10, герметизатором 9 и штоком 7 и может быть свободно извлечено из установки, которая возвращается в исходное положение. Оборудование аналогичного назначения и принципа действия вы- пускается отечественными и зарубежными производителями. Его технические характеристики приведены в табл. 2.1. Технологические операции в машинах аналогичного назначения ав- томатического действия в принципе те же, механизированы лишь процес- сы подачи, ориентации и закрепления преформ, которые проходят через нагревательный туннель, одновременно вращаясь при этом с целью более равномерного прогрева. Нагрев производится в четырех зонах инфракрас- ными лампами. Преформы поступают в разъемные пресс-формы, где и формируются бутылки. После образования бутылок пресс-форма открывается. Транспор- тер перемещается в зону автоматической разгрузки, где захваты перено- сят готовую бутылку в накопительную тару. Перед следующей загруз- кой заготовок транспортер проходит охлаждающий туннель. Охлажде- ние пресс-формы производится холодильным устройством с замкнутой системой охлаждения. Эта система также обеспечивает охлаждение резьбы заготовок в нагревательном туннеле. Технические характеристики наиболее известных автоматических выдувных машин приведены в табл. 2.2 [19].
Технические характеристики полуавтоматических машин для выдува бутылок Таблица 2.1 Показатели Марка СП-8 БЗ-ВВП-З П В-700 П ВБ-500 ПИБ-138/600 Производительность, бут/ч, по бутылкам вместимостью до 1,5 л 2,0 л 600 500 600 400 800 700 600 400 600 Мощность привода и компрессора. кВт 15,5 38 15 12 15 Расход воды на охлаждение пресс-форм, м3/ч 0,5 1,6 0.5 0,5 2,0 Расход сжатого воздуха, м3/ч (при давлении. МПа) 30 (1.6) 40 (2.5) 30 (3.0) 40 (1.5) 30 (1.3) Габаритные размеры, мм: станции разогрева машины для выдува бутылок 1200x520x1270 1200x520x1900 1250x650x1300 1000x600x1800 1600x500x700 1320x700x1900 1130x540x960 1130x530x1640 1280x700x1350 1280x540x1630 Масса, кг: станции разогрева машины для выдува бутылок 250 420 400 600 250 650 150 450 270 420 Прел прият нс-изготовитель ООО «Продвижение Лтд», Москва ОАО «Мелитополь- продмаш», Украина ЗАО «Даки-НИП». Нижний 11овгород АО «Висма-Лтд». Черкесск ОАО «Роста 1ецмат», Ростов
Таблица 2.1 (продолжение) Технические характеристики полуавтоматических машин для выдува бутылок Показатели Марка TSP3 PCS/B/021 QCS-6 QCS-10 SL-3 Производительность, бут/ч, по бутылкам вместимостью до 1,5 л 2.0 л 600 500 500 600 500 600 500 700 600 Мощность привода и компрессора. кВт 20,1 18 9.7 9.7 11,3 Расход воды на охлаждение пресс-форм. м 7ч 0,5 - - - - Расход сжатого воздуха. м3/ч (при давлении. МПа) 50 (1,5) 45 (2.5) 40 (1.2) 48 (1,25) 40 (1.2) Габаритные размеры, мм: станции разорена машины для выдува бутылок 450x1100x1050 500x1150x1560 700x1270x1313 760x900x1700 660x500x640 1180x950x1980 950x520x1350 1200x600x1550 720x750x750 1200x740x1900 Масса, кг: станции разогрева машины для выдува бутылок 220 460 500 700 140 550 150 500 100 520 11ред приятие-изготовитель «TAXPOL», Польша «ENITAL s.p.a.». Италия Китай Китай Китай
Технические характеристики автоматических машин для выдува бутылок Таблица 2.2 Показатели Марка БЗ-ВВП-2 ВМБ-1500 УПТ-2 TSP-1200 Vwba-01 Производительность, бут/ч 1500(1000) 1500 1300 1200 1300 Вместимость выдуваемых бутылок, л до 1,5(2,0) 0.33-1.5 до 1,5 0,25-2.0 0.33-1,5 Мощность привода и компрессора, кВт 45,4 30 32 37.6 27.5 Расход воды на охлаждение пресс-форм, м3/ч (при t° С) 1,5 1,5 (18° С) 1,5 (4-12° С) 1,5 12 (14-16° С) Расход сжатого воздуха, м3/ч (при давлении, МПа) 50 (2.5) 29,2 (3,0) 70 (2,5-3,0) 60(1,5) 32.6 (2,5) Габаритные размеры, мм 4500x2600x3200 2890x2000x2300 3060x3300x2600 2500x3400x2400 4770x1820x2360 Масса, кг 1600 1450 1600 2000 3500 Предприятие-изготовитель ОАО «Мелитополь- продмаш». Украина АО «Висма-Лтд», Черкесск «KARO METAL Sp.Z.o.o.». Польша «TAXPOL». Польша «POFAMIA». Польша
3. БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 3.1. Классификация и общие сведения Современные машины для мойки бутылок можно классифициро- вать по разным признакам: • по назначению - на унифицированные и специализированные (для от- дельного вида бутылок или определенной отрасли промышленности); • по принципу мойки - на щеточно-шприцевальные, отмочно-шпри- цевальные; • по количеству отмочных ванн - на однованные, двухванные и т. д.; • по типу и конструкции транспортирующего органа для перемеще- ния бутылконосителей - на цепные, бесценные, барабанные (с гори- зонтальной осью вращения барабана), карусельные (с вертикальной осью вращения карусели); • по характеру движения транспортирующего блока - с непрерывным и прерывистым движением; • по степени механизации процесса - на машины с ручной загрузкой и выгрузкой бутылок, с ручной загрузкой и механизированной выгруз- кой бутылок, с механизированной загрузкой и выгрузкой бутылок; • по вместимости обрабатываемых бутылок; • по производительности (деление условно). Ополаскивающие и другие машины, предназначенные для внут- ренней и наружной обработки новых стеклянных и ПЭТ-бутылок, могут эыть разделены: » по назначению, степени механизации процесса, производительно- сти - так же, как и бутылкомоечные машины; > по числу ступеней обработки - на одноступенчатые, двухступенча- тые и т. д.; > по принципу обработки - на машины с продувкой сжатым стериль- ным воздухом или стерилизующим газом, паром; ополаскиванием холодной или горячей водой, фасуемой продукцией (с последующим ее возвратом после фильтрования); последовательной обработкой моющим раствором и водой, водой и диоксидом серы, водой и озо- нированием. моющим раствором, горячей водой и паром и т. д. в различных сочетаниях;
30 ГЛАВА 3 • числу ополаскивающих и продувочных устройств - с 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 44, 60, 80, 100 и 120 устройствами. Кроме того, такие машины выпускаются в различном исполнении (рис. 3.1): а - индивидуальные; б - в блоке с фасовочной и укупорочной машинами; в-в виде моноблока, включающего перечисленные машины. б Рис. 3.1. Компоновочные решения ополаскивающих машин Из основных технических требований, предъявляемых к рассмат- риваемым машинам, в частности и к бутылкомоечным, следует отме- тить следующие: I. Техническая производительность машины должна быть порядка 1,2 номинальной производительности линии. 2. Привод машин, особенно производительностью 3-6 тыс. бут/ч, должен обеспечивать возможность бесступенчатого изменения произ- водительности. 3. Температура моющих жидкостей в емкостях с постоянно ра- ботающими подогревателями должна поддерживаться автоматически. 4. Конструкция машин должна предусматривать возможность пра- востороннего или левостороннего подвода и отвода бутылок.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 31 5. Поступающие в машину бутылки должны иметь температуру не ниже 10° С. При этом оборотные бутылки должны быть предварительно очищены от смолки, пленки, остатков колпачков, фольги и других уку- порочных материалов. 6. Машины должны обеспечивать должную чистоту вымытых бу- тылок. Физически чистая бутылка при визуальной проверке должна иметь глянцевую поверхность без пятен, подтеков, матовых налетов, волокон от этикеток. Машина должна обеспечивать бактериологическую чистоту буты- лок. Вымытые бутылки считаются бактериологически чистыми, если бактериологические показатели воды, оставшейся в них после мойки соответствует требованию стандарта на питьевую воду. Наличие остатков моющего раствора в вымытой бутылке не допус- кается. Вместимость ванн для моющего раствора должна обеспечивать ра- боту машины без замены моющего раствора не менее 24 ч с добавлением раствора для поддержания уровня и концентрации. Конструкция гнезда бутылконосителей должна обеспечивать попа- дание струй моющей жидкости в горлышки бутылок. Водопроводная вода, применяемая в бутылкомоечных машинах, должна соответствовать требованиям стандарта на питьевую воду. Вода должна иметь жесткость не более 3,5 мг-экв./л, температуру не менее 8° С и давление в месте подвода в машину 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см2). Давление пара в месте подвода должно быть 0,3-0,4 МПа (3-4 кгс/см2). Бой бутылок не должен превышать 0,8% для машин производи- тельностью до 12000 бутылок в час. Концентрация моющего раствора в бутылкомоечных машинах за- висит от степени механизации процесса: в ручных машинах она не должна превышать 0,7%; в автоматических - 2,5%; при этом она должна поддерживаться постоянной. Суммарная длительность отмочки и шприцевания бутылок должна быть не менее 7,5 мин., в том числе шприцевание - не менее 1,67 мин. Давление в устройствах для внутреннего шприцевания и наружно- го обмыва должно быть соответственно не менее 0,19-0,23 (1,9-2,3) и 0,11 -0,12 (1,1 -1,2) МПа (кгс/см2). Температура моющего раствора (максимальная) должна составлять 75±5° С.
32 ГЛАВА 3 Ресурс работы бутылкомоечных машин до первого капитального ремонта - не менее 8000 ч. Ресурс работы до списания - не менее 25000 ч при наработке за срок не более 8 лет. Однако приведенные показатели зависят от конкретных условий производства и на практике колеблются в широких пределах. В основном, ополаскивающие машины - карусельного типа, но имеются и линейные машины, реже - барабанные. 3.2. Бутылкомоечные машины Бутылкомоечные машины предназначены для мойки бутылок, главным образом, оборотных. Последние должны быть без видимых остатков жира, густого и присохшего слоя грязи, засохших пленок, ос- татков продуктов и других видов трудноудалимых загрязнений, а также остатков резко пахнущих продуктов. Номенклатура выпускаемых бутылкомоечных машин достаточно широка по всем параметрам: производительности, степени механизации процесса и др. На рис. 3.2, а показана щеточная бутылкомоечная машина БМ, со- стоящая из следующих основных частей: станины 9, барабана 7, шпри- цевальной карусели (шприц-стола) 3. Вал барабана расположен горизонтально и опирается своими кон- цами на скользящие опоры. Внутри барабана на равных расстояниях по окружности расположены 10 щеток 7, предназначенных для чистки внутренней поверхности бутылок. Расположенные концентрично им 5 цилиндрических щеток предназначены для чистки наружных поверхно- стей бутылок. В торцевой части барабана имеются щетки 8 для чистки донышек бутылок. В верхней части щеточной машины установлен шприц-стол 3 с 27 радиально расположенными гнездами 5 для внутреннего шприцева- ния бутылок и устройством для наружного шприцевания. Барабан, щетки и шприц-стол получают вращательное движение от электродвигателя 4. Направление вращения барабана - против часовой стрелки (при наблюдении с рабочей стороны). Машина работает в блоке с отмочной ванной (на рис. не показана), предназначенной для отмачивания бутылок перед загрузкой в щеточную машину. На корпусе ванны установлен вал с сегментами, на которые
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 33 б Рис. 3.2. Бутылкомоечная машина БМ: а - общий вид; б - кинематическая схема (' - электродвигатель: 2 - шкив диа- метром 70 мм; 3 - шкив диаметром 500 мм)
34 ГЛАВА 3 вручную горлышками к оси вала укладывают бутылки. Бутылки уклады- вают с одной стороны и вынимают с противоположной, причем переме- щение бутылок с сегментами происходит под действием их собственного веса. После отмочки бутылки, освобожденные от этикеток, вкладывают в гнезда вращающегося барабана щеточной машины, внутри которого они омываются водой и протираются щетками, а затем выталкиваются на полку 8 специальным устройством. После обработки в барабане бу- тылки устанавливают горлышком вниз в гнезде 5 шприц-стола, при вращении которого бутылки промываются внутри и снаружи. Вода, сте- кающая из бутылок, по трубам 2 и 6 направляется в отмочную ванну и в барабан к карусельным щеткам. Кинематическая схема машины БМ показана на рис. 3.2, б. Маши- ны БМ выпускаются Белопольским машиностроительным заводом. Более совершенный вариант этой машины известен под маркой П6- ВММ. Она также включает в себя отмочную ванну. Сама машина (рис. 3.3, а) состоит из станины, барабана, механизма выталкивания бутылок, электродвигателя, кожуха, транспортера ополаскивания бутылок, шпри- цевального устройства. На станине на двух подшипниковых опорах ус- тановлен барабан, состоящий из трех дисков, соединенных между собой распорками и направляющими. На направляющих установлено десять салазок с закрепленными на них выталкивателями бутылок. На переднем диске барабана (см. вид А) имеется десять круглых щеток, куда вталки- ваются бутылки. Напротив каждого отверстия располагается внутренняя вращающаяся щетка для ершевания. Для наружной обработки бутылок имеется пять щеток, расположенных между внутренними щетками. Барабан и вращающиеся щетки приводятся в движение от электро- двигателя через ременную передачу, червячный редуктор и фрикцион- ную передачу. Механизм выгрузки перегружает бутылки с операции обработки щетками на ополаскивание, которое происходит посредством шприце- вального устройства, находящегося внутри цепного транспортера, рас- положенного перпендикулярно оси вращения барабана. При этом нахо- дящиеся в кассетах бутылки ополаскиваются водой снаружи и изнутри. Выталкиваются бутылки из кассет транспортера толкателем. Бутылки, наполненные водой, вкладываются в круглые щетки вращающегося барабана щеточной машины и омываются водой из спе- циального устройства. Для остановки барабана при авариях предусмот- рена предохранительная муфта, которая срабатывает автоматически.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 35 При выходе из барабана бутылки с помощью рычага попадают через гнездо в кассеты. Движение рычага осуществляется пальцем, который прикреплен к диску барабана. Рис. 3.3. Бутылкомоечная машина П6-ВММ: а - разрез общего вида (/ - станина; 2 - стержень щетки: 3 - барабан; 4 - щетка наружная; 5 - щетка нижняя; 6 - корпус подшипника: 7 - механизм выгрузки бутылок; 8 - щетка внутренняя; 9 - копир; 10 - предохранительная муфта; 11 - электродвигатель; 12 - редуктор: 13 и 14 - диски; 15 - рычаг; 16 - гнездо; 17- щетка круглая; 18—палец; 19 - трубопровод; 20 - толкатель; 21 - транспортер; 22 - трубопровод; 23 - кассета; 24 - салазки; 25 - ремень); б - кинематическая схема (/ - электродвигатель; 2 - шкив диаметром 125 мм: 3 - шкив диаметром 188 мм; 4 - редуктор)
36 ГЛАВА 3 Кинематическая схема бутылкомоечной машины П6-ВММ приве- дена на рис. 3.3, б. Технические характеристики машин БМ и П6-ВММ приведены в табл. 3.1. Таблица 3.1 Технические характеристики бутылкомоечных машин БМ и П6-ВММ Показатели Марка БМ П6-ВММ Производительность, бутылок в час 2000 1500 Вместимость бутылок, л 0,5; 0,7; 0,75; 0,5; 0,7; 0,75; 0,8; 1,0 0,8; 1,0 Частота вращения, об/мин барабана 3,38 2,5 внутренних щеток 705 790 наружных щеток 270 400 шприц-стола 1,27 — Мощность привода, кВт 1,1 1,5 Габариты, мм щеточно-шприцевальной части длина 1900 2100 ширина 1110 1970 высота 2040 1500 отмочной ванны длина 2100 2’00 ширина 925 925 высота 1200 1200 Масса, кг щеточно-шприцевальной части 900 950 отмочной ванны 410 410 Группа машин отмоечно-шприцевального типа с механизирован- ной выгрузкой бутылок производительностью 1500 бут/ч представлена машинами БЗ-МБА-1,5, ВМЖ-1,5, 1П4-ВМ-2А-1,5 (модернизированный вариант машины ВМА-1,5), ВМГ-1,5. Машины эти универсального на- значения и предназначены для мойки бутылок вместимостью от 0,33 до 0,7 л в линиях упаковывания вина, водки, ликеро-водочных изделий, пива, безалкогольных напитков, минеральных вод.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 37 Принципиальные схемы этих машин такие же, как у известных и распространенных на производстве отмоечно-шприцевальных машин производительностью 6000 бут/ч (см. ниже). В машинах производительностью 1500 бут/ч бутылки на стол ме- ханизма загрузки подаются вручную. Бутылки загружаются в гнезда (кассеты) бутылконосителей. Обра- ботка бутылок производится последовательно в одной или двух отмоч- ных ваннах, после чего с бутылок сбивают этикетки, а затем - на верх- нем горизонтальном участке трассы - бутылки ополаскиваются снаружи и подвергаются внутреннему шприцеванию моющим раствором и водой (или только водой) различной температуры. Затем бутылки подводятся к механизму выгрузки, выгружаются на транспортер и подаются на линию упаковывания. Примером может служить показанная на рис. 3.4 бутылкомоечная машина ВМЖ-1,5. Технологическая и кинематическая схемы этой ма- шины представлены на рис. 3.5. Рис. 3.4. Бутылкомоечная машина ВМЖ-1,5 (общий вид, разрез): 1 - механизм выгрузки; 2 - цепь; 3 - корпус; 4 - приводной вал; 5 - коллектор водяного шприцевания; 6 - отражатель; 7, 8, 10 - отсеки для воды (сборники); 9 - бутылконоситель; 11 - натяжной вал; 12 - этикетоотборник; 13,16- подогре- ватели; 14, 15 - коллекторы для сбива этикеток; 17 - щелочная ванна; 18 - при- вод; 19 - водяная ванна; 20 - механизм загрузки; 21 - отводящий транспортер
38 ГЛАВА 3 —/— Трубопровод воды —Трубопровод слива —2—Паропровод -fb— Трубопровод щелочи —2*— Конденсат XI Вентиль запорный ® Термометр О Манометр ф Конденсатоотводчик Оимо4 «оиЛмсалм Клапан регулирующий А Электромагнитный клапан £> Насос 0 Фильтр —Конец трубопровода фланцевый &&ояКоллектор со шприцевыми трубами Б) Труба ополаскивания а Рис. 3.5. Технологическая (а) и кинематическая (б) схемы машины ВМЖ-1,5 Конечно, каждая из перечисленных выше машин имеет свои тех- нологические и конструктивные особенности.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 39 Так, нагревание моющего раствора в машине БЗ-МБА-1,5 может производиться паром, электронагревателями или паром совместно с электронагревателями; в машине Ш4-ВМ-2А-1,5 вместо двух ванн (во- дяной и щелочной) одна щелочная ванна и др. На базе бутылкомоечной машины ВМА-1,5 на ряде предприятий были созданы машины для мойки бутылок типа «фляга» вместимостью 0,38; 0,25; 0,2 л. Основные изменения при этом были внесены в форму бутылконосителей. Машины ВМГ и ВМА были разработаны также и в вариантах про- изводительностью 3000 бут/ч: Б6-ВМГ-3 и ВМА-3 [1,3]. На рис. 3.6 показана машина Б6-ВМГ-3, в которой предусмотрено наличие двух ванн: водяной и щелочной. В машине имеются устройства для смыва этикеток, а также этикетоотборник корзиночного типа. Ма- шина укомплектована тремя насосными установками. В ней предусмот- рено устройство для предварительного обмыва бутылок, конструктивно выполненное в виде трубы, служащей одновременно направляющей в устройстве для загрузки бутылок. У ввода бутылок в отмочную ванну установлена труба для обмыва бутылок теплой водой, поступающей из отсека 72, а на выходе - труба для обмыва горячей водой, поступающей из отсека 14. В результате этого в первой ванне, разделенной перего- родкой, образуются зоны с разной температурой. В машине смонтиро- ван смеситель, откуда через обратные клапаны поступает горячая и теп- лая вода от устройств для мойки. Из смесителя вода поступает к уст- ройствам для мойки бутылок смешанной водой. Таким образом, в ма- шине осуществляется многоступенчатый подогрев бутылок перед вхо- дом их в щелочную ванну, а также многоступенчатое охлаждение, что позволяет поддерживать темпера1уру в щелочной ванне достаточно вы- сокой. Смыв этикеток предусмотрен непосредственно в отмочной ванне, а также на наклонной ветви транспортера бутылконосителей. Насос заби- рает щелочной раствор из отсека и подает его к устройствам для смыва этикеток. В результате переполнения щелочной ванны щелочь вместе с этикетками переливается в этикетоотборник, выполненный в виде сет- чатой корзины. Этикетки остаются на сетке, а щелочной раствор посту- пает в отсек 20. Специально для винодельческого производства предназначена ма- шина БЗ-АМ2Е-ЗМ производительностью 3000 бут/ч (старый вариант - АМЕ-ЗМ).
40 ГЛАВА 3 Рис. 3.6. Бутыломоечная машина Б6-ВМГ-3 (общий вид, разрез): 1 - устройство для загрузки бутылок; 2 - подающий транспортер; 3 - устройство для дополнительного обмыва; 4 - устройство для выгрузки бутылок; 5 - отводя- щий транспортер; 6 - щит приборов; 7 - основной транспортер; 8 - бутылконоси- тель; 9 - устройство для мойки водопроводной водой; 10 - устройство для мойки теплой водой; 11 - устройство для мойки смешанной водой; 12 - отсек теплой воды; 13 - барботер; 14 - отсек горячей воды; 15 - устройство для мойки горячей водой; 16 - устройство для смыва этикеток; 17 - этикетоотборник; 18 - подогрева- тель: 19 - отсек щелочи; 20 - корпус; 21 - щелочная ванна; 22 - водяная ванна; 23 - перегородка Машина БЗ-АМ2Е-ЗМ (рис. 3.7) состоит из сварного корпуса с от- мочными ваннами, отсеками теплой и горячей воды, транспортера бу- тылконосителя, привода, подающего и отводящего транспортеров, на- копителя, устройств для загрузки и выгрузки бутылок, этикетоотборни- ка, подогревателя, систем мойки и двух насосных установок для щелоч- ного раствора и горячей воды. Теплую воду получают в смесителе путем смешивания горячей во- ды, подогреваемой в отсеке при помощи барботера, и водопроводной. Использованная на позициях шприцевания теплая вода поступает из отсека в устройство для предварительного обмыва туннельного типа, расположенное на подающем транспортере, и обмывает наружную по- верхность бутылок. Щелочной раствор поступает к устройствам для струйной мойки бутылок, а также к трубам, расположенным в ванне. Направленное дви-
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 41 * жение щелочного раствора способствует переносу этикеток к этикето- отборнику. Этикетки смываются щелочным раствором, поступающим от позиций струйной мойки по поддону в гнезда бутылконосителей. Бутылкомоечные машины отмочно-шприцевального типа произво- дительностью 6000 бут/ч представлены следующими марками: извест- ной и широко распространенной в отрасли унифицированной моечной машиной БЗ-АММ-6 (на базе которой давно создана и выпускается ма- шина АММ-12), ее разновидностью для винодельческой промышленно- сти БЗ-АМЕ-6, машинами БЗ-ВМД-6, БЗ-ВМЖ-6. Устройство и прин- цип действия этих машин тот же, что и всех машин аналогичного типа, в том числе и описанных выше производительностью 3000 бут/ч. Рис. 3.7. Бутылкомоечная машина БЗ-АМ2Е-ЗМ (общий вид, разрез): / - корпус; 2 - отмочная ванна; 3 - транспортер бутылконосителей; 4 - устройство для загрузки бутылок; 5 - накопитель: 6 - подающий транспортер; 7 - устройство для предварительного обмыва бутылок: 8 - отводящий транспортер; 9 - устройст- во для вьпрузки бутылок; 10 - отсек теплой воды; 11 - устройство для мойки во- дой и щелочью; 12 - отсек горячей воды; 13 - барботер; 14 - этикетоотборник; 15 - подогреватель; 16 - отмочная ванна; 17 - поддон; 18 - труба Во всех машинах производительностью 6000 бут/ч и выше подача бутылок к механизму загрузки осуществляется транспортером. Машины различаются технологическими режимами, соотношением длин ванн, конструкциями отдельных механизмов и т. п.
42 ГЛАВА 3 На рис. 3.8, а показана бутылкомоечная машина БЗ-АММ-6, пред- назначенная для ликеро-водочной, винодельческой, пивобезалкоголь- ной и других отраслей пищевых производств. Рис. 3.8. Бутылкомоечная машина БЗ-АММ-6: а - общий вид, разрез (/ - транспортер для подачи бутылок; 2 - механизм загрузки: 3 - механизм выгрузки бутылок; 4. 6 - шприцевальные трубки: 5 - коллектор; 7 - цепь; 8 - корпус; 9 - механизм удаления этикеток - этикетоот- борник; 10 - подогреватель); б - кинематическая схема (1 - шкив, D=260 мм; 2 - вариатор жидкости, Dmin=155 мм, Dmax=240 мм; 3 - электродвигатель, N=2,8 кВт, п=1400 об/мин; 4 - резервуар; 5 - вентилятор; 6 - барабан этикето- отборника; 7 - червячный редуктор, и=64: 8 - электродвигатель привода эти- кетоотборника, N=0,6 кВт, п=135О об/мин)
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 43 Машина представляет собой сварную конструкцию из листовой стали, в нижней части которой имеются две ванны для моющих раство- ров общей вместимостью 4,2 м3. Над отмочными ваннами расположен- ны две ванны для сбора моющего раствора и воды после шприцевания бутылок моющим раствором, горячей и теплой водой. Ванны образуют- ся боковинами корпуса и внутренними перегородками и занимают всю ширину машины. На корпусе машины смонтированы привод, механизмы загрузки и выгрузки бутылок, цепи с бутылконосителями, а также системы шпри- цевания бутылок, подогрева раствора, смыва этикеток и удаления их из ванны. В корпусе машины имеются люки, необходимые для чистки и мой- ки ванн. Для доступа к устройству шприцевания внутренней поверхно- сти бутылок с двух сторон машины имеются специальные окна. Внутри корпуса смонтированы валы со звездочками, по которым обкатываются две втулочно-роликовые цепи основного транспортера. Между цепями подвешено 118 бутылконосителей сварной конструкции, каждый с 16 гнездами для бутылок. Для поддержки цепей между звез- дочками служат направляющие, приваренные к боковинам корпуса. Привод машины осуществляется от электродвигателя через клино- ременную передачу и червячный редуктор (рис. 3.8, б). Для шприцевания внутренней и обмыва наружной поверхности бу- тылок моющим раствором и водой служат шприцевальные трубки 4 и 6, к которым жидкость подается насосами через коллекторы (см. рис. 3.8, а). Для подогрева моющего раствора в первой и во второй отмочных ваннах установлены трубчатые подогреватели. Вода в водяной ванне шприцевания подогревается путем барботирования пара непосредст- венно в воду. Для получения горячей воды часть ее проходит через до- полнительный подогреватель, установленный вне корпуса машины. Механизм загрузки бутылок состоит из аккумулятора бутылок, на- правляющих цепей и двух цепей с планками. Аккумулятор представляет собой стол, выполненный в виде вращающихся в одном направлении ва- ликов, над которыми расположены разделители. Загрузка бутылок в машину и выгрузка из нее осуществляются с правой стороны, но при необходимости эти операции могут быть вы- полнены и с левой стороны путем переналадки. Бутылки подводятся к столу загрузки и выводятся из машины пла- стинчатыми транспортерами.
44 ГЛАВА 3 Накопившиеся на столе загрузки бутылки предварительно орошаются отработанной водой температурой 25-30° С из ванн для шприцевания. Это необходимо для предварительного подогрева бутылок и для удаления легко смываемой грязи. Излишнего загрязнения ванны при этом не происходит. После этого бутылки подаются в гнезда бутылконосителей и нахо- дятся в них в течение всего процесса мойки до момента выгрузки из машины. Перед входом в первую ванну для повышения температуры и предварительного обмыва бутылки могут орошаться водой температу- рой 40-45° С, поступающей из отдельного отсека водяной ванны, куда сливается вода с первой позиции горячего водяного шприцевания. Затем бутылки входят в первую отмочную ванну, в которой темпе- ратура моющего раствора составляет 60-65° С. При выходе из первой ванны цепь с бутылконосителями обкатывается по барабану, покояще- муся на четырех опорах. Над ним установлена труба с соплами, предна- значенными для смыва этикеток. После смыва этикеток при дальнейшем движении бутылки погру- жаются во вторую отмочную ванну с щелочным раствором температу- рой 75-80° С. Здесь внутренняя и наружная поверхность бутылок под- вергаются дополнительной отмочке при более высокой температуре. После отмочки носители с бутылками, наполненными раствором, дви- жутся по наклонным направляющим вверх и выводятся из второй ван- ны. Находясь на наклонной части основного транспортера, бутылки обмываются раствором, выливаемым из бутылок при повороте цепи с носителями вокруг натяжных колес. На верхнем прямом участке трассы бутылки подвергаются наруж- ному шприцеванию. При этом с наружных поверхностей бутылок смы- ваются прилипшие во второй отмочной ванне этикетки. Смытые эти- кетки попадают на наклонный лист и вновь направляются во вторую ванну. Далее осуществляется внутреннее шприцевание и наружный об- мыв бутылок горячей и холодной водой. При очередном повороте цепей с бутылконосителями бутылки под действием собственного веса попа- дают на приемный лоток механизма выгрузки. Механизм отбора этикеток выполнен в виде вращающегося сетча- того барабана, через который накосом жидкость забирается из второй отмочной ванны. Этикетки присасываются к внутренней поверхности барабана и при его вращении сдуваются в специальный лоток струей воздуха, подаваемой вентилятором.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 45 Бутылкомоечная машина БЗ-АМЕ-6 предназначена для винодель- ческих предприятий, так как ее конструкция позволяет мыть бутылки вместимостью 0,7 и 0,75 л (рис. 3.9). Кроме того, в отличие от машины АММ-6, в машине БЗ-АМЕ-6 значительно увеличена длина второй ван- ны (за счет первой), устройство для сбивания этикеток расположено после второй ванны, в последних выпусках применен другой механизм выгрузки бутылок и др. Рис. 3.9. Бутылкомоечная машина БЗ-АМЕ-6 (общий вид, разрез): 1 - аккумулятор бутылок; 2 - механизм загрузки; 3 - транспортер; 4 - механизм выгрузки: 5, 6, 7. 8 - шприцевальные и обмывочные устройства; 9 - бутылконо- ситель; 10 - устройство для смыва этикеток; 11- корпус; 12 - устройство для удаления этикеток; 13 - подогреватель; 14 - сборник щелочи; 15 - сборник во- ды; 16 - вторая ванна; 17 - сборник теплой воды; 18 - первая ванна; 19 - корпус Несколько отличается по схеме бутылкомоечная машина БЗ-ВДМ-6 (рис. 3.10). Подача и загрузка бутылок в машину производится как во всех машинах такого типа. При движении основного цепного транспортера бутылки погружа- ются в первую отмочную ванну с водой, где происходит температурная подготовка бутылок и смыв легкосмываемых загрязнений. На петле пе- рехода из первой ванны во вторую жидкость из бутылок сливается в водяную ванну. В щелочной ванне происходит отмочка в моющем растворе и смыв этикеток. Легкосмываемые этикетки удаляются на нижней ветви основ- ного транспортера потоком щелочного раствора, подаваемого по кол- лектору сбива этикеток.
46 ГЛАВА 3 Рис. 3.10. Бутылкомоечная машина БЗ-ВМД-6 (общий вид, разрез): / - подающий транспортер; 2 - накопитель; 3 - механизм загрузки; 4 - водяная ван- на; 5 - лоток; 6 - щелочная ванна; 7. / / - коллекторы; 8. 13 - направляющие для бутылок; 9 - подогреватель; 10 - этикетоотборник; 12 - корпус; /4, /5, 16 - сборни- ки (отсеки) горячей воды; 17 - система шприцевания; 18 - вытяжной канал; 19 - механизм выгрузки; 20 - отводящий транспортер; 21 - механизм контроля гнезд бутылконосителя Трудносмываемые этикетки подвергаются отмачиванию в щелоч- ном растворе в течение дополнительного времени на 2-х ветвях основ- ного транспортера и смываются над уровнем щелочи потоком из кол- лектора. Оба потока направляются непосредственно к устройству отбо- ра этикеток. При обходе бутылконосителями звездочек натяжного вала мою- щий раствор из бутылок сливается обратно во вторую ванну. При движении бутылконосителей по верхнему горизонтальному участку трассы бутылки проходят последовательно операции наружно- го и внутреннего обмыва оборотной и водопроводной водой с помощью шприцевальных рамок, сопровождающих бутылке носители основного транспортера. На верхней ветви основного транспортера бутылки про- ходят последовательно три зоны шприцевания, затем, пройдя шприце- вание водопроводной водой, подходят к механизму выгрузки, где плав- но опускаются вниз, выталкиваются на цепь отводящего транспортера и отводятся за пределы машины. В основу машины БЗ-ВМЖ-6 положена та же схема, что и у маши- ны БЗ-ВДМ-6.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 47 К машинам отмочно-шприцевального типа относятся и машины Б6-ВФП/4 и Б6-ВФП/3. Первая предназначена для мойки бутылок типа «фляга» вместимостью 0,2; 0,25 и 0,38 л, а вторая - для бутылок вме- стимостью 0,05 и 0,1 л. [1]. Технические характеристики всех представленных отмочно-шпри- цевальных машин приведены в табл. 3.2. Зарубежные бутылкомоечные машины по принципу действия мало отличаются от отечественных. В них возможны несколько другие ком- поновочные решения отдельных механизмов и их конструктивные раз- новидности. Основные механизмы бутылкомоечных машин описаны в литера- тур6 [1, 3]. Там же приводятся сведения о монтаже, наладке, обслужи- вании и ремонте бутылкомоечных машин, даны указания по охране труда обслуживающего персонала при их эксплуатации. Эти сведения для каждой конкретной марки бутылкомоечных машин имеются в соот- ветствующей технической документации, прилагаемой предприятиями- изготовителями. 3.3. Ополаскивающие машины Ополаскивающие машины, как правило, рассчитаны на обработку как стеклянных, так и ПЭТ-бутылок различной вместимости. На рис. 3.11 показан общий вид полуавтоматических ополаскива- телей FR, выпускаемых московской компанией «Фруктонад Групп» в вариантах FR-I и FR-2 соответственно для одноступенчатой и двухсту- пенчатой обработки. В первом случае бутылки омываются только одним типом жидко- сти (вода, моющий, дезинфицирующий раствор и т. п.), во втором - производится дополнительное смывание нейтрализующей или промы- вочной жидкостью. В ополаскивателе предусмотрена возможность повторного исполь- зования ополаскивающей жидкости после ее фильтрования через фильтр с размерами пор 50-80 мкм. Все агрегаты ополаскивателя смонтированы на сварном каркасе 4 с резервуаром 6. Установку и снятие бутылок производят вручную, а их перемеще- ние при помощи специального устройства (транспортера), размещенного внутри резервуара и представляющего собой горизонтально располо- женную двухрядную втулочно-роликовую цепь из коррозиестойкой ста- ли. На цепи установлены носители 8 с гнездами под горла бутылок.
Технические характеристики отмочно-шприцевальных бугылкомоечных машин Таблица 3.2 Показатели Марки БЗ-МБА-1,5 К2-ВМЖ-1,5 Ш4-ВМ-2А-1,5 ВМГ-1,5 Б6-ВМГ-3 ВМА-3 Производительность (техническая), бут/ч 1650 1650 1650 1650 3300 3300 Вместимость обрабатываемых бугылок, л 0,7; 0.5: 0,45; 0,33 0,7; 0,5; 0.45; 0,33 0,5; 0,33 0,5; 0,33 0,5; 0,33 0,5: 0,33; 0,25 Количество бутылконосителей, шт 100 66 88 88 68 Количество гнезд (кассет) в бутылконосителе. шт 7 б 6 12 12 Шаг цепи, мм 150 100 125 125 100 Установленная мощность привода, кВт 7 6,6 9,6 11 9,2 Расход: воды. м3/ч пара, кг/ч 1,6 120 1 60 1.5 80 1.4 60 2,6 120 3,7 200 Габаритные размеры, мм длина ширина высота 4450 1700 2650 6155 979 2550 4100 780 2100 4626 805 2170 4625 1375 2170 3890 2500 1850 Масса, кг 6200 7600 4500 4760 5800 4500 Предприятие-изготовитель ОАО «Мели- топольпрод- маш». Украина ЗАО НПО «РоМашКа» Белопольский машинострои- тельный завод. Украина Барский машзавод, Украина
Таблица 3.2 (продолжение) Технические характеристики отмочно-шприцевальных бутылкомоечных машин Показатели Марки БЗ-АМ2Е-ЗМ БЗ-АММ-6 БЗ-АМЕ-6 БЗ-ВМД-б БЗ-ВМЖ-6 Б6-ВФП/4 Б6-ВФП/3 Производительность (техническая), бут/ч 3500 6600 6600 8000 7500 6600 6000 Вместимость обрабаты- ваемых бутылок, л 0.75: 0.7 0,5 0.75; 0,7 0,5:0,33 0.75:0.7 0.38; 0,25: 0,2 0,1; 0,05 Количество бутылконосителей, шт 100 126 118 198 142 90 Количество гнезд (кассет) в бутылконосителе, шт 12 16 16 12 16 12 16 Шаг цепи, мм 94 125 140 125 140 125 100 Установленная мощность привода. кВт 18 20,65 31 25,75 22 5 4 Расход: воды. м5/ч пара, кг/ч 4 180 6 270 6 260 3 200 3 200 5 300 4 260 Габаритные размеры, мм длина ширина высота 6500 3820 2600 6500 1700 2750 8100 4100 2750 8500 2000 3900 8500 1993 3120 6500 1715 2670 4000 1307 2130 Масса, кт 10300 10600 16050 19300 21000 12000 5160 Предприятие-изготовитель ОАО «Мелитопольпродмаш». Украина Стерлитамакский завод ОАО «Мелитополь- продмаш», Украина
50 ГЛАВА 3 Рис. 3.11. Ополаскиватель FR Ополаскивающая головка 9 вращается на оси ведомой звездочки 13 транспортера. В ней смонтированы форсунка и распределительное уст- ройство, включаемое непосредственно горлом бутылки во время движе- ния цепи. Подвод рабочей жидкости к ополаскивающей головке осуще- ствляется через штуцер в нижнем конце оси ведомой звездочки. Ведущая звездочка 12 транспортера напрямую связана с разме- щенным под резервуаром приводом 5 типа «MOTOVARIO», включаю- щего планетарный фрикционный вариатор с рукояткой 3 регулирования производительности ополаскивателя. На стойке ведущего вала под транспортером укреплен клиновой копир 7 для удаления обработанных бутылок из носителей. Агрегаты системы подачи рабочей жидкости - центробежный на- сос 2, гидроаккумулятор /, бак 11, фильтр 14, смонтированы на каркасе под резервуаром. Система электрооборудования размещена в шкафу 10, на передней стенке которого размещены кнопки «Пуск», «Стоп» и выключатель «Сеть» со световым индикатором. ДОтруктонАоОПОЛАСКИВАТЕЛИ 797-88-66
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 51 Машины FR работают по следующей схеме. Бутылки загружаются вручную, горлом вниз, в гнезда носителей, движущихся по передней ветви транспортера. На подходе к ведомой звездочке горло бутылки встречается с подпружиненным роликом, который зажимает горло в носителе и одно- временно включает подачу рабочей жидкости в форсунку, находящуюся под горлом бутылки. Повернувшись на ведомой звездочке, носитель пере- ходит на заднюю ветвь транспортера, где происходит стекание жидкости из бутылки. Во время поворота носителя на ведущей звездочке горло бутылки наезжает на клиновой копир, который выталкивает его из гнезда, и бутылка удаляется из транспортера. Жидкость из корыта стекает в бак. В модели FR-2 имеются две ведомые звездочки 13 с ополаскиваю- щими головками 9 для обеспечения двухступенчатой обработки бутылок. Технические характеристики ополаскивателей FR приведены в табл. 3.3. Таблица 3.3 Технические характеристики полуавтоматических ополаскивателей Показатели Марка FR-1 FR-2 Производительность, бут/час 1500-3000 1500-3000 Шаг между носителями, мм 114,3 114,3 Длительность ополаскивания, с 1,2-2,4 1,2-2,4 Длительность стекания, с 4,8-9,6 4,8-9,6 Вместимость бака, л 20 12 Мощность привода, кВт 0,52 0,52 Габаритные размеры, мм 900x600x1150 900 х700х1150 Масса, кг 100 120 Аналогичные ополаскиватели выпускаются фирмой Canelli (Ита- лия) под маркой O.M.A.R. В них предусмотрена двухступенчатая обра- ботка бутылок диоксидом серы и ополаскивание водой. Производитель- ность различных моделей ополаскивателей O.M.A.R. 1500 и 2000 бут/ч. Из ополаскивающих машин автоматического действия наиболее распространены карусельные машины, примером которых может слу- жить машина ЛПМ-1 (разработчик и изготовитель АО "Ленпродмаш"). Ополаскиватель ЛПМ-1 (рис. 3.12, а) состоит из станины / с при- водом, транспортера 2, нижней 3 и верхней 4 каруселей с 16 носителями (зажимными устройствами), шнека 5, загрузочной 6 и разгрузочной 7 звездочек, направляющих поворотного устройства 8, трубопровода 9 для подачи ополаскивающих жидкостей, электрооборудования 10.
52 ГЛАВА 3 Рис. 3.12. Ополаскиватель ЛПМ-1: а - общий вид: б - циклограмма Машина работает следующим образом. Бутылки по транспортеру поступают к шнеку-делителю, расставляются с постоянным шагом и загрузочной звездочкой подводятся к захватывающему зажиму, кото- рый надежно и быстро фиксирует бутылку за горлышко. При дальней- шем вращении карусели происходит переворачивание бутылки на 180° при помощи захвата, скользящего по криволинейной направляющей. Далее следует промывка (продувка сжатым воздухом или стерилизация моющим раствором, ополаскивание водопроводной водой, стекание жидкости) (см. циклограмму работы машины на рис. 3.12, б). После окончания фазы очистки бутылки снова переворачиваются на 180° и при помощи разгрузочной звездочки выводятся на транспор- тер линии и направляются к фасовочно-укупорочной машине. За счет переналадки и установки комплекта сменных частей маши- на может ополаскивать бутылки диаметром от 30 до 113 мм и высотой от 90 до 370 мм. Сменные корпуса зажимов, загрузочная и разгрузочные звездочки и криволинейная направляющая меняются в случае изменения размеров обрабатываемой бутылки более чем на 10 мм.
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 53 При ополаскивании водой, обработке диоксидом углерода (перед фа- сованием растительного масла) или стерильным сжатым воздухом управ- ление впрыскиванием производится механически дроссельным клапаном. Машина для обработки бутылок водой, стерилизации паром и озони- рованной водой снабжена одним, двумя или тремя кольцевыми клапанами. Исполнение машины с 24 носителями (зажимами) обеспечивает производительность от 2 до 10 тыс. бут/ч. Аналогичные машины выпускаются ОАО «Мелитопольпродмаш» под маркой БЗ-ОМВ-6 для бутылок вместимостью 250-2000 см3 и ЗАО «Висма» для бутылок диаметром 90 мм, высотой от 200 до 340 мм. Технические характеристики машин приведены в табл. 3.4. Таблица 3.4 Техническая характеристика карусельных ополаскивателей Показатели Марка ЛПМ-1 БЗ-ОМВ-6 Висма Для стек- лянной бутылки вместимо- стью 500 см3 Для ПЭТ- бутылки вместимо- стью 1500 см3 Для ПЭТ- бутылки вместимо- стью до 1500 см3 Для ПЭТ-бутылки вместимостью до 1500 см3 Производитель- ность, бут/ч 1400-7000 1200-3000 2500 4000 10000 Количество за- хватных уст- ройств, шт 16 24 - 16 32 Расход сжатого воздуха. м3/ч при давлении 0,45 МПа 1,2 0.8 - - - Расход ополаски- вающей воды, м3/ч. при давле- нии 0.3 МПа 0.5 0.5 0,3 0,35 0,65 Мощность при- вода. кВт 1.5 1.2 0,9 1.5 1.5 Габаритные размеры, мм 1740x1755 х!650 1740x1755 х!860 1750x2250 х1850 1200x1600 х1900 1800x2400 х2100 Масса, кг 1200 1200 1150 1200 1600
54 ГЛАВА 3 Из машин аналогичного назначения за рубежом наиболее извест- ны машины RAI фирмы "AVE” (Италия), выпускаемые с числом носи- телей от 10 до 120 и производительностью соответственно от 500 до 90000 бут/ч, Variolet фирмы "Krones" (Германия) и др. Оригинальным ополаскивателем линейного типа является машина Steril фирмы «Simonazzi» (Италия) (рис. 3.13). Машина состоит из по- дающего 1 и отводящего 3 транспортеров. Конструкция пластинчатых цепей позволяет сделать трассы обоих конвейеров непрямыми (см. ри- сунок). Над конвейерами располагается особый цепной конвейер б, при- водимый в движение ведущей звездочкой 4 (звездочка 7 - ведомая). Одна часть конвейера 6 расположена над транспортером /, другая - над транспортером 3. Каждый элемент цепного конвейера 6 представляет собой захватное устройство, удерживающее бутылку. Движущийся кон- вейер 6 обеспечивает захват бутылки с транспортера /, сгибание звездо- чек 4, 7 и опускание бутылок над транспортером 3 (захватное устройст- во в этот момент освобождает бутылку). Рис. 3.13. Ополаскиватель Steril При огибании звездочек 4 и 7 в удерживаемую захватным устрой- ством бутылку вводятся шприцы, через которые сначала (при огибании
БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ И ОПОЛАСКИВАЮЩИЕ МАШИНЫ 55 звездочки 4) подается ополаскивающая жидкость (доза до 100 см3), а затем (при огибании звездочки 7) газ для продувки (N2 или СО2). Бутыл- ка, таким образом, проходит последовательно зоны шприцевания I, слива ополаскивающей жидкости II и продувки III. На участке между звездочками 4 и 7 ополаскивающая жидкость сливается в специальную емкость (зона II). На нижнем участке элементы цепи 6 проходят по направляющим 5 специального профиля. Расстановка бутылок на транспортере / с определенным шагом (и совпадение с захватными устройствами) обеспечивается шнеком-дели- телем 2. Машина Steril может быть использована в качестве ополаскивате- ля и в качестве стерилизатора. Производительность машины, в зависи- мости от ее типоразмера, колеблется в пределах 5-30 тыс. бут/ч [18].
4. ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО- УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 4.1. Классификация и общие сведения Фасование пищевых жидкостей может осуществляться в различ- ных условиях в зависимости от свойств продукта и требований, предъ- являемых к самому процессу фасования. Так, по технико-технологическим условиям проведения процесса фасование может быть барометрическим, сверхбарометрическим и под вакуумом. В первом случае истечение продукта из фасовочного устройства или расходного резервуара происходит под действием собственного веса (са- мотеком) при нормальном давлении. При этих условиях фасуют л ихие напитки (вина, водки, ликеры, растительные масла, соки), не содержащие легколетучих компонентов. С учетом того, что давление в расходном резервуаре и в бутылке одинаково и равно атмосферному, такое фасование иногда называют изобарометрическим. Сверхбарометрическое фасование также характеризуется истече- нием жидкости из фасовочного устройства или расходного резервуара под действием собственного веса, но при избыточном давлении в фасо- вочном устройстве или в расходном резервуаре и в наполняемой таре. Так фасуют жидкости, насыщенные диоксидом углерода (шампанское, пиво, некоторые виды безалкогольных напитков). Фасование при таких условиях иногда называют изосверхбарометрическим. Фасование под вакуумом допускает использование двух схем: если разрежение создается только в таре, то истечение продукта происходит под действием разности давлений в расходном резервуаре (атмосфер- ное) и в таре (разрежение): если разрежение создается и в таре, >> в рас- ходном резервуаре, то истечение происходит под действием сил тяжести. В последнем случае по аналогии с вышеприведенными вариантами фасование называют изовакуумным. Независимо от условий фасования можно наполнять бутылки про- дуктом по объему (как правило, дорогостоящие жидкости) или по уров- ню (менее дорогие жидкости или жидкости, содержащие диоксид угле- рода, что затрудняет дозирование их по объему). Это определяется стан- дартами и другими нормативными документами, так же как и конкрет- ные пределы отклонений от номинального объема фасуемого продукта.
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 57 В основу классификационной схемы фасовочных машин может быть положено приведенное выше деление по принципам и условиям фасования пищевых жидкостей. Машины могут быть предназначены для фасования по объему, по уровню и одновременно по объему и уровню. В первом случае фасовочное устройство оснащено мерным стаканом. Устройства для фасования по уровню состоят из одной, двух или трех камер; они могут быть выполнены и в виде сифона. В однокамерных устройствах давление в наджидкостном пространстве в расходном резервуаре и в бутылке перед фасованием оди- наково. в двух- и трехкамерных имеет место перепад давлений. По технологическим условиям процесса устройства с мерным ста- каном или сифонные обеспечивают барометрическое фасование или фасование с низким вакуумо(однокамерные устройства могут, кроме того, применяться для сверхбарометрического фасования. Двух- и трех- камерные устройства предназначены для вакуумног (с низким или вы- соким вакуумом) ь пл сверхбарометрического фасования. Тип фасовочного устройства принципиально определяет его конст- рукцию, гидравлическую схему наполнения бутылки, вид запорного устройства и др. [8]. Запорные устройства могут быть выполнены в виде пробки (кра- на), I. пиана или золотника. Они срабатывают либо под воздействием самой бутылки при подъеме ее к фасовочному устройству (или опуска- нии фасовочного устройства на бутылку), либо при помощи специаль- ных приспособлений, действующих от неподвижных упоров, располо- женных по ходу вращения карусели. По гидравлической схеме наполнения бутылки возможны следую- щие варианты: равномерной пленкой-шатром, симметрично направлен- ной струей, односторонней или прямой струей, равномерной струей- зонтиком, утопленной струей (в последнем случае истечение происхо- дит из удлиненной трубки, доходящей почти до дна бутылки: при этом достигается минимальный контакт продукта с воздухом; иногда такой способ фасования называют фасованием «под уровень»). Фасовочные машины различают и по способу регулирования уровня жидкости в резервуаре (с поплавковыми, золотниковыми, пневматиче- скими или электрическими усгройствами), по способу взаимодействия фасовочного устройства и бутылки (как упоминалось, с подъемом бутыл- ки под фасовочное устройство или опусканием последнего на бутылку). С конструктивной точки зрения видов фасовочных машин (принци- пиальных схем) сравнительно немного. Современные фасовочные ма-
58 ГЛАВА 4 шины являются в основном устройствами карусельного типа и состоят из следующих частей: неподвижной станины с расположенными на ней механизмами машины; вращающегося расходного резервуара для прие- ма жидкости с фасовочными устройствами и поплавковой системой, поддерживающей при фасовании постоянный уровень продукта в нем; механизмов загрузки и выгрузки бутылок, обеспечивающих равномер- ную и синхронную подачу последних под фасовочные устройства и уда- ление их после наполнения; вращающейся карусели с подъемными сто- ликами. Карусель находится на общем валу с расходным резервуаром, подъемные столики расположены на одной оси с фасовочными устрой- ствами и служат для подъема и опускания бутылок при фасовании (в машинах с перемещающимися фасовочными устройствами подъемные столики отсутствуют). Кроме того, машины имеют привод и механизмы для передачи движения всем элементам машины. Модуль всех карусельных фасовочных машин (отношение диаметра карусели к числу фасовочных устройств) равен 35 мм. Число фасовочных устройств в машинах принимают 16, 18,20,24 и далее с интервалом 4. Фасовочные машины малой производительности (в основном до 1000 бут/ч) могут быть линейными многопозиционными (при наличии нескольких фасовочных устройств) или однопозиционными. Бутылки под фасовочные устройства в этих машинах устанавливают и снимают вручную. Карусельные машины, как правило, автоматического действия, а линейные и однопозиционные неавтоматического. В настоящее время, однако, распространены линейные машины более высокой производительности с механизированными подачей и отводом бутылок. В развитии конструкций фасовочных машин можно выделить тен- денцию создания фасовочно-укупорочных агрегатов (моноблоков и син- хроблоков). На рис. 4.1 показаны варианты компоновочных решений карусель- ной фасовочной машины (а), фасовочно-укупорочного моноблока (б) и фасовочно-укупорочного синхроблока (в). Последний отличается от мо- ноблока тем, что у фасовочной и укупорочной машин не единый привод, а два отдельных привода, работа которых синхронизирована. Кроме того, компоновочное решение синхроблока позволяет иметь небольшой соединяющий транспортер, выполняющий функции накопи- теля, способствующего некоторой стабилизации работы машин, входя- щих в линию упаковывания.
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 59 Рис. 4.1. Компоновочные решения фасовочных машин Основные технические требования, предъявляемые к фасовочным машинам, сводятся к следующим: 1. Бесступенчатое регулирование скорости привода машин, осо- бенно большой производительности. 2. Изготовление деталей фасовочных машин, соприкасающихся с пищевыми жидкостями, из материалов, не оказывающих влияния на качество продукта и стойких к воздействию средств, применяемых для мойки и дезинфекции машины. 3. Покрытие наружных поверхностей машин. Допускаются поверх- ности из коррозиестойких материалов без лакокрасочных покрытий. 4. Обеспечение плотности соединений магистрали сжатого воздуха в машинах, в которых он используется. Коммуникации при этом рас- считывают на давление 0,6-0,8 МПа. 5. Снабжение резервуаров машин, наполняющих бутылки пищевы- ми жидкостями под давлением, предохранительным регулятором уровня. 6. Исключение возможности попадания смазочных материалов в пищевые продукты. Кроме того, в фасовочных машинах должно быть предусмотрено следующее: • фасование продукта производится только при наличии бутылки под фасовочным устройством; • привод машины отключается при переполнении отводящего участка конвейера или при заклинивании бутылки на выходе ее из машины; • предотвращается поступление упавших бутылок в загрузочную звездочку. Как правило, фасовочные машины настраивают на один тип буты- лок, а установленный ресурс их работы до капитального ремонта дол- жен составлять не менее 6000 ч.
60 ГЛАВА 4 4.2. Фасовочные машины Полуавтоматические фасовочные машины, как правило, имеют не- большую производительность: от 500 до 1200 бут/ч. Последнее время достаточно большая номенклатура таких машин выпускается отечествен- ными предприятиями. Фасовочные устройства в этих машинах в принци- пе ге же, что и в известных машинах большой производительности. Так, для фасования напитков по объему предназначены машины линейного типа ВДР (в вариантах ВДР-3 и ВДР-5). ВР-1, ЭЛ.З. ЛПМЗ- 051!, ^Дозатор». Машина ВДР-3 (рис. 4.2) состоит из нижней площадки (рабочего стола) / и связанной с ней стойкой 2 верхней площадки. На последней установлены расходный резервуар 3 и фасовочные устройства 6 с мер- ными стаканами 5. Под фасовочными устройствами расположены подъ- емные столики 5, приводимые в движение педалями 9. Рис. 4.2. Фасовочная машина ВДР-3 (общин вил)
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 61 Машина работает следующим образом. В резервуар 3 по трубе 4 поступает фасуемая жидкость. Уровень ее поддерживается поплавком. Бутылки устанавливаются оператором па столик 8 до упора 7. Предва- рительно оператор нажатием на педаль 9 опускает столик, а затем плав- но отпускает педаль. Столик с помощью пружины поднимается к фасовочному устройству б, бутылка центрируется в колокольчике, герметизируется, открывается клапан и происходит слив дозы жидко- сти из мерного стакана. Оператор нажатием на педаль опускает столик, снимаем наполненную бутылку и отпускает педаль. Во время отсутствия бутылки под фасовочным устройством проис- ходит заполнение жидкостью мерного стакана. После чего цикл работы повторяется. В машине используется фасовочное устройство такого же типа, что и в машине Д9-ВРЕ (см. ниже). Она может быть легко приспособлена для фасования напитков в бутылки другой вместимости или для фасо- вания растительного масла (в последнем случае производительность машины уменьшится вдвое). Машина ВДР-5 устроена аналогично, но отличается вместимостью мерных стаканов и возможностью использовать для фасования жидко- стей (растительного масла) в ПЭТ-бутылки вместимостью I л (произво- дительность при этом 250 бут/ч). Совершенно аналогичны по устройству и машины ВР-l. в которых могут быть использованы I, 2. 3 или 4 фасовочных \стройства. Машины ЭЛ.З и ЛПМЗ-0511 отличаются механизированным при- водом (но бутылки устанавливают и снимают вручную), а машина ЛПМЗ-05! I еще и наличием фасовочного устройства золотникового ти- па. поскольку она предназначена для фасования не только жидких про- дуктов, но и слабовязких (растительное масло, кетчуп, неосветленные соки, технические жидкости). Все эти машины могут быть использованы и при фасовании напит- ков в оригинальную тару. Для сувенирных бутылок вместимостью 0,05 и 0,1 л выпускается и более простая (настольная) машина «Дозатор», разработанная в МГЗИПП (МГТА) производительностью до 1200 бут/ч (при фасовании бутылок вместимостью 0,5 л производительность 800 бут/ч). В принци- пе она может быть использована и для фасования в бутылки вместимо- стью 1,0-2.0 л. Примером машины универсального назначения, предназначенной лпя наполнения как стеклянных, так и ПЭТ-бутылок (вместимостью
62 ГЛАВА 4 0,33-2,0 л), а также канистр (вместимостью 5 и 10 л), может служить машина FC-20, выпускаемая в вариантах FC-20/2 и FC-20/4 соответст- венно с двумя и четырьмя фасовочными устройствами. На рис. 4.3, а показан общий вид машины FC-20/4. Рядом с ней ус- танавливают расходный резервуар вместимостью не менее 1 mj (на рис. не показан). Рис. 4.3. Фасовочная машина FC-20/4: а - общий вид (I - блок подготовки воздуха: 2 - стойка; 3 - кронштейн крепления пневмоцилиндров: 4 - пневмоцилиндр; 5 - фасовочное устройство; 6 - кронштейн крепления бутылок: 7 - упор; 8 - пневмораспределитель электромагнитный; 9 - стол: 10 - кнопка управления; 11 - шкаф электрооборудования: 12 - станина; 13 - насос: 14 - шатровой кран; 15 - опора; 16 - пакетный выключатель); б - схе- ма подачи продукта; в - фасовочное устройство (/ - корпус; 2 - место крепления к штоку пневмоцилиндра: 3. 8 - трубки: 4 - уплотнения; 5 - пружина: 6 - проклад- ка; 7 - уплотнение для горла бутылки) Работает машина следующим образом. Бутылки вручную уста- навливают на упоры, затем на них опускаются фасовочные устройст- Юфруктонао ФАСОВОЧНЫЕ АВТОМАТЫ 797-88-66
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 63 ва (под действием штока пневмоцилиндра), горло бутылок плотно закрывается, открывается клапан и происходит наполнение бутылок (по уровню). Продукт из резервуара 8 нагнетается насосом 2 через обратный клапан /, шатровой кран 3 и подается к фасовочным устройствам 5 че- рез тройник 4 (рис. 4.3, б). Избыток продукта сливается в резервуар 8 по коммуникации (шлангу) 6, а заполнение самого резервуара производит- ся через шланг 7. На рис. 4.3, в показано два положения клапана фасовочного устрой- ства: закрытое I и открытое II. Принцип действия ясен из рисунка. Уро- вень жидкости в бутылке регулируется толщиной и количеством прокла- док 6. После наполнения бутылок избыток продукта сливается обратно в резервуар, а затем оператор вручную снимает бутылки. Обычно оператор подставляет по две бутылки под фасовочные устройства попеременно. Аналогичные отечественные машины выпускаются под маркой ЛД (в вариантах ЛД-2У и ЛД-4У). Они предназначены для фасования жид- костей низкой и средней вязкости в ПЭТ-бутылки, причем возможно фасование как по объему, так и по уровню. Оригинальная полуавтоматическая машина карусельного типа для фасования жидкостей в стеклянные бутылки разработана под маркой А1- ГРВ. Общий вид машины показан на рис. 4.4. Она работает так же, как и все карусельные машины большой производительности (см. ниже), толь- ко устанавливаются бутылки на стол машины и снимаются с него оператором вручную. Технические характеристики всех описанных выше машин приве- дены в табл. 4.1. Фасовочные машины производительностью 3000 бут/ч также могут быть линейного и карусельного типа, большинство их - автоматическо- го действия. Примером линейных машин могут служить машины АР, выпус- каемые в вариантах АР.01 (для ПЭТ-бутылок) и АР.02 (для стеклянных бутылок). На рис. 4.5 показана машина АР.02. Определенное количество бу- тылок, пропущенное специальным механизмом, поступает в машину по конвейеру /2 и сталкивается толкателем 10 на платформу 9. На этот ряд бутылок опускается траверса 5 с фасовочными устройствами 4, наконеч- ники которых входят в горла бутылок, герметизируя их, и конвейер 12 останавливается. Фасовочные устройства в этой машине по устройству и принципу действия аналогичны тем, что и в машинах FC-20 (рис. 4.3, в). Наполнение бутылок производится по уровню.
О) Технические характеристики полуавтоматических фасовочных машин Таблица 4.1 Показатели Марки ВДР-3 ВДР-5 ВР-1 ЭЛ.З ЛПМЗ-0511 Дозатор Производитель- ность, бут/ч 500 500 800-1000 350-500 500 800 Вместимость бутылок, л 0,5 (0,25: 0,33; 0,7; 0,75; 1,0) 1,0; 1,75 0,25; 0,5 0,25-0,5 0,1-1,0 0,2-0,75 (1.0- 2,0) (0,05:0,01) Предельное отклонение от номинальной вместимости, мл ±4 ±4 ±4 ±4 Количество фасовочь ых устройств, шт 2 2 1,2, 3,4 2 4 2 Тип привода и его мощность, кВт Педальный Педальный Педальный 0,25 0,03 — Габаритные размеры, мм 560x350x1800 803x400x1840 При двух дозаторах (400-600)х (400-500)х825 690x650x2250 1570x940x1600 250x300x800 Масса, кг 100 120 50т70 250 420 80 Предприятие- изготовитель АО «ТОКК», Москва АО «ТОКК», Москва ООО «Пищемаш», Москва ПКФ «Агротекс», Москва АО «Ленпродмаш» Санкт-Петерб}рг МГЗИПП (МГТА), Москва
Технические характеристики полуавтоматических фасовочных машин Таблица 4.1 (продолжение) Показатели Марки FC-20/2 FC-20/4 ЛД-2У ЛД-4У А1-ГРВ Производитель- ность, бут/ч 350-750 700-1500 600 (при вместимости бутылки 1,0 л) 1200 (при вместимости бутылки 1,0 л) 1500 Вместимость бутылок, л Стеклянные бутылки, ПЭТ-бутылки 0,33-2,0 л, канистры 5 и 10 л Любая Любая 0,5; 0,7; 1,0 Предельное отклонение от номинальной вместимости, мл Стеклянные бутылки 20-105 мм, ПЭТ-бутылки 15-75 мм, канистры 20-80 мм (по уровню) 0,4% по объему, ±1 мм по уровню 0,4% по объему, ±1 мм по уровню ±5 Количество фасовочных устройств, шт 2 4 2 4 4 Тип привода и его мощность, кВт 0,6 1,2 0,75 1,5 0,75 Г абаритные размеры, мм 950x450x2100 1150x450x2100 500x500x1900 800x500x1850 750x700x2240 Масса, кг 80 100 51 95 1000 Предприятие- изготовитель ООО «Фруктонад групп», Москва ООО «Продвижение», Москва ПО «Мир», Москва
66 ГЛАВА 4 Рис. 4.4. Фасовочная машина А1-ГРВ (общий вид, разрез): / - станина с приводом; 2 - плита; 3 - ко- пир; 4 - обратный копир; 5 - подъемный столик; 6 - телескопическая стойка; 7 - фасовочное устройство; 8 - расходный резервуар; 9 - мерный стакан; 10 - попла- вок; 11 - загрузочная звездочка; /2-огра- ждения; 13 - стойка; 14 - разгрузочная звездочка; 15 - стол Во время наполнения бутылок толкатель 10 возвращается в исход- ное положение, включается конвейер 12, и очередная группа бутылок входит в машину. После наполнения бутылок поднимается траверса с фасовочными устройствами. Следующее движение толкателя 10 ставит новую группу бутылок под траверсу на площадку 9 и сталкивает запол- ненные бутылки на конвейер 11, который отводит их от машины. Машина АР.01 отличается от описанной устройством транспортера подачи бутылок и наличием на нем специальных щеток, притормажи- вающих бутылки при их перемещении с целью исключения их падения. Из отечественных карусельных фасовочных машин производи- тельностью 3000 бут/ч следует отметить машины А1-ВРЗЩ и А1- ВР4Щ. Обе предназначены для фасования ликеро-водочных изделий в
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 67 стеклянные бутылки и представляют собой разновидности известной фасовочной машины А1-ВРЩ (см. ниже). Отличие состоит в том, что А1-ВРЗЩ осуществляет фасование под вакуумом по уровню (с точно- стью дозирования ±4 см3 и глубиной вакуума 0,02-0,04 МПа), а А1- ВР4Щ - по объему (с точностью ±5 смл). Рис. 4.5. Фасовочная машина АР.02 (общий вид): / - станина: 2 - рычажный механизм; 3 - шток: 4 - фасовочное устройство: 5 - траверса: 6 - коллектор: 7 - пульт управления: 8 - пневмопривод: 9 - плат- форма: 10 - толкатель: 11 - отводящий конвейер: 12- подводящий конвейер 'ВРУК TCHAD УКУПОРОЧНЫЕ АВТОМАТЫ 797-88-66
68 ГЛАВА 4 Для фасования по объем}7 в стеклянные бутылки вязких жидкостей (растительное масло, сиропы, неосветленные соки с мякотью, техниче- ские жидкости) может быть рекомендована машина ЛПМЗ. Разновид- ность ее - машина ЛПМЗ-З11 - может быть использована для фасова- ния в ПЭТ-бутылки. Общий вид машины ЛПМЗ-З 11 показан на рис. 4.6. Рис. 4.6. Фасовочная машина ЛПМЗ-З11 (общий вид) В принципе эти машины могут быть использованы и для фасова- ния вин, ликеро-водочных изделий, осветленных соков. Технические характеристики описанных машин приведены в табл. 4.2. Фасовочные машины производительностью 6000 бут/ч относятся к наиболее распространенным в отрасли. Достаточно большая их номенк- латура входит в состав типовых линий упаковывания различного назна- чения. Отечественная промышленность накопила большой опыт созда- ния и эксплуатации таких машин. На предприятиях отрасли эксплуати- руются многие машины производительностью 6000 бут/ч разных выпус- ков, хорошо зарекомендовавшие себя, например: Т1-ВРА-6А, ВАР-6, Д9- ВР2М-6 и др. Они подробно описаны в литературе [6, 8]. Вместе с
Технические характеристики автоматических фасовочных машин Таблица 4.2 Показатели Марки АР.01 АР.02 А1-ВРЗЩ А1-ВР4Щ ЛПМЗ и лпмз-зи Производительное! ь, бут/ч 3000 3000 1500-3000 1500-3000 1000-3000 Вместимость бутылок, л Диаметр бутылки 55-105 мм, высота 200-350 мм 0,5 0,5-0,75 0,5-0,75 Диаметр бутылки 50-90 мм, высота 160-360 мм Количество фасовочных устройств, шт 8-12 6-12 12 12 16 Мощность привода, кВт 0,4 0,3 0,75 0,75 1,1 Габаритные размеры, мм 1300x900x2250 1300x900x1900 1602x935x2250 1606x935x2500 1840x1600x2500 Масса, кг 250 250 900 1000 2000 Предприятие- изготовитель ООО «Фруктонад групп», Москва ПО «Мир», Москва «Ленпродмаш», Санкт-Петербург <о
70 ГЛАВА 4 тем отечественная промышленность выпускает ряд новых фасовочных машин, а некоторые машины модернизированы для повышения эксплу- тационной надежности и расширения области применения. Все машины производительностью 6000 бут/ч и более, как упоми- налось, относятся к карусельным, имеющим в основном одинаковое устройство и принцип действия (см. п. 4.1). Ниже приводится описание основных фасовочных машин этого типа, выпускаемых в настоящее время, а также их основных механиз- мов - фасовочных устройств. Фасовочная машина Т1-ВР-2А-6 (фактически модернизированный вариант машины А1-ВРА-6А) показана на рис. 4.7, а. Г б б - фасовочное устройство (/ - колокольчик; 2 - прокладка: 3 - сливная втулка: 4. 12 - клапаны; 5 - наконечник: 6 - трубка; 7 - вытеснитель; 8 - пру- жина: 9 - мерный стакан: 10 - втулки: 11 - корпус: 13 - ролик) Рис. 4.7. Фасовочная машина Т1-ВР-2А-6: а - общий вид: Карусель 4 машины смонтирована на станине 3 с приводом и тур- никетом. На столе карусели имеются подъемные столики и группа на- полнения с резервуаром / и фасовочными устройствами 2. Для подачи вина к резервуару и поддержания в нем уровня служит трубопровод, оканчивающийся клапаном с поплавковым устройством.
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 71 Вино фасуется в бутылки по объему, ограниченному вытеснителем в стакане фасовочного устройства. Истечение вина происходит самоте- ком по стенкам бутылки (шатровый налив), а воздух удаляется через центральную трубку. Бутылки конвейером 6 подаются к машине и, накапливаясь, воз- действуют на устройство, включающее ее привод. Делительная звез- дочка 7 передает бутылку на входную звездочку 5, а затем она столи- ком поднимается вверх под центрирующий колокольчик фасовочного устройства, где уплотняется горлышко и открывается клапан для сли- ва вина. Заполненная бутылка опускается, снимается разгрузочной звездочкой 8 столика и выставляется на конвейер, отводящий ее к укупорочной машине. Машина выпускается в следующих исполнениях: Т1-ВР-2А-6 - для бутылок вместимостью 700 см3, Т1-ВР-2А-6-01 - 500 см3, Т1-ВР-2А-6-02 - 750 см3. Их отличие - в сменных деталях турникета и фасовочного уст- ройства. Фасовочное устройство машины Т1-ВР-2А-6 показано на рис. 4.7, б. Поступление жидкости из резервуара в мерный стакан фасовочного устройства происходит через кольцевой коллектор (на рис. не показан), после того как с помощью неподвижного копира откроется наполни- тельный клапан 72, контактирующий с роликом. Неподвижный копир устанавливается в передней части машины. Когда бутылка, поднятая на столике, прижимается к герметизирующей прокладке и нажимает на сливную втулку, приподнимающую резиновый клапан 4, жидкость из мерного стакана сливается. Через образовавшийся кольцевой зазор ме- жду седлом клапана и резиновым клапаном 4 (иногда называемым диа- фрагмой) жидкость шатром стекает в бутылку. Воздух, вытесняемый из бутылки через наконечник и центральную 'трубку, возвращается в расходный резервуар. После наполнения бутыл- ки подъемный столик с бутылкой опускается, и резиновый клапан 4 за- нимает исходное положение, прижимаясь к наконечнику. Фасовочная машина Т1-ВР-2Щ (рис. 4.8, а) сходна по устройству с машиной Т1-ВР-2А-6, в них много общих механизмов и деталей. Машина Т1-ВР-2Щ предназначена для фасования вин и соков в го- рячем состоянии по уровню под вакуумом. Машина выпускается в ис- полнениях Т1-ВР-2Щ (для бутылок вместимостью 0,7 л) и Т1-ВР-2Щ-01 (для бутылок вместимостью 0,5 л). Машина состоит из станины с размещенным в ней приводом ваку- Ум-насоса, конвейера для бутылок, карусели с фасовочными устройства-
72 ГЛАВА 4 ми, трубопровода подачи продукта, трубки для отвода воздуха, делитель- ной, загрузочной и разгрузочной звездочек, шкафа управления. Продукт поступает в резервуар машины по верхней трубе через клапан поплавкового устройства, которое при повышении уровня жидкости по сравнению с номинальным закрывает поступление ее из трубопровода, а при понижении открывает его. Разрежение в резер- вуаре создается через верхний патрубок, присоединенный к вакуум- ной магистрали, вакуум-насосом ВВН-1,5м при номинальной произ- водительности 1,5 м3/ч. Пустые бутылки подводятся к машине пла- стинчатым транспортером и с помощью делительной и загрузочной звездочек подаются на подъемные столики (последние - механиче- ские с подъемом и опусканием от копира с амортизационной пружи- ной). Столик поднимает бутылку, она центрируется колокольчиком фасовочного устройства и наполняется до заданного уровня. Заканчи- вая один оборот вращения карусели, подъемный столик с бутылкой по копиру опускается в исходное положение. Наполненные бутылки выводятся звездочкой на транспортер. При негерметичности из-за нарушения уплотнения с конусом или повреждения стенок в бутылке в ней не создается вакуум и она не наполняется до заданного уровня. На рис. 4.8, б представлено фасовочное устройство машины Т1-ВР- 2Щ в положении, когда бутылка под ним отсутствует. Сливной клапан выполнен на конце наконечника. Он открывается при поднятии колокольчика по штангам от бутылки, а закрывается - за счет эластичности резинового клапана (диафрагмы). Вино, попавшее в наконечник, отсасывается по центральной трубке в резервуар. На рис. 4.8, в то же устройство изображено в положении, когда под ним находится бутылка. В принципе фасовочная машина Т1-ВР-2Щ может быть приспо- соблена и для фасования по объему. В этом случае заменяют часть де- талей - колокольчик, сливную втулку, наконечник. Наполнение бутыл- ки производится при этом через сливной клапан между диафрагмой и седлом клапана наконечника и далее через сливную втулку шатровым методом по стенкам бутылки (рис. 4.8, г). Открытие наполнительного клапана осуществляется от верхнего копира в передней зоне машины, как и в машинах Т1-ВР-2А-6, мерный стакан при этом наполняется жидкостью.
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 73 Рис. 4.8. Фасовочная машина Т1-ВР-2Щ: о - общий вид (7 - станина; 2 - вакуум-насос; 3 - конвейер для бутылок; 4 - фасо- вочное устройство; 5 - труба для отвода воздуха; 6 - продуктопровод; 7 - расход- ный резервуар; 8 - делительная звездочка; 9 - загрузочная звездочка: 10 - разгру- зочная звездочка); б - фасовочное устройство (7 - колокольчик; 2 - наконечник: 3,15 — воздухоотводящие трубки; 4 - пружина; 5 - штанга; 6 - центральная трубка: 7 ~ уплотнительный конус: 5, 13 - втулки; 9 - сливная втулка; 10 - гайка накидная; - клапан (диафрагма); 12 - корпус клапана; 14 - мерный стакан: 16 - вытесни- тель; / 7 - фиксатор; 18 - клапан; / 9 - прокладка: 20 - ролик: 21 - прокладка)
74 ГЛАВА 4 в г Рис. 4.8 (продолжение). Фасовочная машина Т1-ВР-2Щ: в - фасовочное устройство в положении, когда под ним находится бутылка (7 - воздухоотводящая трубка; 2 - центральная трубка; 3 - колокольчик; 4 - уплотни- тельный конус); г - фасовочное устройство для фасования по объему (7 - сливной конус; 2 - прокладка; 3 - воздухоотводящая трубка; 4 - колокольчик) Кинематическая схема машины Т1-ВР-2Щ показана на рис. 4.9. На ней также указаны блоки, нуждающиеся в смазке, и ее режим. Цифры на стрелках обозначают следующее: первая - марку смазоч- ного средства (7 - солидол УС-2; 2 - масло индустриальное И-45); вто- рая - способ смазки (/ - вручную шприцем; 2 ~ заливкой в корпус; 3 - набивкой; 4 - вручную закапыванием; 5 - нанесением на поверхность); третья - периодичность смазки (7 - один раз в смену; 2 - один раз в не- делю; 3 - один раз в месяц; 4 - один раз в три месяца; 5 - один раз в год).
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 75 Рис. 4.9. Кинематическая схема машины Т1-ВР-2Щ: о - общий вид (/ - копир; 2. 5 - шкивы; 3 - клиноременная передача; 4 - редук- тор; 6-8, 12-16 - шестерни; 9 - разгрузочная звездочка: 10 - загрузочная звез- дочка: /1 - делительная звездочка; А - обратный копир: Б - подъемный столик; - карусель: Г - коллектор: Д - расходный резервуар; Е - фасовочное устрой- ство; Ж~ верхний копир; 3 - нижний копир
76 ГЛАВА 4 Для фасования вина, водки, коньяка предназначена и машина Д9-ВРЕ-6 (рис. 4.10, а). Она может быть использована и для фасования уксуса. Рис. 4.10. Фасовочная машина Д9-ВРЕ-6: а - общий вид (7 - копир; 2 - стол загрузки; 3 - загрузочная звездочка; 4 - уст- ройство для регулирования высоты установки расходного резервуара; 5 - соеди- няющая труба; 6 - переливная труба; 7 - резервуар с поплавком; 8 - фасовочное устройство; 9 - подъемный столик; 10 - станина с приводом); б - фасовочное устройство (7 - колокольчик; 2 - вкладыш; 3 - стакан; 4 - поршень; 5,10- труб- ки; 6 - корпус; 7 - мерный стакан; 8 - вытеснитель; 9 - гайка; 77 - контргайка; 72, 73 - клапаны; 14- сливная втулка; 75 - мембрана; 16, 17 - пружины) Устройство и конструкция ее аналогичны описанным выше. Маши- на создана на базе машины Д9-ВР-2М-6 [8], но отличается применением коррозиестойких материалов для изготовления деталей и соединительных элементов, контактирующих с продуктом, некоторых полимерных мате- риалов для элементов механизмов передач и т. п. (с целью снижения шу-
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 77 ма), более простым устройством механизма для регулирования высоты установки расходного резервуара, наличием двух переливных труб и др. Фасовочное устройство этой машины показано на рис. 4.10, 6. Оно состоит из мерного стакана со втулкой, закрепленного в корпусе, и под- вижной клапанной системы, расположенной в стакане. Колокольчик пре- дохраняет клапанную систему от выпадения. Клапанная система состоит из двух клапанов - отсекающего 13 и сливного 12 - и деталей, в которых они закреплены. При работе машины под действием втулки вкладыш поднимается, сжимая пружину 17. Вместе с вкладышем поднимается вверх поршень с шатровой трубкой 5 и сливная втулка. Как только клапан прижмется к седлу втулки мерного стакана, начнет сжиматься пружина 16, и доступ жидкости в стакан будет закрыт. Поршень, продолжая подниматься, сильнее прижимает клапан и одновременно поднимает сливной клапан, открывая канал для слива жидкости в бутылку. Клапан закреплен на шатровой трубке гайкой с трубкой 10 для отвода воздуха. Жидкость по каналу, образованному внутренними поверхностями сливной втулки и поршня и наружной поверхностью шатровой трубки, стекает по ее стенкам. Воздух из бутылки по внутреннему каналу шат- ровой трубки 5 и трубки 10 для отвода воздуха выходит наружу. Когда бутылка начнет опускаться, пружины разжимаются. Пружи- на /7 возвращает вкладыш в начальное положение. Пружина 16 воз- вращает поршень с шатровой трубкой в начальное положение, одновре- менно закрывая клапаном сливной канал и в то же время удерживая отсекающий клапан прижатым к седлу стакана. Продолжая под дейст- вием пружины опускаться, поршень через сливной клапан давит на сливную втулку с отсекающим клапаном и тянет их вниз, тем самым открывая канал для наполнения мерного стакана жидкостью. В корпусе установлена мембрана, которая изолирует подвижную часть клапанной системы от жидкости в резервуаре. В верхней части мерного стакана находится вытеснитель, которым регулируют объем жидкости в стакане. Положение вытеснителя фикси- руется гайкой. Фасовочные машины для вин, коньяков, ликеро-водочных изделий, соков выпускаются также под марками Л5-ВРА и БЗ-ВРГ-6 (последняя может быть использована и для фасования растительных масел, в том числе в ПЭТ-бутылки, а также для фасования по уровню). Технические характеристики перечисленных машин приведены в табл. 4.3.
a Технические характеристики автоматических фасовочных машин Таблица 4.3 Показатели Ма рки Т1-ВР-2А-6 Т1-ВР-2Щ Т1-ВР-2Щ-01 Д9-ВРЕ-6 Л5-ВРА БЗ-ВРГ-6 Производительность, бут/ч 7000 6000 6600 6600 7000 4000-8500 Вместимость бутылок, л 0,5; 0,7; 0,75 0,7 0,5 0,5 0.5; 0,7; 0,71; 0,75 0,5; 0,7; 0,71; 0.75: 1,0 Количество фасовочных устройств, шт 28 28 28 18 28 28 Принцип фасования По объему По уровню По объему По объему По объему По объему Мощность привода, кВт 0,75 0.75 0.75 0.55 1.1 1.6 Габаритные размеры 1500х1600х 2100 1500х1590х 2600 1500х1590х 2600 1415х870х 2000 1660х1590х 2000 1580х1250х 2400 Масса, кг 2000 2000 2000 1050 1900 2500 Предприятие- изготовитель АО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург ООО «Пишсмаш», Москва АО «Темп», Украина (г. Черкассы) ОАО «Мелитополь- продмаш», Украина
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 79 Рис. 4.11. Фасовочно-укупорочная машина ОРКОН-1,5.06/1 (общий вид) 4.3. Фасовочно-укупорочные машины В п. 4.1 упоминалось о тенденции создания моно- и синхроблоков, объединяющих фасовочные и укупорочные машины. Такое объединение позволяет сэкономить производственную площадь, упростить монтаж, сократить численность обслуживающего персонала, упростить техниче- ское обслуживание машины за счет наличия централизованной комби- нированной системы смазки, мойки, замены механизмов и деталей. Примером таких машин производительностью 1500 бут/ч могут слу- жить моноблоки БЗ-ФСА-1,5 и ОР- КОН-1,5.06/1, предназначенные для фасования тихих пищевых жидко- стей в стеклянные бутылки. На рис. 4.11 показан общий вид фасовочно-укупорочной ма- шины ОРКОН-1,5.06/1. Принцип ее действия ясен из рисунка. Поступающие в машину бу- тылки наполняются при вращении на карусели фасовочной машины, а затем сразу же подводятся под уку- порочное устройство, где и укупориваются пробками, посту- пающими из бункера. Устройство и работа укупо- рочных машин рассмотрена в гл. 5. Аналогично устроен и моно- блок РУА-3 производительностью 3000 бут/ч, предназначенный для укупоривания бутылок с винтовым горлом алюминиевыми колпачками с перфорированным отрывным кольцом. Моноблок отличается наличием промежуточной звездочки и укупорочной карусели с опускающимися на бутылки укупорочными устройствами (иногда называемыми патронами). Большая часть выпускаемых фасовочно-укупорочных машин (бло- ков) имеет производительность 6000 бут/ч и более, ибо в этом случае их перечисленные выше преимущества наиболее ощутимы и значимы. Наиболее известны в настоящее время фасовочно-укупорочные машины для тихих жидкостей следующих марок: ЛПМ2-010В.1 (модели ЛПМ2- 310В.1 и ЛПМ2-610В.1), БЗ-ВРК/З, БЗ-ВФА-6, ЭЛ1.РВ.У6, ВМ.ПК, БЗ- ОД2-К/3-02/03 и др.
80 ГЛАВА 4 На машинах ЛПМ-010В.1, наряду с винами, коньяками, водкой, со- ками можно фасовать и уксус. Фасование производится под вакуумом. Машины БЗ-ВРК/З фасуют жидкости по уровню, но возможно фа- сование и по объему. Машина комплектуется отдельно стоящим шка- фом электроаппаратуры (рис. 4.12). Машина БЗ-ВФА-6 предназначена для фасования водки. Рис. 4.12. Фасовочно-укупорочная машина БЗ-ВРК/З (общий вид): / - станина с приводом; 2 - расходный резервуар; 3 - продуктопровод; 4 - бункер; 5 - патрубок для соединения с вакуум-насосом; 6 - укупорочное уст- ройство; 7 - пробкопровод; 8 - шкаф электроаппаратуры; 9, 10, 13 - разгру- зочная, загрузочная и промежуточная звездочки; 11 - шнек-делитель; 72 - транспортер Машины ЭЛ1.РВ.У6 и ВМ.ПК предназначены для фасования водки и вина (соответственно по уровню и объему). Обе машины сходны по конструкции. Машина ЭЛ1.РВ.У6 показана на рис. 4.13. Рис. 4.13. Фасовочно- укупорочная машина ЭЛ1.РВ.У6 (общий вид): 1 - резервуар фасовочной ма- шины; 2 - продуктопровод; 3 - бункер; 4 - укупорочное устройство; 5 - пульт; 6 - шнек- делитель; 7 - транспортер; 8 - станина
ФАСОВОЧНЫЕ И ФАСОВОЧНО-УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 81 Фасовочно-укупорочная машина БЗ-ОД2-К/3-02/03 (рис. 4.14) пред- назначена для фасования осветленных горячих соков под вакуумом и укупоривания бутылок кронен-пробками. Принципиальное устройство машины такое же, как и других. Рис. 4.14. Фасовочно-укупорочная машина БЗ-ОД2-К/3-02/03 (общий вид): / - станина; 2 - подъемный столик; 3 - фасовочная карусель; 4 - фасовочное устройство; 5 - расходный резервуар; 6 - бункер для кронен-пробок; 7 - укупо- рочная карусель; 8 - пульт управления; 9 - укупорочное устройство; 10 - выгру- зочная звездочка; 11 - промежуточная звездочка; 12 - загрузочная звездочка; 13 - шнек Техническая характеристика перечисленных фасовочно-укупорочных машин приведена в табл. 4.4. Вопросы монтажа, наладки, эксплуатации фасовочно-укупорочных машин, а также охраны труда обслуживающего персонала изложены в технической документации и в литературе [5, 8].
Технические характеристики фасовочно-укупорочных машин (моноблоков) Таблица 4.4 Показатели Марки БЗ-ФСА-1,5 ОРКОН-1,5.06/1 РУА-3 ЛПМ2-310В.1 ЛПМ2-610В.2 Производитель- ность, бут/ч 1500 1500 1500-3000 3000 7200 Вместимость бутылок, л 0,25-1,0 0,33; 0,5; 0,75 0,5; 0,75 0,2-1,0 0,2-1,0 Количество фасовочных/ укупорочных устройств 12/1 12/1 12/2 16/4 24/6 Принцип фасования По объему По объему По объему По уровню По уровню Вид укупорочного средства Алюминиевые колпачки типа «Алка» или винто- вые колпачки Полиэтиленовые пробки Алюминиевые винтовые колпачки (возможно колпач- ки типа «Алка») Алюминиевые винтовые колпачки Алюминиевые винтовые колпачки Мощность привода, кВт 1,6 1,1 1,75 3,9 3,9 Габаритные размеры, мм 1500x1100x2700 1370x1330x2160 1550x1115x2000 2020x1680x2400 2020x1680x2400 Масса, кг 1800 1000 1040 2900 3000 Предприятие- изготовитель ОАО «Мелитополь- продмаш», Украина АО «Орелпрод- маш», г. Орел ПО «Мир», Москва ПО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург
Технические характеристики фасовочно-укупорочных машин (моноблоков) Таблица 4.4 (продолжение) Показатели Марки БЗ-ОД2-К/3-02/03 БЗ-ВРК/З БЗ-ВФА-6 ЭЛ1.РВ.У6 вм.пк Производитель- ность, бут/ч 7200 5000-6000 7500 4500-6600 6600 Вместимость бутылок, л 0,33; 0,5 0,25-0,5; 0,75-1,0 0,5; 0,7 0,5; 0,7 0,7 Количество фасовочных/ укупорочных устройств, шт 24/8 36/8 - 32/12 24/8 Принцип фасования По уровню По уровню По объему По уровню По объему Вид укупорочного средства Кронен-пробки Алюминиевые винтовые колпачки, колпачки типа «Алка», полиэтиленовые пробки Алюминиевые винтовые колпачки, колпачки типа «Алка» Алюминиевые винтовые колпачки Полиэтиле- новве пробки Мощность привода, кВт 3,2 4,5 4,5 5,0 1,9 Габаритные размеры, мм 1880x1688x2500 2450x1700x2250 1840x1740x2620 2600x2100x2500 1810x1550x2500 Масса, кг 2800 3600 2600 4000 2500 Предприятие- изготовитель ОАО «Мелитопольпродмаш», Украина ГПО «Воткинский завод», Удмуртия
5. УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 5.1. Классификация и общие сведения Выбор укупорочных средств обусловливается технологическими требованиями и экономическими соображениями. Натуральная корковая пробка - наиболее удачный вид укупорива- ния бутылок с винами, в том числе и шампанским, она обеспечивает не только сохранение характеристик и качества вина, но и его естественное старение. Натуральные корковые пробки цилиндрической формы изготавли- ваются из коры пробкового дерева. Сейчас натуральную корковую пробку используют в основном для укупоривания бутылок с марочными винами и винами, расфасованными в горячем состоянии. Полиэтиленовые пробки различных форм, в том числе и комбиниро- ванные пробки-колпачки, изготовляются методом литья под давлением. Металлические колпачки, применяемые для укупоривания бутылок, изготовляются из алюминиевой фольги толщиной 0,2 мм. В колпачки во время изготовления вкладывается уплотнительная прокладка толщиной 1,5 мм. С обеих сторон прокладка облицована целлюлозной пленкой. Алюминиевые колпачки с перфорированным отрывным кольцом изго- товляются из алюминиевой лакированной с двух сторон фольги толщи- ной 0,23 мм. Такие колпачки комплектуются прокладками из полимерных материалов, картона, покрытого с двух сторон целлофановой пленкой, коры пробкового дуба. Такими колпачками укупоривают бутылки с вин- товым горлом. При нарушении (отрыве) кольца колпачки свинчиваются с горла бутылки. Простота изготовления колпачков, экономичность, высокая сте- пень сохранности продукта, легкость вскрытия и возможность повтор- ного закрывания бутылки, хороший эстетический вид, простота опера- ции укупоривания обусловливает широкое распространение металличе- ских колпачков. Металлические колпачки в виде кронен-пробок изготовляются из белой или лакированной жести или из алюминия толщиной от 0,23 до 0,31 мм (жестяные) или 0,3 мм (алюминиевые). Кронен-пробками укупоривают бутылки с соками или, что чаще, напитками, содержащими диоксид углерода. Большая номенклатура укупорочных материалов, используемых в пищевых производствах для укупоривания бутылок, требует примене- ния различных видов укупорочных машин.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 85 По принципу укупоривания эти машины могут быть ударно- забивными, ударно-обжимными, обжимными, обкатывающими, завин- чивающими, напрессовывающими. Обжимные машины можно, в свою очередь, разделить на машины с механическим обжимом и машины, в которых для обжима металлических колпачков используются электро- магнитные импульсы. По конструктивным признакам укупорочные машины делятся на однопозиционные (производительностью не более 3000 бут/ч) и мно- гопозиционные. Последние, как правило, карусельного типа (кроме некоторых напрессовывающих, относящихся к линейным). Несмотря на разнообразие укупорочных средств, укупорочные маши- ны, особенно карусельные, имеют общие принципы построения кинемати- ки и сходные по конструкции механизмы: станины, карусели с укупороч- ными устройствами и столиками, загрузочные и разгрузочные механизмы, делители потока бутылок, приводы, устройства для подачи укупорочных средств (бункера, пробкопроводы, ориентирующие механизмы) и др. Модуль всех укупорочных машин (многопозиционных) 35 мм, ко- личество укупорочных устройств в них - 4, 6, 8, 10, 12. По степени механизации труда операторов укупорочные машины бывают ручными (все операции, даже укупоривание, производят вруч- ную); неавтоматического действия (с ручной подачей и съемом буты- лок; малой производительности - до 1 000 бут/ч) и автоматизированные (с механизированными подачей и отводом бутылок; как правило, с большей производительностью). Деление укупорочных машин по производительности, как и других машин, в определенной степени имеет условный характер. Основные технические требования, предъявляемые к укупорочным машинам, сводятся к следующим: 1. Бесступенчатое регулирование производительности^ особенно машин большой производительности. 2. Наличие световой или звуковой сигнализации о сокращении за- паса укупорочных средств до минимально допустимого. 3. Наличие блокировок: «нет бутылки - нет пробки» и «заклинива- ние пробки - отключение привода». Ресурс работы укупорочной машины до первого капитального ре- монта должен составить не менее 6000 ч. Как отмечалось в главе 4, имеет место тенденция объединения фа- совочных и укупорочных машин. Там же описаны некоторые конструк- ции фасовочно-укупорочных машин.
86 ГЛАВА 5 В зависимости от конкретных условий производства (производи- тельности линии, вида укупорочных средств, оснащенности предпри- ятия и пр.) в блоке с укупорочными машинами могут работать машины для изготовления алюминиевых колпачков (штамповочные машины), устройства для подачи пробок, дополнительные ориентирующие меха- низмы и др. [6, 16]. Как правило, все они используются в линиях боль- шой производительности. 5.2. Укупорочные машины Появление в последние годы линий малой производительности вы- зывает потребность в соответствующих укупорочных машинах. Ручные машины достаточно просты по устройству и обслужива- нию. Они могут быть настольными и напольными. Примерами могут служить машины УУ-1, УУ-3 и им подобные. Машина УУ-1 (рис. 5.1) предназначена для укупоривания стеклян- ных бутылок кронен-пробкой. Оператор вручную устанавливает бутыл- ку под ударно-обжимное устройство, вручную накладывает пробку на горло бутылки, затем при помощи рычага опускает укупорочное устройство, в результате чего бу- II тылка укупоривается. | Такого же типа машины мо- гут укупоривать стеклянные бу- тылки полиэтиленовыми и нату- Н ральными корковыми пробками ТТ tcS (при помощи ударно-забивного г S | устройства; марка машины МГТА), I алюминиевыми колпачками типа I «Алка» или винтовыми с отрыв- ным кольцом (методом обкатки; машины марок ЭЛВ и ВЗШ-З), а Рис. 5.1. Укупорочная машина также ПЭТ-бутылки завинчиваю- УУ-1 (общий вид) щимися пластмассовыми пробками с резьбой (модель машины УУ-3; укупорочное устройство в ней при опускании на бутылку навинчивает пробку, а контрольное кольцо фиксируется на горле бутылки; вращение завинчивающего механизма укупорочного устройства осуществляется от электродвигателя).
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 87 Несколько большую производительность имеют машины ВЗМФ, УР-2, УП-1500. В них пробка завинчивается при помощи специального механизма, приводимого в движение от электродвигателя. На рис. 5.2 показана машина ВЗМФ. Все механизмы монтируются на станине 1 и стойках 2. На станине установлены упоры 5 для фиксации бутылок. Са- мо укупорочное устройство состоит из упорных втулок 4, привода (электродвигателя) 3. Работа устройства заключается в создании вра- щающего момента, передающегося на помощью фрикционной передачи. Порядок работы машины сле- дующий. Оператор устанавливает напол- ненную продуктом бутылку с наде- той пробкой в фиксирующее устрой- ство на станине. Опускает рычаг (ручку) вниз до полного прижатия завинчивающей головки к торцу бу- тылки. В конце хода ручки срабаты- вает конечный выключатель, включа- ется электродвигатель, обеспечивая поворот головки на 2,5-3,0 оборота. Происходит механическое завинчи- вание пробки. После чего двигатель останавливается. Длительность уку- поривания 0,2-0,3 с. Оператор поднимает рычаг (ручку) в исходное положение. Пру- жина поднимает блок привода и за- винчивающую головку вверх. Опе- ратор снимает укупоренную бутыл- ку. После замены бутылки на новую цикл работы повторяется. Машина ВЗМФ может осна- щаться двумя завинчивающими го- ловками для разных видов бутылок. Аналогично устроены и маши- ны УР-2 и УП-1500. Укупорочная машина, разрабо- танная в МГТА, оснащена сменными пробку при ее завинчивании с Рис. 5.2. Укупорочная машина ВЗМФ (общий вид, разрез)
88 ГЛАВА 5 укупорочными устройствами: для металлических колпачков, кронен- пробки, полиэтиленовой пробки, а также для укупоривания ПЭТ- бутылок. Машина может дополнительно комплектоваться приставкой для термоусадочных колпачков. В этом случае на столик машины ста- вятся одновременно две бутылки: одна укупоривается, а вторая оформ- ляется термоусадочным колпачком. Технические характеристики перечисленных машин приведены в табл. 5.1. Автоматические укупорочные машины большой производительно- сти выпускаются более узкого назначения, а именно для определенного вида укупорочного средства. Так, для укупоривания бутылок полиэтиленовыми пробками вы- пускаются машины: Б2-ВСР/2, А1-ВУП и Д9-ВАУ-1. Укупорочная машина Б2-ВСР/2 (рис. 5.3) состоит из привода, рас- положенного в станине 7, стола 6, карусели 3 с укупорочными устройст- вами (патронами) 5, вибрационного бункера 7, пробкопровода 2. На столе подачи и выдачи бутылок расположены делительная (дистанционная) 8, загрузочная 9 и выгрузочная 10 звездочки. Машина имеет кожух 4. На входе бутылок в машину и выходе из нее имеются электроме- ханические блокировки, предохраняющие бутылки и детали машины от поломки в случае заклинивания бутылки. Укупорочный патрон состоит из корпуса и колокольчика. На кор- пусе колокольчика имеется приемное окно, с помощью которого проб- ка сжатым воздухом вдувается в патрон, а также кольцевая пружина, служащая для ориентации горлышка бутылки и пробки в момент укупо- ривания бутылки. Вибропровод вибрационного бункера имеет эллиптическую траек- торию колебания и обладает возможностью раздельного регулирования трех параметров: амплитуды горизонтальных (круговых) и вертикаль- ных (осевых) составляющих колебания и угла сдвига фазы между ними. Наполненные продуктом бутылки от фасовочной машины по транспортеру подаются к дистанционной звездочке, которая с опреде- ленным интервалом передает их на загрузочную звездочку. Затем бу- тылки звездочкой выставляются на стол карусели. Пробка из пробко- провода подается на направляющую патрона и удерживается на ней до подхода окна в патроне. При совмещении окна патрона и пробкопрово- да происходит вбрасывание пробки в патрон сжатым воздухом. Вошед- шая в приемник патрона пробка проваливается на кулачки (для комби- нированной пробки), находящиеся в патроне, и центрируется.
Технические характеристики ручных укупорочных машин Таблица 5.1 Показатели Марка УУ-1 УУ-3 элв взш-з ВЗМФ МГТА УП-1500 УР-2 МГУПП Производи- тельность, бут/ч 600-800 600-800 500 600-800 600 500 1500 1000 800 Вид бутылки, вместимость, л Стеклян- ная 0,5 ПЭТ 1,0; 1,5; 2,0 Стеклянная 0,2; 0,38; 0,5 Стеклян- ная 0,5; 0,71; 0,75; 0,2; 0,25; 0,38; 1,0 Стеклян- ная 1,75 ПЭТ 1,0; 1,5; 2,0 Стеклянная 0,5; 0,7; 0,75 ПЭТ 0.5; 1,0; 1,5; 2,0 ПЭТ 1,0; 1,5; 2,0 Любая Мощность привода, кВт - 0,12 0,37 0,45 0,45 - 0,25 0,37 - Габаритные размеры, мм 170х400х 560 600x3ООх 500 1200х1000х 2200 260х450х 950 280х450х 1050 800х500х 1000 ЗООхЗООх 1800 570х420х 1600 250х300х 800 Масса, кг 7 16 250 30 30 50 35 27 20 Предприятие- изготовитель ТОО «Промбиофит», Москва ПКФ «Агротекс», Москва АО «ТОКК», Москва МГТА, Москва ООО «Продвижение», Москва МГТА, Москва
90 ГЛАВА 5 Рис. 5.3. Укупорочная машина Б2-ВСР/2 (общий вид) Загрузочная звездочка устанавливает бутылку на вращающийся за- грузочный стол машины. Укупорочный патрон по копиру начинает опускаться, попадая на бутылку и центрируя ее относительно патрона и пробки.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 91 При дальнейшем вращении стола с бутылками происходит укупо- ривание бутылки опускающимся штоком патрона. Укупоренная бутылка захватывается выгрузочной звездочкой и ус- танавливается на транспортер линии. Укупорочная машина А1-ВУП (рис. 5.4) состоит из станины 1, внутри которой размещен привод верхней 5 и нижней 7 каруселей, сто- ла загрузки-разгрузки 2, транспортера 5, механизма ориентации пробок 5, питателя 4, механизма накладки колпачка 6 и электрооборудования 9. Рис. 5.4. Укупорочная машина А1-ВУП (общий вид) В бункер ориентирующего устройства засыпается 1500-2000 пробок. По уклону стенки они перемещаются к вращающимся дискам, ориенти- рованным открытой частью к зубьям, проходят через щель между зубья- ми верхнего диска и желобом нижнего, обходят борт и проскальзывают По неподвижному кольцу в питатель. Неправильно ориентированные пробки (донышком к зубьям) поднимаются вместе с дисками в верхнюю
92 ГЛАВА 5 часть устройства и падают в общую массу, правильно ориентированные по лотку питателя идут в механизм накладки, где удерживаются пружи- ной до подхода бутылки и снятия колпачка из механизма. Наполненные бутылки подводятся пластинчатым транспортером линии к шнеку- делителю, который подает их к загрузочной звездочке с необходимым шагом. Во время прохождения звездочки бутылка венчиком забирает из механизма накладки пробку, переводится с него по криволинейной на- правляющей и устанавливается на стол нижней карусели под шток уку- порочного устройства. При вращении карусели неподвижный копир воз- действует на ролики укупорочных устройств, опуская или поднимая их на определенных участках движения карусели. При опускании штока пробка долавливается до полного надевания на венчик бутылки. Разновысот- ность бутылок компенсируется пружиной, находящейся в корпусе уст- ройства. После укупоривания второй замыкающий ролик поднимает шток и корпус укупорочного устройства, бутылка освобождается, и разгрузоч- ная звездочка выводит ее со стола на транспортер линии. На машине имеются блокировки, отключающие привод при падении и заклинивании бутылок в зоне загрузочного шнека, переполнении ими транспортера на выходе, при открывании ограждений нижней карусели. На рис. 5.5 показан общий вид укупорочной машины Д9-ВАУ-1 то- го же назначения. Машина эта относится к напрессовывающим. Напрес- совывание пробок производится специальным укупорочным диском. Работает машина следующим образом. Бутылки по транспортеру подаются к делительной звездочке, ко- торая с постоянным шагом подает их к загрузочной звездочке. Горло бутылки фиксируется подпружиненной направляющей и верхней звез- дочкой, и проходит съем пробки из накладчика лотка питателя. Бу- тылка с надетой пробкой устанавливается на подъемный столик кару- сели под укупорочный диск. При вращении карусели подъемный сто- лик вместе с бутылкой под действием пружины поднимается, упира- ясь пробкой в укупорочный диск. При дальнейшем подъеме столика происходит напрессовывание пробки на венчик горла бутылки. После укупоривания подъемные столики с бутылками опускаются по копиру вниз. Разгрузочная звездочка снимает бутылку со столика и по криволинейной направляющей переводит ее на транспортер. Напрессовывающие машины могут быть и линейными (рис. 5.6). Напрессовывающее устройство устанавливается над опорным кон- вейером на определенной высоте (в зависимости от высоты бутылок)
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 93 Рис. 5.5. Укупорочная машина Д9-ВАУ-1 (общий вид): 1 - пробкопровод; 2 - бункер; 3 - укупорочный диск; 4 - подъемный столик; 5 - станина с приводом; 6 - делительная звездочка; 7 - загрузочная звездоч- ка; 8 - разгрузочная звездочка; 9 - транспортер и по конструкции аналогично ему. Нижняя ветвь устройства распо- ложена под углом 3° к плоскости опорного конвейера и перемещается по подпружиненным направляющим, обеспечивающим натяжение цепи. Вибропитатель предназначен для ориентированной подачи пробок в желоб и состоит из конического предбункера (для увеличения разовой загрузки пробок) и вибрационного бункера. Устройство для надевания пробок состоит из желоба и направляю- щей звездочки. Желоб имеет сечение канала, соответствующее профилю пробки, и заканчивается шарнирным наконечником с боковыми эластич- ными отсекателями, которые удерживают пробку под углом 30° к гори- зонту в процессе надевания ее на горлышко бутылки.
94 ГЛАВА 5 Направляющая звездочка предназначена для обеспечения устойчи- вого положения бутылок в процессе съема пробок и перевода бутылок на опорный конвейер машины. Звездочка состоит из верхнего и нижне- го фигурных дисков, удерживающих бутылку соответственно за гор- лышко и цилиндрическую часть. Звездочка не имеет привода и враща- ется под действием напора движущихся по конвейеру бутылок. Привод машины осуществляется от электродвигателя через червяч- ный редуктор и конические зубчатые передачи, передающие вращение на ведущие звездочки опорного конвейера и запрессовывающего устройства. Рис. 5.6. Укупорочная машина (напрессовывающая) (общий вид): 1 - станина; 2 - конвейер; 3 - напрессовывающее устройство; 4 - предбункер; 5 - вибропитатель; 6 - желоб; 7 - направляющая звездочка; 8 - привод Работа машины ясна из ее описания. В принципе бункер и устройство для надевания пробок могут быть любой конструкции.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 95 Такие машины не выпускаются промышленностью. Как правило, они изготавливаются силами самих предприятий отрасли. Для укупоривания бутылок натуральными корковыми пробками на отечественных предприятиях используют устаревшие однопозицион- ную машину УАЗ-З и многопозиционную карусельную машину Б2- ВУК. Последняя построена по той же схеме, что и все карусельные ма- шины. В машине Б2-ВУК пробка подается сжатым воздухом в окно укупорочного устройства. При вращении карусели укупорочное устрой- ство опускается по копиру и центрирует бутылку относительно оси уст- ройства. Механизм обжима пробок состоит из системы замкнутых меж- ду собой неподвижных и подвижных колпачков, приводимых в дейст- вие при помощи копира. Рычаг с роликом обжимного механизма под действием копира смыкает систему кулачков и продвигает сжатую до диаметра горлышка бутылки пробку к отверстию колокольчика. Заби- вание ее производится опускающимся штоком. При дальнейшем враще- нии карусели происходит возврат в исходное положение укупорочного штока укупорочного устройства и разжатие системы кулачков обжим- ного механизма за счет пружин и копиров. Пробкопровод снабжен пневмомеханическим блокирующим уст- ройством и фотоэлектронным датчиком. При наличии бутылки и пробки, отсекатель блокирующего устройства открывает проход очередной пробке. Под действием воздуха последняя поступает в укупорочное уст- ройство. При отсутствии бутылок машина не останавливается, но пробки не поступают из пробкопровода в устройства, и машина работает в холо- стом режиме до поступления бутылок. При наличии бутылки, но отсут- ствии корковой пробки на выходе пробкопровода, которое фиксируется датчиком фотоэлектронного устройства, машина останавливается. Сравнительно недавно разработана и выпускается укупорочная машина ЛПМ4-Х000160, также предназначенная для укупоривания бу- тылок корковыми пробками. Для укупоривания бутылок алюминиевыми колпачками на предпри- ятиях отрасли применяют сравнительно большую номенклатуру машин карусельного типа, различающихся по принципу действия (укупоривания). Укупорочные машины Л5-ВУВ, Л5-ВУЛ, В32У, А1-УВС-2 отно- сятся к обкаточным, А1-ВУМ-3, А1-ВМУ-2, А1-ВУМ-Ф и А1-ВУМ-Б - к обжимным и магнитно-импульсным.
96 ГЛАВА 5 Укупорочная машина Л5-ВУВ предназначена для накладывания колпачков на горлышки бутылок с последующей их обкаткой. Она весьма распространена в промышленности. Машина (рис. 5.7) состоит из станины 6 с приводом, обкаточной карусели с головками 3, каруселей загрузки 5 и разгрузки, стола загруз- ки и выгрузки 2, привода каруселей, устройства 4 для накладки и фик- сации колпачка и электрооборудования. Все механизмы машины смонтированы на станине. Карусель обкатки в сборе с подъемными столиками 7 и обкаточ- ными головками с помощью копира укупоривает бутылки и передает их к карусели разгрузки. Карусель разгрузки предназначена для съема бутылок с карусели обкатки и последующей передачи их на транспортер. Рис. 5.7. Укупорочная машина Л5-ВУВ (общий вид) Стол загрузки и выгрузки предназначен для разделения потока бу- тылок на транспортере с определенным шагом с помощью шнека 7, при-
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 97 придания направления бутылке при входе и выходе с карусели обкатки и выключения машины при переполнении бутылками транспортера на выходе из машины. Устройство накладки и фиксации колпачка служит для накладыва- ния на бутылку колпачка и предварительной фиксации его на горлышке бутылки. Кинематическая схема машины Л5-ВУВ представлена на рис. 5.8. Электродвигатель 1 через клиноременную передачу со шкивами 2 и 3, редуктор 4, шестерню 8 сообщает вращение обкаточным головкам; электродвигатель 5 через клиноременную передачу со шкивами 6 и 7 и вал 1 - карусели обкатки. Через шестерни 10, 11 и 9 вращение передает- ся загрузочной и разгрузочной звездочкам, а через шестерни 12 и 13, конические шестерни 14 и 15 и цепные передачи - шнеку. Рис. 5.8. Кинематическая схема укупорочной машины Л5-ВУВ Работает машина следующим образом. Наполненные бутылки рас- ставляются с помощью шнека на пластинчатом транспортере с определен- ным шагом. При дальнейшем движении по транспортеру они захватыва- ются звездочкой карусели загрузки и подводятся к колпачкопроводу уст- ройства накладки и фиксации колпачка, где на горлышко бутылок наде-
98 ГЛАВА 5 ваются колпачки. Затем бутылки проходят между двумя роликами фикса- ции, и колпачок в двух точках прижимается к горлышку, что предотвра- щает падение колпачков с бутылок при движении их к карусели обкатки. При движении по кругу на карусели обкатки бутылка поднимается подъемным столиком так, что горлышко ее с надетым колпачком вхо- дит в направляющий колокольчик обкаточной головки, которая заваль- цовывает колпачок. Затем столик опускает бутылку до уровня пластин- чатого транспортера, а загрузочная звездочка снимает укупоренную бутылку с карусели обкатки и ставит на транспортер. Укупорочная машина Л5-ВУЛ (рис. 5.9) предназначена для укупо- ривания бутылок с винтовым горлом алюминиевыми колпачками с от- рывным кольцом. Рис. 5.9. Укупорочная машина Л5-ВУЛ (общий вид): / - разгрузочная звездочка: 2 - стол; 3 - обкаточ- ная головка; 4 - карусель: 5 - стойка; 6 - бункср- ориентатор: 7 - пробкопровод: 8 - станина: 9 - шнек: /Я-загрузочная звездочка Бункер-ориентатор заполняется колпачками, которые, перемещаясь по наклонной поверхности его обечайки, поступают к вращающимся дис- кам и, сориентировавшись донышком вниз, переносятся ими к питателю, по которому перемещаются к механизму накладки. На корпусе бункера, питателе и механизме накладки установлены три емкостных датчика. Два датчика контролируют наличие колпачков в питателе и отключают двигатель бункера при переполнении питателя
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 99 или включают двигатель при недостаточном количестве колпачков в питателе. Третий датчик отключает машину при отсутствии колпачка в механизме накладки или неправильном его положении. Пластинчатая цепь транспортера линии подводит непрерывный по- ток наполненных жидкостью бутылок к шнеку машины, которая разде- ляет их с определенным шагом и подает к загрузочной звездочке турни- кета. Загрузочная звездочка сначала подводит бутылку к механизму накладки колпачка, где колпачок надевается на горлышко бутылки, а затем устанавливает ее на подъемный столик карусели. При перемещении каруселью по окружности бутылка поднимается подъемным столиком; ее горлышко с надетым колпачком входит в на- правляющий колокольчик обкаточной головки, ролики которой заваль- цовывают колпачок. При дальнейшем движении карусели по окружности подъемный столик опускает бутылку до уровня пластинчатого транспортера, а раз- грузочная звездочка турникета снимает укупоренную бутылку с карусе- ли и устанавливает ее на транспортер. При переполнении транспортера бутылками на выходе из машины или при падении бутылки в зоне шнека, срабатывают блокировки, от- ключающие машину. Аналогично устроены и имеют то же назначение и укупорочные машины В32У и А1-УВС-2 (есть и вариант А1-УВС производительно- стью до 7000 бут/ч.). Укупорочные машины Al-ВУМ-З, А1-ВМУ-2, А1-ВУМ-Ф и А1- ВУМ-Б относятся к магнитно-импульсным обжимным. Принцип действия магнитно-импульсного укупорочного устройства (рис. 5.10, а) следующий. Горло бутылки, снабженное колпачком с про- кладкой, с гарантированным воздушным зазором вводится внутрь круго- вого индуктора и упирается в прижим. Электродинамические силы, воз- никающие между индуктором и колпачком при прохождении тока через индуктор при разряде конденсаторной батареи С (силой тока 10 А), об- жимают колпачок на горле бутылки. Характер процесса формирования колпачка зависит от величины электродинамических сил, их изменения во времени и распределения по толщине и поверхности колпачка. Конструктивно укупорочные устройства расположены по периметру верхней карусели машины (см. ниже). В центральной части верхней кару- сели смонтирован силовой прерыватель, состоящий из контактных колец и 24 электродов, по два на каждое укупорочное устройство (при укупори- вании бутылок колпачком с винтовой нарезкой первым импульсом обжи- мается нижняя часть колпачка над перфорацией, вторым импульсом - под перфорацией). Кольца и электроды закреплены на вращающемся тексто- литовом цилиндре.
100 ГЛАВА 5 Рис. 5.10. Укупорочная машина А1-ВУМ-3: а - принципиальная схема магнитно-импульсного укупорочного устройства (7 - бутылка; 2 - индуктор; 3 - прижим; 4 - колпачок; 5 - зарядный блок); б - общий вид (7 - станина; 2, 3 - карусели; 4 - вибробункер; 5, 8 - звездоч- ки; 6 - конвейер; 7 - стол); в - кинематическая схема
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 101 Ток на кольца подается через неподвижные щетки, а на электроды - через центральный неподвижный электрод. Укупорочные устройства и силовой прерыватель сверху накрыты кожухом, оснащенным блокировкой. Машина ВУМ-3 - карусельного типа (рис. 5.10, б) и работает так же, как все машины этого типа. Бутылка, находясь на подъемном столи- ке, вращается с каруселью и в определенном месте соприкасается с щу- пом блокировки «есть бутылка - есть импульс», включая питание на зарядную цепь конденсатора, после чего происходит обжим колпачка на горле бутылки. Кинематическая схема машины А1-ВУМ-3 показана на рис. 5.10, в. Аналогично устроены и машины А1-ВМУ-2 (для укупоривания бу- тылок обычными алюминиевыми колпачками), А1-ВУМ-Ф и А1-ВУМ-Б. К достоинствам машин с описанными укупорочными устройства- ми следует отнести высокую производительность, надежность укупор- ки, минимальный бой бутылок даже при наличии некоторых отклоне- ний в размерах горла. Для укупоривания бутылок, например с соками, кронен-пробками применяют давно известные и распространенные машины У2-3 и У2-6. Эти машины работают так же, как и другие машины карусельного типа, описанные выше. Автоматическая подача кронен-пробок в укупорочные устройства обеспечивается конструкцией бункера и лотка. Колпачки, заполняющие бункер, по наклонному дну соскальзывают в щель, образованную на- борным диском и кольцом, которое связано с диском профильными пальцами. Проход колпачков через профильные щелевые отверстия осуществляется только в правильном рабочем положении. Вращение
102 ГЛАВА 5 наборному диску сообщается через фрикционное устройство, преду- сматривающее прекращение вращения диска при заклинивании отдель- ного колпачка или ускорение вращения диска вручную на короткое время при недостаточной подаче колпачков. Пройдя через щели в наборном диске, колпачки поступают в коль- цевой канал бункера и далее по лотку направляются к приемнику уку- порочного устройства. Укупорочные устройства при вращении карусели перемещаются по окружности, совершая одновременно вертикальное и поступательное дви- жение, сообщаемое неподвижным копиром. Устройство при движении вниз улавливает горло бутылки и прижимает держателем имеющийся в приемнике колпачок к горлу бутылки. При дальнейшем опускании устрой- ства разрезные конусные каленые кулачки, связанные спиральной пружи- ной, обжимают колпачок на горле бутылки по периметру. При дальнейшем вращении укупорочное устройство поднимается по копиру вверх и пружи- на выталкивает укупоренную бутылку из устройства. Разгрузочная звез- дочка переводит бутылки с вращающегося столика на транспортер [5]. Технические характеристики перечисленных выше машин приве- дены в табл. 5.2. В настоящее время имеет место тенденция создания универсаль- ных укупорочных машин со сменными механизмами укупорки или ма- шин в различных исполнениях, обеспечивающих укупоривание бутылок различными средствами укупорки. Примером могут служить машины: ЛПМ4 и, в определенной сте- пени, БЗ-ВУБ-6. Так, машина ЛПМ4 выпускается в двух моделях и четырех вариан- тах исполнения, а машина БЗ-ВУБ-6 обеспечивается сменными меха- низмами укупорки (см. табл. 5.3). Опыт показал, что укупорочные машины достаточно часто подвергаются модернизации силами самих предприятий с целью использования машин для укупоривания бутылок другими видами пробок. При этом заменяют укупорочные устройства машин, используют старые или разрабатывают новые. Модернизация машин может касаться и ориентирующих механизмов, пробкопроводов и загрузочных устройств в целом. Поэтому ниже приводится описание некоторых из представленных механизмов, используемых в укупорочных машинах, в том числе старых марок. Известно, что механизм ориентации пробок, расположенный в бунке- ре загрузочного устройства, осуществляет подготовку пробки к ее захвату.
Технические характеристики автоматических укупорочных машин Таблица 5.2 Показатели Марка Б2-ВСР/2 Б2-ВУК Д9-ВАУ-1 А1-ВУП ЛПМ4-Х000160 Л5-ВУВ Л5-ВУЛ Производитель- ность, буг/ч 6600 6600 7000 7000 6000 6000 7000 Вид пробки Полиэтиленовые комбинирован- ные и ниппель- ные Корковая Полиэтиленовые комбинированные Корковая Металли- ческий колпачок Металли- ческий колпачок винтовой Вид бутылки и ее вмести- мость, л 0,5; 0,7 0,5; 0,7 0,5; 0,7 0,7 Любая диамет- ром 60-100, вы- сотой 240-370мм 0,25; 0,5; 0,7 0,5; 0,544; 0,71; 0,75 Количество укупорочных устройств, шт 10 10 12 12 6 10 10 Мощность привода, кВт 1,2 1,5 0,61 0,25 1,5 1,47 0,92 Габаритные размеры, мм 1800х1100х 2100 2105x1440 х2675 1100х950х 2300 1000х950х 2600 1450x1050х 2580 1850x863х 1496 1502х1180х 2420 Масса, кг 1900 2325 500 750 1400 800 1000 Предприятие- изготовитель Нежинский механический завод, Украина ТОО «Пищемаш», Москва ПО «Мир» Москва АО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург Черкасское АО «Темп», Украина 103
Технические характеристики автоматических укупорочных машин Таблица 5.2 (продолжение) £ Показатели Ма рка В32У А1-УВС-2 А1-ВУМ-3 А1-ВУМ-2 А1-ВУМ-Ф ЛЬВУ М-Б У2-3 У2-6 Производитель- ность, буг/ч 2000 L5-2; 3 тыс. 6600 до 13200 6600 6600 3300 6600 Вид пробки Металлический колпачок винтовой Металли- ческий колпачок Металлический колпачок винтовой Кронен-пробка Вид бутылки и ее вмести- мость, л 0,5; 0,71; 0,75 0,5; 0,71; 1,0 0,25; 0,5; 0,7; 0.71; 0,75 0,5; 0,7 0,25; 0,38 0,05:0,1 0,5 0,5 Количество укупорочных устройств, шт 6 2 12 12 12 12 4 6 Мощность привода, кВт 0.6 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 2,2 2,2 Габаритные размеры, мм 948х 830x1665 1170х 900x2600 ЮООх 996x1600 ЮООх 996x1590 1750х ЮООх 2270 1750х ЮООх 2220 1697х 1080х 2280 1697х 1080х 2280 Масса, кг 357 800 850 850 1100 1070 1315 1325 Предприятие- изготовитель — ПО «Мир», Москва Красиловский машиностроительный завод, Россия
Технические характеристики автоматических укупорочных машин Таблица 5.3 Показатели Марка ЛПМ4-302 БЗ-ВУБ-6 В А П | К Производительность, бут/ч 3000 6000 Вид пробки Металлический колпачок винтовой Металлический колпачок «Алка» Полиэтиленовая пробка Кронен-пробка Металлический колпачок винтовой, «Алка», полиэтиленовая пробка, корковая пробка Метод укупоривания Обкатка Ударно- забивной Обжим В зависимости от вида пробки Вид бутылки и ее вместимость, л Любая диаметром 50-95 мм, высотой 200-340 мм Любая от 0,25 до 1,0 Количество укупорочных устройств, шт 4 Мощность привода, кВт 1,0 1,35 Габаритные размеры, мм 1220x850x2400 1235x880x2620 Масса, кг 1300 1200 Предприятие- изготовитель АО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург ОАО «Мелитопольпродмаш», Украина 105
Технические характеристики автоматических укупорочных машин о 0) Таблица 5.3 (продолжение) Показатели Марка ЛПМ4-602 АО 17.М В А 1 1 п 1 1 К Производительность, бут/ч 6000 1000-3000 Вид пробки Металличе- ский колпа- чок винтовой Навинчивающиеся пробки и др. Полиэтиленовая пробка Кронен- пробка Металлический колпачок винтовой, «Алка», полиэтиленовая пробка, корковая пробка Метод укупоривания Обкатка Ударно- забивной Обжим В зависимости от вида пробки Вид бутылки и ее вместимость, л Любая диаметром 50-95 мм, высотой 200-340 мм ПЭТ, стеклянные бутыл- ки диаметром 60-150 мм и высотой 250-360мм Количество укупорочных устройств, шт 6 6 Мощность привода, кВт 1,0 0,3 Габаритные размеры, мм 1220x850x2400 820x750x1900 Масса, кг 1300 100 Предприятие- изготовитель АО «Ленпродмаш», Санкт-Петербург ООО «Фруктонад-Групп», Москва
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 107 По конструктивному исполнению механизмы захвата и ориентации проб- ки выполняются с вращательным движением захватных органов. Они могут быть выполнены в виде непрерывно вращающихся ва- ликов, дисков с фигурными пальцами или штырями, и используются для подачи в ориентированном положении корковых и полиэтиленовых пробок разных типов, а также кронен-пробок в пробкопроводы укупо- рочных машин. В зависимости от формы и размеров пробки применя- ются различные конструкции механизмов ориентации. На рис. 5.11, а представлен бункер с механизмом ориентации кор- ковой пробки. Рис. 5.11. Бункеры и механизмы ориентации пробок: а - бункер для корковых пробок (7 - корпус; 2 - конус-ворошитель: 3 - маховик для проворачивания вручную; 4 - звездочка привода; 5 - ролик правый; 6 - ролик с зубом; 7 - пробкопровод); б - механизм ориентации для кронен-пробок (7 - диск: 2 - кронен-пробка; 3 - палец; 4 - кольцо); в - бункер для глубоких колпачков (7 - бункер; 2 - сепаратор; 3 - выступ; 4 - шплинт: 5 - толкатель); г - бункер для алю- миниевых колпачков (7 - пружина; 2 - вибратор; 3 - стержень; 4 - верхний баш- мак; 5 - пластина; 6 - чаша; 7 - конус; 8 - днище; 9 - электромагнит; 10 - катушка; 11- плита; 72 - основание; 13 - ось; 14- нижний башмак); д - механизм ориента- ции для колпачков; е - механизм ориентации для фланцевых пробок
108 ГЛАВА 5 Ориентирующим устройством в бункере служат два сочлененных ролика с канавками по наружной поверхности, которые и образуют от- верстие для проваливания пробок в пробкопровод. Левый ролик враща- ется несколько медленнее правого и полукруглыми выступами, распо- ложенными на его цилиндрической поверхности, ворошит пробки у входа в пробкопровод. Пробки, установившиеся при этом вертикально, затягиваются в канал пробкопровода правым роликом. При подаче кронен-пробок в бункере устанавливается конический вращающийся диск (рис. 5.11, б) по типу, описанному выше для поли- этиленовой пробки, склепанный при помощи фигурных пальцев с коль- цом. Пальцы располагаются на равном расстоянии по окружности и об- разуют ячейки определенной формы, в которые кронен-пробка свобод- но входит только в том случае, если она обращена прокладкой в сторону диска, как это показано на рисунке. При любом другом положении кро- нен-пробка не может пройти между пальцами, отбрасывается в сторону и снова падает в бункер. Под диском расположен кольцевой питатель, в который провали- ваются кронен-пробки, проходящие между пальцами ячеек. Питатель в нижней части имеет окно, соединенное с вертикальным пробкопрово- дом. Через это окно кронен-пробки, скапливающиеся в питателе, со- скальзывают в пробкопровод и под действием своего веса попадают к укупорочным патронам. В устройстве для захвата и ориентации пробки типа комбинированной использован принцип гравитации со смещением центра тяжести пробки. Бункер с механизмом ориентации глубоких колпачков (рис. 5.11, в) устроен и работает следующим образом. С передней стороны бункера расположен вращающийся сепаратор, составленный из диска и кольца, которые образуют щель для проваливания колпачков. Для ориентации проваливающихся колпачков по окружности диска сделаны конусооб- разные выступы в сторону щели, а на кольце, смещенном по отношению к конусообразным выступам, имеются шплинты, исключающие прова- ливание колпачка в другое место. Таким образом, колпачок может прой- ти через сепаратор только в месте конусообразного выступа. Размеры выступа и форма щели в сепараторе обеспечивают проваливание кол- пачка в желоб только в определенном положении, указанном на рисунке. В положении донышком к конусу колпачок через щель не прохо- дит и при перемещении его сепаратором в верхнее положение выпадает обратно в бункер. Ориентированные колпачки поступают по желобу к укупорочному патрону.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 109 Для выталкивания застрявших колпачков из щели сепаратора слу- жит специальный толкатель, смонтированный на пружине в верхней части бункера. Для подачи алюминиевых колпачков с языком может применяться бункерный вибрационный питатель (рис. 5.11, г) с подвеской чаши на цилиндрических стержнях. Питатель состоит из чаши, на внутренней поверхности которой выполнена спиральная канавка призматической формы. Чаша вместе с конусом крепится к днищу. Днище питателя ук- реплено на трех наклонных цилиндрических пружинных стержнях, за- крепленных зажимами в верхнем и нижнем башмаках. Для уменьшения габаритных размеров питателя при определенной рабочей длине пружинных стержней крепление их к плите осуществля- ется зажимами с нижней стороны плиты. Для укупорочных машин большой производительности, а следова- тельно, при большом расходе укупорочных материалов (колпачков, пробок) над чашей сделан предбункер (на рисунке не показан), установ- ленный на стойках на опорной плите. Стойки заканчиваются винтами, позволяющими регулировать величину зазора между дном и воронкой предбункера. Устройство резиновых шторок на воронке предбункера устраняет возможность деформации и заклинивания колпачков в зазоре. Привод питателя осуществляется от вертикального электромагнит- ного вибратора, установленного в центре плиты. Сердечник электро- магнита состоит из набора Ш-образных пластин, изготовленных из электротехнической стали, которые прикрепляются к основанию вибра- тора при помощи планок. На средний выступ набора надевается катуш- ка с обмоткой, через которую пропускается переменный ток. Верти- кальные колебания якоря вибратора за счет изгиба наклонных стержней преобразуются в колебания чаши питателя по спирали. Такое движение чаши заставляет колпачки, лежащие на поверхности конуса, сползать к спиральной канавке и подниматься по ней. Для виброизоляции питатель установлен на трех витых цилиндри- ческих пружинах сравнительно небольшой жесткости. Устранение чрез- мерной подвижности питателя на пружинах достигается установкой оси с резиновой втулкой, входящей в отверстие плиты с небольшим зазором. Разработаны три типа вибрационных бункерных загрузочных уст- ройств ВЗУ, ВБК и ВБУ (табл. 5.4). Первое и второе применяется с ма- шинами ВУВ, третье - с машинами В МУ-2 и ВМУ-3.
110 ГЛАВА 5 Таблица 5.4 Техническая характеристика вибрационных бункерных загрузочных устройств Показатели Марка ВЗУ ВБК ВБУ Производительность, шт/ч 9000 10000 13200 Мощность привода, кВт 0,25 0,25 0,3 Габаритные размеры, мм 880x570x2000 1080x710x2340 840x705x2390 Масса, кг 220 200 165 На рис. 5.11, д показан пример устройства для ориентации колпач- ков на лотке. Лоток имеет вырезы в виде гребенки, через которые про- ходят только колпачки, идущие донышком вниз, а остальные колпачки сваливаются обратно в чашу питателя. На рис. 5.11, е показано аналогичное устройство для фланцевых пробок. Механизмы поштучной выдачи предназначены для отделения одной пробки из всего запаса, находящегося в пробкопроводе. В функции меха- низма входит также подача пробки в укупорочный патрон или удержание ее в питателе, устанавливаемом на пути движения бутылок к машине. Для укупорочных машин наиболее характерны две схемы: отделение пробки из питателя с подачей ее в укупорочный патрон и автоматическое надева- ние пробок на горлышки проходящих мимо питателя бутылок. Первая схема применяется для несцепляющихся укупорочных материалов (поли- этиленовых пробок типа ниппельной и корковых пробок) в машинах тех конструкций, где возможно одновременное попадание в укупорочный патрон сразу нескольких пробок. В тех случаях, когда находящаяся в укупорочном патроне пробка препятствует проникновению в него ос- тальных, в использовании подобного механизма нет необходимости. Для алюминиевых колпачков и полиэтиленовых пробок с чехлом (типа комбинированной) применяют вторую схему, по которой пробка не подается в укупорочный патрон, а накладывается на горлышко бу- тылки, как это, например, осуществляется в выпускавшейся ранее ма- шине ВУУ-0,5. На рис. 5.12 показаны основные виды укупорочных механизмов, которые могут быть использованы в машинах различных типов.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 111 в г Рис. 5.12. Укупорочные механизмы: а - для натуральных корковых пробок в ударно-забивных машинах (1 - центри- рующий колокольчик; 2 - корпус; 3 - втулка; 4 - шток; 5 - пружина; 6 - пробка; 7 - бутылка); б - для полиэтиленовых пробок в ударно-забивных машинах (7 - шток; 2 - гайка: 3,4- пружины; 5 - втулка; 6 - корпус; 7 - вкладыш; 8 - питатель; 9 - со- пло; 10 - центрирующий колокольчик; 77 - проточка) ; в - то же универсального назначения (7 - центрирующий колокольчик; 2 - пружина; 3 - кулачок; 4 - винт; 5 - кольцо-отсекатель; 6 - корпус); г - для алюминиевых колпачков в обжимных машинах (7 - хвостовик; 2 - корпус; 3 - плунжер; 4 - втулка; 5 - кольцо; 6 - Центрирующий колокольчик; 7 - толкатель);
112 ГЛАВА 5 д е Рис. 5.12 (продолжение). Укупорочные механизмы: д - для алюминиевых колпачков в обкаточных машинах (7 - центрирующий коло- кольчик; 2 - ролик; 3 - пята; 4,9 - пружины; 5 - втулка; 6 - ось; 7 - копир; 8 - втулка-корпус; 10 - шкив-держатель; е - для кронен-пробок в ударно-обжимных машинах (7 - кулачок; 2,5,9- пружины: 3,11 - кольца; 4 - стакан; 6 - патрон; 7- выталкиватель; 8 - плунжер; 10 - щеколда; 72 - держатель);
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 113 лс - для алюминиевых колпачков в обкаточных машинах (7 - колокольчик; 2 - пята; 3 - шток; 4,6- втулки; 5 - пружина; 7 - привод; 8 - корпус; 9 - карусель); з - то же (7, 72 - кольца; 2 - щуп; 3 - обойма; 4, 14 - втулки; 5 - винт; 6 - корпус па- трона; 7,13 - пружины; 8,9- шестерни; 10,11,19- подшипники; 15,20 - вклады- ши; 16 - ось; 77 - корпус нижний: 18 - шарик; 27 - колокольчик; 22 - шток; 23 - заклепка; 24 - рессорная пружина)
114 ГЛАВА 5 На рис. 5.12, а показан укупорочный патрон для натуральной кор- ковой пробки. Бутылка подъемным столиком устанавливается под уку- порочный патрон и центрируется колокольчиком соосно с конусообраз- ной втулкой. Пробка, удерживаемая механизмом для поштучной выда- чи, выбивается из нее штоком и заталкивается в конусную втулку. Про- ходя через нее, пробка сжимается и калибруется до размера, необходи- мого для свободного входа в горлышко бутылки. Для полиэтиленовой капсюльной пробки может быть применен па- трон (рис. 5.12, б), разработанный на Мосвинкомбинате. Приспособление для центрирования пробок выполнено в виде ци- линдрического вкладыша с внутренней поверхностью в форме усечен- ного конуса, в верхней части которого имеется кольцевая проточка под шляпку пробки. При этом вкладыш укреплен так, что он может совер- шать возвратно-поступательное перемещение во втулке, а шток смонти- рован неподвижно. Пробка из питателя воздухом, подаваемым через сопла, задувается во вкладыш и удерживается шляпкой в кольцевой проточке. Бутылка, находясь на подъемном столике, перемещается вверх, упирается в цен- трирующий колокольчик и поднимает корпус патрона. При этом пробка двигается вместе со вкладышем до тех пор, пока не упрется в торец на- правляющего штока. После этого пробка останавливается и выравнива- ется относительно горлышка бутылки. Затем шляпка пробки изгибается под действием вкладыша, продолжающего движение вверх, до прохож- дения кольцевой проточки. После этого пробка мгновенно принимает первоначальное положение благодаря упругим свойствам полиэтилена. Бутылка поднимается до тех пор, пока не наденет на себя пробку, удер- живаемую штоком. Усилие запрессовки пробки и глубина ее ввода в горлышко бутыл- ки регулируется гайками. Вкладыш возвращается вниз под действием пружины 4. Нестандартность бутылки по высоте компенсируется пру- жиной 3, которая одновременно предотвращает скол горлышек. Полиэтиленовыми пробками (капсюльными и ниппельными) можно укупоривать бутылки в универсальном патроне, показанном на рис. 5.12, в. В корпусе патрона образованы три паза с шарнирно установленными в них кулачками для фиксации пробки и окно для прохода пробки из питателя. Для поштучной подачи пробок в укупорочный патрон имеется кольцо- отсекатель с профильными пазами. Бутылка, центрируемая колокольчиком, во время подъема входит в корпус патрона и раздвигает кулачки. Пробка упирается в верхнюю часть патрона и запрессовывается в горлышко бу-
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 115 тылки. При опускании бутылки кулачки пружинами 2 возвращаются в ис- ходную позицию. Положение их можно регулировать винтами 4. В некоторых укупорочных устройствах (рис. 5.12, г) обжим алю- миниевого колпачка производится при помощи резинового кольца. Укупоривание производится следующим образом. Бутылка с надетым на горлышко колпачком подается к укупорочному патрону и центриру- ется колокольчиком. При подъеме бутылка, преодолевая сопротивление подпружиненного толкателя, упирается колпачком в торец втулки. В этот момент хвостовик набегает на копир и перемещает плунжер вниз. Плунжер давит на кольцо, обжимающее колпачок на горлышке бутыл- ки, и втулку, плотно прижимающую колпачок к венчику бутылки. По- сле укупорки хвостовик сходит с копира, снимая давление с обжимного кольца, которое восстанавливает свою первоначальную форму за счет внутренних сил упругости и под действием втулки, имеющей кониче- скую наружную поверхность. При износе обжимного кольца или при укупорке бутылок с другой формой венчика центрирующий колокольчик перемещают по резьбе корпуса, смещая тем самым положение кольца относительно венчика бутылки и изменяя давление на него. Принцип обжима используется в устройствах для отделки горлыш- ка бутылки декоративным колпачком из материала типа фольги. Обжим алюминиевого колпачка на горлышке бутылки может быть выполнен методом завальцовки роликами, вращающимися вокруг гор- лышка бутылки, или завальцовочным кольцом. Этот метод обеспечивает надежную герметичность укупорки. Обкаточные патроны, используемые при укупорке, надежнее, чем обжимные (в последних быстро изнашива- ются применяемые для обжима резиновые кольца), но имеют более сложную конструкцию. В обкаточном патроне, показанном на рис. 5.12, д, алюминиевый колпачок завальцовывается по венчику бутылки роликами, прижимаю- щимися к колпачку спиральными пружинами, надетыми на втулку оси рычага. Разжимаются обкаточные ролики с помощью копиров. Бутылка с надетым на горлышко колпачком поступает под обка- точный патрон, поднимается, центрируется направляющим колокольчи- ком, затем упирается в упорную пяту и вместе с фланцевой втулкой, на которой смонтированы обкаточные ролики, поднимает пяту до упора вверх. При этом упорные ролики скользят по копиру, ось под действием пружины поворачивается, обкаточные ролики сходятся к центру патро- на до упора в колпачок и завальцовывают его по венчику бутылки. Вре-
116 ГЛАВА 5 мя завальцовки колпачка - 0,5 с. Обкаточных роликов в патроне - три. Частота вращения патрона - 300 об/мин. На рис. 5.12, е показан укупорочный патрон, предназначенный для обжима металлического корончатого колпачка (кронен-пробки) с проклад- кой на горлышке бутылки. Такие патроны применяются в машинах У2-6. Этот патрон держателем прижимает колпачок, находящийся в при- емнике патрона, к горлышку бутылки. При дальнейшем опускании па- трона обжимные конические кулачки заходят за колпачок и обжимают его гофрированную юбочку по венчику горлышка бутылки. Обжимные кулачки стягиваются по окружности спиральной пружиной, которая, упираясь в кольцо 3, воспринимает горизонтальные усилия при обжиме колпачка. Вертикальные усилия передаются патроном на копир через кольцо 10 и корпус. В конце периода обжатия колпачка запирающие щеколды плунже- ром выталкиваются к центру патрона, и дальнейшее движение корпуса патрона со стаканом вниз продолжается вследствие сжатия амортизаци- онной пружины; это предохраняет бутылки, высота которых больше стандартной, от поломки. При движении патрона вверх амортизацион- ная пружина возвращает патрон в первоначальное положение, а пружи- на выталкивателя выталкивает укупорочную бутылку из патрона. Затем бутылка, упираясь в направляющий бортик, сходит со стола и подхва- тывается конвейером. На рис 5.12, ж показано укупорочное устройство, работающее по принципу безроликовой обкатки колпачка, основанному на использова- нии колебаний колокольчика эксцентриковой втулкой. Детали патрона монтируются на цилиндрическом корпусе, жестко закрепленном на ка- русели машины. На ней установлены верхняя втулка с шестерней при- вода, смонтированной на двух однорядных шарикоподшипниках, и нижняя эксцентриковая втулка, смонтированная на двухрядном под- шипнике и через пазовое соединение постоянно зацепленная с верхней втулкой. Нижняя втулка - несимметричной формы, одна сторона ее значительно утолщена. На нижней части втулки, на шарикоподшипни- ке, смонтирован направляющий колокольчик с завальцованным бурти- ком в узкой части конуса. Внутри корпуса расположен подпружинен- ный шток с конусом и упорной пятой на нижнем конце. При отсутствии бутылки шток под действием пружины удерживается в нижнем поло- жении и, нажимая конусом на внутреннее кольцо шарикоподшипника, удерживает нижнюю втулку по центру корпуса.
УКУПОРОЧНЫЕ МАШИНЫ 117 На многих винзаводах машины ВУУ-0,5 модернизированы и ис- пользуются для укупоривания бутылок полиэтиленовыми пробками. В машине ВУВ используется укупорочное устройство несколько другой конструкции (рис. 5.12, з), хотя и работающее по тому же прин- ципу безроликовой обкатки колпачка. При движении бутылки, стоящей на подъемном столике, по кругу она поднимается, центрируется коло- кольчиком и упирается венчиком с надетым колпачком в шток, сжимая пружину 7. Одновременно колпачок нажимает на щуп, подпружинен- ный пружиной 13, поднимая его и освобождая шарик 18, который сво- бодно перемещается между втулкой и тонкой частью щупа. Система становится разбалансированной. Ось патрона под действием рессорных пружин смещается, и колокольчик буртиком при вращении патрона (от шестерни 8 вращаются корпус подшипников, вкладыш 20 и обойма 5) обкатывает колпачок на горле бутылки. При отсутствии колпачка на горле бутылки щуп не поднимается, шарик находится в фиксированном положении (как показано на рисунке). Патрон вращается вокруг оси без смещения, обкатки не происходит. Та- ким образом осуществляется блокировка «нет колпачка - нет обкатки». Для укупоривания стеклянных бутылок и ПЭТ-бутылок навинчи- вающимися колпачками разработаны и выпускаются машины А017М. Основной рабочий орган машины - шпиндель - представляет собой гильзу с вращающимся в упорных подшипниках валом. На нижнем конце вала укреплен укупорочный патрон. Подъем шпинделя осуществ- ляется от кулачка посредством двуплечевого рычага, опускание - от пружины. В принципе укупорочное устройство такого же типа, что и в ручных машинах аналогичного назначения. Машина выпускается в нескольких вариантах исполнения: под алю- миниевый колпачок с отрывным кольцом (винтовой), для ПЭТ-бутылок с крышками Keptu-Rept (с растительным маслом) и др. Технические характеристики машины приведены в табл. 5.3. Общие вопросы монтажа, эксплуатации и ремонта укупорочных машин, а также охраны труда обслуживающего персонала освещены в литературе [5].
6. ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 6.1. Классификация и общие сведения В производственном цикле выделяют несколько видов и этапов контроля (инспекции) бутылок: 1. Инспекция порожних бутылок на степень их загрязнения, нали- чие сколов, механических повреждений, трещин, целостность горлы- шек, корпусов и донышек бутылок перед их мойкой, ополаскиванием и обдувкой. Бутылки с найденными дефектами отбраковываются до мой- ки. Эта операция производится визуально с помощью световых экранов. 2. Инспекция бутылок, особенно возвратных, после мойки. Визу- альная инспекция на линиях малой производительности обычно доста- точна, если проведен надежный осмотр бутылок перед их мойкой. На линиях высокой производительности (24, 36 и 48 тыс. бутылок в час) перед фасованием жидкости в бутылки целесообразно производить кон- троль чистоты дна и стенок вымытых бутылок, уплотнительной и резь- бовой частей их венчика, опознавание остатков щелочи в бутылке, кон- троль параметров бутылки, ее цвета и целостности. 3. Инспекция бутылок, наполненных продуктом. Удалению подле- жат негерметично укупоренные бутылки, бутылки с мутным изделием и посторонними включениями - частицами стекла, обрывками бумаги, пленками и т. д. Производительность инспекционных машин с визуаль- ным контролем не превышает 6 тыс. бутылок в час и ограничена воз- можностями оператора-контролера. Это обстоятельство вынуждает в линиях упаковывания более высокой производительности устанавли- вать несколько инспекционных или спаренных машин, а в отдельных случаях даже отказываться от этой операции вообще. 4. Контроль уровня наполнения напитка и точности дозы, контроль качества укупоривания. Инспекция проводится устройствами, устанавли- ваемыми на транспортере линии после фасовочно-укупорочной машины, и является гарантией качества продукции в высокопроизводительных линиях. Устройства осуществляют контроль наличия колпачка, устанав- ливают наличие недолитых или пустых бутылок, выталкивают на нако- питель некачественные бутылки, определяют их количество и недостатки, находят источник дефекта (фасовочное или укупорочное устройство). Контроль этикеток, производимый в некоторых устройствах, предотвра- щает выход с линии бутылок с дефектной этикеткой.
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 119 5. Контроль бутылок в ящиках с готовой продукцией. В линиях ма- лой производительности эту операцию выполняет оператор машины для укладки бутылок в ящики или же она вообще не производится. Приме- нительно к линиям производительностью 24, 36 и 48 тыс. бутылок в час предусматривается использование манипулятора, который не только устраняет нестандартные ящики, но и устанавливает наличие недоуком- плектованных ящиков с бутылками, наличие в ящиках бутылок без про- бок, выталкивает отбракованные ящики на стол комплектации и опре- деляет их количество. Отечественной нормативной документацией (см. главу 1) преду- смотрена инспекция как порожних бутылок после мойки, так и напол- ненных после укупоривания или пастеризации. Это, в принципе, отно- сится к линиям упаковывания пищевых жидкостей любой производи- тельности. На зарубежных линиях инспекция наполненных бутылок, как правило, не производится. Вместе с тем, необходимо отметить, что проведение инспекции напол- ненных бутылок представляет собой определенные трудности, поскольку она может быть эффективной лишь для бутылок со светлыми и прозрачны- ми напитками; обнаружить посторонние включения в темных и непрозрач- ных напитках трудно как при визуальном, так и объективном контроле. По- этому проведение этой операции и использование соответствующего обору- дования во многом зависит от конкретных условий производства. Порожние бутылки в принципе можно просматривать в любом по- ложении, необходимо лишь, чтобы их стенки хорошо просвечивались. Что касается обнаружения в жидкости посторонних включений (при инспекции наполненных бутылок), то для этого необходимо перемеще- ние этих включений. Это может быть достигнуто путем быстрого (обя- зательно быстрого) переворачивания бутылок на 180° перед световым экраном, раскручивания и резкого остановки бутылок и др. При перево- рачивании бутылок включения, имеющие меньший удельный вес, чем продукт, всплывают, а более тяжелые опускаются, что и фиксируется при контроле, в частности, визуальном. Классифицировать инспекционное оборудование можно по ряду признаков: • по методу контроля (визуальные, фотооптические и фотоэлектрон- ные; последние относят к объективным методам); • по кинематическим признакам (направлению движения бутылок) (линейные и карусельные; при этом визуальные машины и устройст-
120 ГЛАВА 6 ва могут быть как линейными, так и карусельными, а фотооптические и фотоэлектронные - только карусельными); • по характеру движения бутылок (с непрерывным и прерывистым движением); • по положению бутылки при инспекции (горлом вверх и горлом вниз, т. е. без переворачивания или с переворачиванием); • по направлению движения бутылки по отношению к оператору (с движением «на оператора» и «мимо оператора»; это имеет значение при визуальном просмотре, поскольку этот фактор влияет на зрение оператора и, соответственно, на надежность просмотра бутылок; в первом случае нагрузка на глаза меньше); • по конструкции (световые экраны, барабанные, дисковые, конвей- ерные машины; световые экраны обычно относят к инспекционным устройствам); • по способу удаления забракованных бутылок (вручную, автомати- чески, при помощи специального механизма по команде оператора, непосредственно во время просмотра или после возвращения буты- лок на основной конвейер, во время нахождения бутылок в машине или после выхода из нее и т. д.; это в первую очередь определяется конструкцией машины и ее производительностью); • по производительности (деление условно и относится к машинам) [6, 20]. 6.2. Инспекционные устройства Простейшими устройствами для контроля бутылок (пустых или что реже, наполненных) являются обычные световые экраны (фонари), в которых бутылки просматриваются без переворачивания при прохож- дении мимо источника света, укрепленного сбоку конвейера для буты- лок. Источником света могут служить лампы накаливания или люми- несцентные лампы. Световой экран ВСЭ, показанный на рис. 6.1, а, укреплен на фун- даменте при помощи башмаков и подсоединен к конвейеру линии пере- ходными мостиками, закрепленными на его направляющих. Задняя стенка кожуха экрана имеет отверстия для отвода теплоты. Передняя стенка и экрана закрыты стеклами матового цвета. На экране установ- лены регулируемые направляющие для обеспечения зазора необходи-
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 121 мой величины между передней стенкой экрана и направляющей в зави- симости от вместимости и типа бутылок. Рис. 6.1. Световые экраны: а - ВСЭ (7 - стойка; 2 - направляющая; 3 - ограждение; 4 - рама; 5 - кожух); б ~ ОБ6Т-2401 (7 - кожух; 2 - стекло; 3 - лампа) Световые экраны подобного типа, но без стоек и направляющих Для конвейера, выпускаются под маркой ОБ6Т-2401Б (рис. 6.1, б). Технические характеристики световых экранов приведены в табл. 6.1. Визуальный контроль чистоты бутылок и качества налитых в них пищевых жидкостей зависит от навыков контролера, длительности просмотра (экспозиции) бутылок и их освещенности. Просмотр подсвечиваемых бутылок, особенно непрерывно проходящих мимо
122 ГЛАВА 6 контролера, приводит к быстрой его утомляемости. Поэтому негативное воздействие на зрение контролеров должно быть минимизированно. Световые экраны для инспекции бутылок должны создавать рав- номерный световой поток на всем участке просматривания. В световых экранах предпочтительнее использовать отраженный световой поток, создаваемый лампами накаливания. Люминесцентные лампы больше утомляют зрение. Другим недостатком существующих конструкций является также и то, что места в зоне просмотра, за которыми находятся лампы, выделя- ются яркими пятнами, которые быстро утомляют зрение контролера. Чтобы избежать этого, можно рекомендовать более рациональную кон- фигурацию экрана (рис. 6.2, а) [5, 6]. Рис. 6.2. Профиль светового экрана (а) и усовершенствованное устройство для просмотра бутылок (б) Верхняя кривая контура представляет собой часть эллипса с фоку- сами в точках F| и F2. Лампа накаливания размещена так, что центр све- чения находится в фокусе F|. Так как поверхность экрана, соответст- вующая участку АВ на рисунке, представляет собой эллиптический ци- линдр с образующей, перпендикулярной плоскости рисунка, то в соот-
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 123 ветствии с оптическими свойствами такой поверхности любой световой луч, вышедший из фокуса F| и отразившийся от нее, пойдет через другой фокус F2. Нижняя кривая CD контура представляет собой параболу с фокусом, совпадающим с фокусом эллипса F2. Нижняя поверхность эк- рана, соответствующая участку CD на рисунке, является частью парабо- лического цилиндра с образующей, нормальной плоскости рисунка. Со- гласно оптическим свойствам такой поверхности все лучи, отразившиеся от нее и идущие через фокус точки F2, пойдут параллельным пучком. На рисунке направление движения лучей, идущих от лампы, показано стрелками. Переходный участок ВС является сопрягающим для верхней и нижней поверхностей и представляет собой часть круговой цилиндри- ческой поверхности. Таким образом, большая часть световых лучей от лампы, отразив- шись от внутренней поверхности экрана, выходит в область просматри- вания бутылок равномерным потоком. Часть прямого света ламп попадает непосредственно на бутылку сверху и способствует лучшему просматриванию венчика бутылки. При этом источник света находится вне поля зрения оператора. Для просматривания пустых бутылок на экране длиной 600 мм доста- точно двух ламп накаливания по 100 Вт каждая. Такого рода модернизация может быть выполнена силами любого производства. Большой практический интерес представляет собой и следующая разработка. Корпус светового экрана (рис. 6.3, б) частично выдвинут на транспор- тер. Корпус имеет две вогнутые зеркальные поверхности 7, которые отра- жают лучи света ламп так, что они сосредотачиваются на боковой поверх- ности бутылок. Нижние лампы и рефлектор 2 предназначены для просве- чивания дна бутылок. В верхней части корпуса установлено зеркало 6 для контроля состояния торцевой поверхности горлышка бутылки. Угол наклона плоскости зеркала можно изменять с помощью боко- вых шарниров с зажимами. Оригинальность конструкции в том, что бу- тылки при перемещении их по ленте транспортера вращаются вокруг своей оси и поэтому просвечиваются со всех сторон. Устройство крепится стойками 7 к раме 8 транспортера 5, а столик 9 сделан выдвижным и закрепляется в нужном положении гайками 3. При этом между столиком и движущейся лентой транспорта образуется Щель, через которую происходит просвечивание дна бутылки от нижне- го рефлектора. Движущиеся по транспортеру бутылки смещаются на-
124 ГЛАВА 6 правляющими / и 10 на столик так, что одним краем они продолжают опираться на ленту транспорта, а другим - на край столика. Так как од- на опора бутылки движется, а другая неподвижна, то под действием сил трения бутылки вращаются и перемещаются перед освещенным экра- ном, а затем другими направляющими снова выводятся на ленту транс- портера. Такое усовершенствование также может быть выполнено непо- средственно на производстве. Таблица 6.1 Технические характеристики световых экранов Показатели Марка ВСЭ ОБ6-2401Б Производительность, бу'ьч До 6000 До 6000 Вместимость просматри- ваемых бутылок, л 0.25: 0,33: 0,5: 0,7; 0.75 0.25: 0.33: 0.5: 0.7: 0.75 Источник света Люминесцентные лампы Лампы накаливания Габаритные размеры, мм 1885x410x1522 612x250x460 Масса, кг 121 9,5 Предприятие- изготовитель ОАО “Мелитополь- продмаш". Украина ОАО “Мелитополь- продмаш”, Украина 6.3. Инспекционные машины Линии упаковывания пищевых жидкостей в разное время были ос- нащены различными инспекционными машинами, о чем свидетельствует их классификация (п. 6.1). До настоящего времени на ряде производств используются машины, для которых базовой конструкцией является из- вестная машина АБ: АБ-1. АБ-2 (сдвоенная),1 АБ-3, АБ-4, АБ-1М, АБ- 1МП. Б2-ВБА и Т1-АБЕ. Они относятся к машинам линейного типа с прерывистым движением рабочего органа, обеспечивающего визуаль- ную инспекцию бутылок в перевернутом положении. Эти машины под- робно описаны в литературе [5, 6, 20], а их техническая характеристика приводится в табл. 6.2. В настоящее время из всего разнообразия визуальных инспекцион- ных машин в отрасли наиболее распространены линейные машины с не- прерывным перемещением бутылок (конвейерного типа) и просмотром их при переворачивании. В основе всех этих машин лежит схема извест-
Технические характеристики линейных инспекционных машин циклического действия Таблица 6.2 Показатели Марки АБ-1 АБ-2 АБ-3 АБ-4 Производительность, бут/ч 3000 6000 2400 4800 Вместимость инспектируемых бутылок, .1 0,5 0,25; 0,33 0.7: 0.8 0,5; 0,7; 0,8 Количество одновременно просматриваемых бутылок, шт 4 6 3 5 Мощность привода. кВт 0,27 0.27 0,27 0,27 Габаритные размеры, мм 760x500x1600 760x500x1600 760x500x1600 760x500x1600 Масса, кг 330 330 330 330 Показатели Марки АБ-1М АБ-1МП Б2-ВБА Т1-АБЕ Производительность, бут/ч 4500 3750 1800 1000 6000 3000 3000 3000 Вместимость инспектируемых бут ылок. л 0,25; 0,33 0.5 0.25: 0,33 0.5 0,25; 0,33 0,5; 0,7; 0,8 0.25; 0,33: 0.5 0.7: 0.8 Количество одновременно просматриваемых бутылок, шт 6 5 5 8 5 4 Длительность просмотра, с 3.2 2.7 9,6 | 12 - 3.75 3,0 Мощность привода, кВт 0.6 0.6 0,6 0.55 Габаритные размеры, мм 935x850x1700 935x850x1700 1150x720x1974 930x930x1650 Масса, кг 415 415 425 425 125
126 ГЛАВА 6 ной машины БАЗ. Современные машины такого типа выпускались и вы- пускаются под марками: БАЗ-6, БА32-М, Т1-АБИ, Т1-АБ2-И, В6-ВИА, В6-ВИБ, Д9-ВАБ, БЗ-ВРК/5, БЗ-ВУЛ/З, ЛПМ7-6010. Ниже для примера описаны машины В6-ВИА и В6-ВИБ. Машины различаются направлени- ем движения бутылок (в ВИА - слева направо, в ВИБ - справа налево). Общий вид машины ВИА (ВИБ) показан на рис. 6.3, а. Все основ- ные сборочные единицы машины закреплены на станине, за исключе- нием электрошкафа, который устанавливается отдельно. б Рис. 6.3. Инспекционная машина В6-ВИА (В6-ВИБ): / - общий вид (/ - механизм ввода и вывода бутылок: 2 - направляющая: 3 - бу- тылкопоситель; 4 - станина; 5 - светильник); б - кинематическая схема (вариант для машины ВИА)
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 127 Станина представляет собой сварную конструкцию, в верхней час- ти которой смонтирован привод. Привод состоит из электродвигателя, вариатора и червячного редуктора, на ведущем валу которого располо- жены предохранительная муфта и сменные шкивы. На ведомом валу редуктора находится звездочка, от которой через цепную передачу при- водится во вращение ведущий вал цепи с бутылконосителями. Бутылконосители сварной конструкции состоят из двух отштампо- ванных щек, соединенных между собой двумя перемычками. К верхней перемычке крепится регулируемый упор-ограничитель положения бу- тылки, к нижней - кронштейн (тарелка), служащий нижней опорой при перевороте бутылки горлышком вниз. Тарелка имеет вертикальные пазы, обеспечивающие регулирование опоры по высоте бутылки. На щеки бу- тылконосителей надеваются пластмассовые вкладыши, обеспечивающие необходимый боковой зазор при входе бутылок в бутылконосители. Ввод и вывод бутылок в бутылконосители осуществляется меха- низмом, состоящим из горизонтально расположенного стола, звездочки, захватывающей бутылки с конвейера и подающей их в бутылконосите- ли, шаблона и направляющих, обеспечивающих плавный вывод буты- лок на конвейер. Захватывающая звездочка приводится во вращение через коническую и цепную передачи от вала ведущей звездочки цепи с бутылконосителями. Такая кинематическая связь обеспечивает надежную фиксацию положения подаваемой звездочкой бутылки относительно бутылконосителя. Для предотвращения выпадений бутылок из бутылконосителей предусмотрена направляющая сварной конструкции, которая крепится к станине и столу и служит ограничителем положения бутылки. Отбракованные бутылки достают из бутылконосителей вручную. На рис. 6.3, б показана кинематическая схема машины В6-ВИА. Инспекционная машина БЗ-ВУЛ/З, в отличие от перечисленных ма- шин, имеет существенную особенность: контролер избавлен от необхо- димости вручную вынимать отбракованные бутылки из носителя. Дости- гается это установкой специального устройства для выталкивания отбра- кованной бутылки во второй ряд для последующего отвода. Устройство срабатывает при нажатии контролером кнопки на носителе в котором находится забракованная бутылка. Для линий большой производительности (12 тыс. бут/ч) разработа- ны машины БЗ-ВИЕ и РП/МА. Они представляют собой инспекционные Машины такого же типа, но в двухпоточном исполнении [6, 20]. Их об- саживают два контролера с двух сторон конвейера.
128 ГЛАВА 6 Технические характеристики всех перечисленных инспекционных машин непрерывного действия (в том числе БЗ-ВИЕ и РП/МА, учиты- вая их перспективность) приведены в табл. 6.3. На отечественных предприятиях для инспекции бутылок с продук- цией используются машины карусельного типа MCV, выпускаемые фирмой «Perrier» (Франция). Она выпускается нескольких моделей MCV-14, MCV-24 и MCV-25 (рис. 6.4). Рис. 6.4. Инспекционная машина MCV-25: а - общий вид; б - карусель; в - головка захвата бутылок (/ - станина; 2, 3, 8 - на- правляющие; 4 - вращающейся столик; 5 - выгрузочная звездочка; б, 9 - предохрани- тельные устройства; 10 - загрузочная звездочка; 11 - рукоятка; 12 - коническая зуб- чатая передача; 13 - колпачок; 14,20- диски; 15 - захватная головка; 16,21 - стойки; 17 - лампа: 18 - световой экран; 19 - вал; 22 - палец; 23 - корпус головки; 24 - под- пружиненный шток; 25, 30 - пружины; 26 - кронштейн; 27 - толкатель; 28 - кулачок; 29 - сухарик; 31 - фланец; 32 - ролик; 33, 36 - оси; 34 - подпружиненный блок с профильной частью; 35 - двуплечный рычаг; 37- шарики) Машина MCV-25 работает следующим образом. Бутылки загрузоч- ной звездочкой подаются к карусели, при этом горлышко бутылки раз- мещается между двумя головками. Происходит проворачивание
Технические характеристики линейных инспекционных машин непрерывного действия Таблица 6.3 Показатели Марки БАЗ БАЗ-6 БА32-М Т1-АБИ Т1-АБ2-И В6-ВИА (В6-ВИБ) Производитель- ность, бут/ч 4000-6000 4000-6000 4800-7200 6000 6000 3200-6600 Вместимость инспектируемых бутылок, л 0,5 0,5 0,5 0,5; 0,7; 0,75 0,5; 0,7; 0,75 0,25-0,75 Средняя длительность просмотра бутылок, с 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Мощность привода, кВт 0,27-0,4 0,27-0,4 0,27-0,4 0,27-0,4 0,27-0.4 0,37 Габаритные размеры 1170x650x1700 1166x659x1632 1160x660x1630 1610x787x1975 1550x760x1870 1600x935x2000 Масса, кг 410 350 300 578 560 480 Предприятие- изготовитель Механические мастерские АО «Кристалл», Москва Нежинский механический завод, Украина 129
co о Таблица 6.3 (продолжение) Технические характеристики линейных инспекционных машин непрерывного действия Показатели Марки ЛПМ7-6010 Д9-ВАБ БЗ-ВРК/5 БЗ-ВИЕ БЗ-ВУЛ/З РП/МА Производитель- ность, бут/ч 6600 1500-4500 6000 13200 6600 12000 Вместимость инспектируем ых бутылок, л 0,25-0,75 0,33; 0,5; 0,7 0,5; 0,7 0,25-0,75 0,5 0,25; 0,5 Средняя длительность просмотра бутылок, с 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Мощность привода, кВт 0,45 0,95 1,0 4,4 0,63 0,6 Габаритные размеры 1660x870x2090 1270x410x1710 2200x900x2200 3800x1300x2000 1750x900x2100 1250x900x1725 Масса, кг 480 295 1055 1800 680 400 Предприятие- изготовитель ПО «Ленпродмаш», Санкт- Петербург ООО «Пищемаш», Москва ОАО «Мелитопольпродмаш», Украина Нежинский механический завод, Украина Механические мастерские АО «Кристалл», Москва
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 131 двуплечевого рычага первой головки, шаровым наконечником которого горлышко бутылки прижимается к профильному гнезду второй головки. При дальнейшем вращении карусели бутылка (а вместе с ней и головка) проворачивается профильными направляющими и устанавливается гор- лышком вниз. В таком положении она проходит перед световым экраном и просматривается контролером. Затем профильные направляющие уста- навливают бутылку горлышком вверх, головка освобождает ее, и выгру- зочная звездочка выводит бутылку на конвейер. Если бутылка с дефек- том, контролер нажимает на палец головки, бутылка на выходе попадает в профильные направляющие и автоматически выводится на столик сбора отбракованных бутылок. Следует, однако, отметить и серьезный эксплуатационный недос- таток этой машины: расположение механизма загрузки и выгрузки бу- тылок (звездочек) и участка просмотра бутылок с противоположных сторон машины, что требует двух операторов для ее обслуживания (просмотра бутылок и наблюдения за их загрузкой и выгрузкой). Техническая характеристика некоторых моделей машины MCV приведена в табл. 6.4. Таблица 6.4 Техническая характеристика инспекционных машин MCV Показатели Марка MCV-14 MCV-20 MCV-25 Производитель- ность, бут/ч 1400-5000 2000-7000 2000-8000 Высота инспекти- руемых бутылок, мм 120-360 120-360 120-360 Шаг между цен- трами захватов, мм 125 125 100 Мощность приво- да, кВт 0,85 1,0 1,0 Габаритные раз- меры, мм 1485x1275x2150 1700x1490x2150 1580x1420x2000 Масса, кг 590 820 852 Общие вопросы монтажа, эксплуатации и ремонта инспекционных машин, а также охраны труда обслуживающего персонала освещены в литературе [5].
132 ГЛАВА 6 6.4. Инспекционные машины объективного контроля Объективные методы контроля качества продукта в бутылке основа- ны на использовании фотоэлементов, реагирующих на изменение луче- пропускания жидкости, находящейся в инспектируемой стеклянной таре. Однако несмотря на объективность такого контроля, имеются серьезные трудности для широкого внедрения такого рода машин в производство. Это связано с разнообразным и часто сменяющемся ассортиментом про- дукции на линиях упаковывания (что особенно актуально в винодельче- ской промышленности). Продукция выпускается с разными оптическими свойствами, а это вызывает необходимость частой переналадки машины. Гораздо целесообразнее использовать устройства такого типа для контроля пустых бутылок, что особенно широко распространено за ру- бежом. Так, например, фирма Fords (Великобритания) выпускает маши- ну АВ-1, предназначенную для инспекции всей поверхности пустых бутылок после их выхода из бутылкомоечной машины. Схема машины показана на рис. 6.5, а, б. Инспекция осуществляется с помощью свето- вых лучей с применением фотоэлементов. Бутылка по конвейеру входит в загрузочную звездочку, которая перемещает ее через участок инспек- ции дна (рис. 6.5, а). Рис. 6.5. Принципиальные схемы оптических устройств машин для инспекции бутылок: а, б - Fords (7 - звездочка; 2, 6,12 - источники света; 3, 14 - экраны; 4 - оптиче- ская система; 5 - диффузор; 7 - карусельная головка; 8 - пластинки; 9 - линзы; 10 - фотоэлемент; 11 - прижим; 73 - камера; 75 - зеркало; 16 - столик); в - Opti- scan (7 - молочное стекло; 2 - линзы; 3 - фотоэлемент; 4 - призма; 5 - турникет; 6 - спускное приспособление; 7 - вакуумный выбрасыватель бутылок; 8 - коле- со-звезда; 9 - источник света)
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 133 При этом бутылка прижимается боковым зажимом к звездочке и переносится над диффузором, не касаясь его. Луч света из диффузора проходит через дно бутылки и попадает на фотоэлемент оптической системы, расположенной над горлышком бутылки и перемещающейся вместе с ней. Сигнал из фотоэлемента попадает на дискриминатор в электронном блоке, который обнаруживает изменение яркости луча в случае загрязнения бутылки и посылает сигнал в запоминающее уст- ройство. Далее бутылки (рис. 6.5, б) поступают на столики карусели, при- жимаются сверху специальным прижимом и начинают быстро вращать- ся, проходя перед источником света, расположенным с наружной сто- роны карусели на уровне цилиндрической части бутылок и состоящим из нескольких ламп и рассеивающего экрана. Свет проходит через бо- ковую поверхность вращающейся бутылки и через имеющуюся напро- тив каждой бутылки вертикальную щель в стенке барабана карусели и оптическую систему, попадает на фотоэлементы, расположенные в цен- тре карусели. Сила света может регулироваться при настройке машины на определенную партию бутылок (с определенной толщиной и цветом стекла). Вертикальная щель разделена на несколько зон пластинками, находящимися внутри барабана. Свет каждой зоны проходит через свою оптическую систему и попадает на определенный фотоэлемент, кото- рый, в свою очередь, состоит из нескольких секций, расположенных одна над другой, для улучшения инспекции по вертикали. Зоны инспек- ции можно регулировать по высоте с помощью пластинок. В случае надобности можно полностью исключить какую-либо зо- ну просмотра, например ту, где имеется узор или надпись на стекле. Выпуклые рисунки на стекле, как правило, можно инспектировать, так как чувствительность света не меняется благодаря специальному диффузору. При быстром вращении бутылок посторонние тела, лежа- щие на дне, отбрасываются центробежной силой на стенки и обнаружи- ваются повторно. Таким образом, посторонние твердые частицы, нахо- дящиеся на дне бутылки, инспектируются дважды. Во время инспекции боковой поверхности бутылки сигнал от фото- элемента также посылается в запоминающее устройство и сохраняется до момента прихода бутылки в определенное место на выходе из машины, где электропневматический селектор отправляет ее на браковочный столик. Производительность такой машины - 24000 бутылок в час. Фирма Barry-Wehmiller (Великобритания) выпускает машины Opti- scan для инспекции дна пустых бутылок после выхода их из бутылкомо- ечной машины. Бутылки с конвейера поступают в звездочку, в карманах
134 ГЛАВА 6 которой установлены клапаны с присасывающей головкой. Через дно бутылки пропускается пучок света (рис. 6.5, в), который при изменении своей интенсивности в случае наличия на дне посторонних предметов (как прозрачных, например целлофана, так и непрозрачных) либо за- грязнений дает сигнал на фотоэлектронное устройство, посылающее импульс через усилитель на включение вакуума в соответствующем клапане. Отбракованная бутылка присасывается к вакуум-головке и от- водится на отбраковочный столик. Часовая производительность машины - до 36000 бутылок; эффек- тивность обнаружения на дне бутылки посторонних предметов размером более 4,7 мм составляет 99%, менее 3,1 мм - 95%. Аналогичное устройство имеет машина той же фирмы для сортировки бутылок по форме, высоте, диаметру, цвету и с отлитым на стекле знаком. Описанные устройства обладают избирательностью действия (по просматриваемой зоне). Применение электронной техники позволяет разрабатывать ин- спекционные устройства другого принципа действия, а именно путем сравнения с эталоном. При этом должны быть проконтролированы все части бутылки. Принцип контроля осуществляется следующим образом. Изобра- жение развертывается в точечный растр. Каждая точка соответствует определенному уровню яркости, который измеряется. Затем произво- дится числовая обработка изображения. Из-за большого числа обраба- тываемых точек (до 70000 за 20 миллисекунд) такая обработка может быть осуществлена лишь при помощи достаточно быстродействующего компьютера, который сравнивает поступающую информацию с эталон- ной. Превышение определенных заранее установленных отклонений фиксируется и служит импульсом для системы управления процессом. Примером реализации этого принципа может служить инспекци- онная машина Alfatronic фирмы «Holsten+Kappert» (ФРГ). В машине используются три независимые системы для контроля дна, боковых сте- нок и горла бутылок. Контроль дна осуществляется с помощью двойной системы, разме- щенной над проверяемой бутылкой (рис. 6.6). Одна из них проверяет дно на наличие посторонних включений, вторая - на наличие остатков жидко- сти (рис. 6.6, а). Эта двойная система соединена в один блок, работающий от одного источника света (500 Вт).
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 135 Рис. 6.6. Схема электронно-оптического контроля бутылок: а - контроль дна бутылки; б - контроль остатков жидкости в бутылке (У - дат- чик; 2 - приемное устройство); в - контроль стенок бутылки (У - контролирую- щая система; 2 - платформа; 3 - источник света); г - контроль мелких царапин на наружной поверхности бутылок; д - контроль горла (У - телекамера; 2 - стробо- скоп); е - схема компоновки машины (У, 2, 3 - соответственно входящий, выхо- дящий потоки и поток отбраковывания бутылок) Матовое стекло, размещенное между источником света и дном, обеспечивает равномерное распределение света. Для контроля посторонних включений дно бутылки делится на две зоны - растровую и радиальную. Попадающий на дно бутылки свет пре- образуется системой линз в пучок и через полупроницаемое колеблющее- ся зеркало отражается частично на растровый фотоприемник, а частично через вращающуюся призму - на радиальный. При этом с большой точностью исследуются квадратное поле на дне бутылки и периферийные участки дна. Наличие постороннего тела На Дне уменьшает яркость участка, соответственно уменьшается и сила
136 ГЛАВА 6 тока, возникающего в фотоприемнике, что фиксируется компьютером при сравнении этих данных с эталонными. Контроль остатков жидкости основан на принципе улавливания пропущенных дном бутылки инфракрасных лучей, исходящих от ис- точника света. Здесь используется физическое явление, заключающееся в том, что теплоаккумулирующая инфракрасная «доля» света сильнее абсорбируется жидкостями, чем воздухом. Для контроля остатков жидкости на дне может быть применена система, основанная на измерении высокочастотной емкости бутылки. Бутылка, помещенная между датчиком и приемным устройством (рис. 6.6, б), образует конденсатор. Если между пластинами конденсатора (в данном случае между стенками бутылки) имеются различные среды (воздух или жидкость), то и емкости в этих случаях будут различными. Емкость при наличии жидкости в бутылке может быть почти в 20 раз больше. Контроль стенок бутылки осуществляется системой, показанной на рис. 6.6, в. При этом выявляются загрязнения на внутренней и наружной поверхностях бутылки, а также посторонние тела внутри бутылки. Бу- тылка просвечивается источником света при нахождении ее на плат- форме под колокольчиком, когда на пути световых лучей нет никаких элементов машины. Необходимость установки нескольких камер обу- словлена стремлением избежать ошибок в оценке состояния граничных зон из-за увеличенной толщины стекла. При прохождении мимо разных камер бутылка поворачивается, и ошибки исключаются. Особым случаем является наличие на боковой поверхности бутылки мелких царапин. Во избежание последующей отбраковки таких бутылок в машине Alfatronic применена особая система оценки яркости каждой точки, а именно по сравнению с яркостью четырех соседних точек (рис. 6.6, г). Если эта разница мала, это означает наличие царапин, если велика - нали- чие загрязнений. При этом в компьютер вводится допустимое значение этой разницы. Контроль горла бутылки (рис. 6.6, д) с целью обнаружения меха- нических повреждений осуществляется телекамерой в блоке со стробо- скопом и зеркалами. Камера улавливает отраженное изображение в виде круга и передает его на компьютер, который сравнивает его с эталон- ным кольцом. При наличии отклонений, превышающих допустимые пределы, дается импульс для системы управления процессом контроля бутылок, и соответствующая бутылка выделяется из общего потока. Для этого
ИНСПЕКЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И МАШИНЫ 137 применяется вакуум-всасывающая система, рабочие органы которой выполняются в виде присосок. Представляет интерес компоновочное решение машины (рис. 6.6, е). Она располагается в виде отдельного блока, закрыта прозрачными и от- крывающимися стенками для возможности наблюдения за процессом и одновременного снижения уровня шума в цехе. На рис. 6.6, е показаны входящий и выходящий потоки бутылок, а также поток отбракованных бутылок. Производительность инспекционной машины Alfatronic - 60 000 бутылок в час. Следует отметить большую перспективность фотоэлектронных устройств для сортировки пустых бутылок или контроля их после мой- ки. Именно это качество послужило основанием для краткого освеще- ния данного вопроса в настоящей книге, посвященной оборудованию линий упаковывания небольшой производительности.
7. МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 7.1. Общие сведения Товарное оформление бутылок предполагает отделку горлышек и нанесение этикеток с целью придания упакованной продукции привле- кательного внешнего вида и защиты ее от подделки. Горла бутылок отделывают фольгой, в том числе в виде готовых гофрированных колпачков, изготовленных глубокой вытяжкой из алю- миниевой или свинцово-оловянной фольги, или специальными термо- усадочными декоративными колпачками из поливинилхлорида (ПВХ). Последний способ в настоящее время наиболее популярен. В промышленности применяют колпачки различных видов: откры- тые и закрытые сверху диском, прозрачные или цветные, имеющие уст- ройство вскрытия в виде перфорации или отрывного кольца и др. При этом может быть предусмотрена возможность нанесения рисунка или ин- формационных сведений на боковую поверхность или рельефа на верхний диск, подпрессовывания алюминиевой фольгой, нанесения голограммы и др. Разработаны и комбинированные варианты в виде термоусадочного колпачка со вставленной непосредственно в него корковой или пластико- вой пробкой. Этикетки, наносимые на бутылки, бывают нескольких видов: соб- ственно этикетки, часто называемые корпусными этикетками, кольерет- ки и контрэтикетки. Все они, особенно этикетки, в принципе могут быть бумажными (штучными или изготовленными из рулона, так называемые самоклеющиеся) или термопластическими. В настоящее время пока наиболее широко применяют бумажные штучные этикетки, на которые клей наносится в процессе этикетирования. Для изготовления таких этикеток в соответствии со стандартом применяют бумагу марок А, Б, В и М, масса 1 м2 которой составляет соответственно 70-100, 70, 45 и 100-120 г. Эта бумага одно- и двухсто- ронней гладкости, предназначенная для печатания многокрасочных эти- кеток, кольереток и контрэтикеток литографским или офсетным спосо- бом с последующей отделкой. Наклеивание этикетки весьма трудоемкая и ответственная опера- ция. На ее проведение влияют качество тары, этикетки, клея, надеж- ность оборудования, а также квалификация обслуживающего персонала. Для наклеивания этикетки, кольеретки и контрэтикетки на стеклянные
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 139 бутылки применяют быстрозастывающий клей. При его приготовлении используют декстрин, крахмал и воду, желатиновый, казеиновый клеи в различных соотношениях. Широко применяют и синтетический поли- акриловый клей. Рабочая температура клеев 15-22° С. В настоящее время в соответствии с действующим положением на бутылки наносят также акцизные марки и штрих-коды. Эти операции могут проводиться как самостоятельные (при помощи добавочных уст- ройств), но чаще всего их совмещают с нанесением этикеток, для чего на этикетировочных машинах устанавливаются специальные механизмы. В последние годы становятся популярными термоусадочные кру- говые этикетки. Ими отделывают продукцию, расфасованную в стек- лянную и пластиковую тару, в ликеро-водочной, пивобезалкогольной, винодельческой, молочной, масложировой, парфюмерной промышлен- ности, а также оформляют товары бытовой химии. Такие этикетки изготавливаются из пленки полипропилена (ПП), поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилентерефталата (ПЭТ). Рекомендуе- мая толщина пленки 35-60 мкм. Этикетки поставляются в рулонах или нарезанными в необходимых размерах (для ручного этикетирования), с продольной перфорацией, с термоактивным слоем и УФ-лаком. Термоусадочные этикетки можно наносить на порожние бутылки (до заполнения их продуктом) или на бутылки с продукцией после уку- поривания и инспекции. Термоусадочная этикетка, надетая на бутылку до ее наполнения, надежно защищает ее от разрыва при фасовании напитков под давлени- ем, а также защищает продукцию от проникновения ультрафиолетовых лучей, что увеличивает стойкость продукции. Сами этикетки практиче- ски не выцветают. К преимуществам термоусадочной этикетки следует также отнести: • высокое качество флексографской и глубокой печати (до десяти цветов, включая бронзу, серебро и золото); эффект прозрачности; • возможность применения на одной этикетке не только широкой цве- товой гаммы, но и спецэффектов (любого металла, изморози, матовой поверхности, высококачественной, полноценной фотографии и др.); • сохранность этикетки при трении или соударении бутылок за счет осуществления печати на ее внутренней стороне; • сохранность этикетки при намокании; • придание продукции более привлекательного вида.
140 ГЛАВА 7 В отдельных случаях бутылки, чаще всего стеклянные, оформля- ются термоусадочным материалом полностью (от дна до верха венчика горла), причем это покрытие включает (объединяет) корпусную этикет- ку, кольеретку, контрэтикетку, штрих-код, рекламные сведения, дату изготовления, срок реализации и др. Поскольку машины для товарного оформления бутылок весьма раз- нообразны по типу, принципу действия и конструкции, классификация этих машин приводится в соответствующих параграфах. 7.2. Машины для отделки горлышек бутылок Для отделки бутылок фольгой применяется несколько типов машин. На рис. 7.1, а показана машина Л5-ВФБ-6, предназначенная для изго- товления гофрированных колпачков из алюминиевой фольги, подачи их к укупоренным бутылкам, надевания их на горлышки бутылок, обжатия колпачков вокруг горлышек и выдачи бутылок на последующие операции. Кинематическая схема машины ВФБ-6, иллюстрирующая ее рабо- ту, представлена на рис. 7.1, б. Машина работает следующим образом. Заправленная в штампую- щую головку машины лента фольги сматывается с рулона и подается к штампу. В процессе хода штампа производятся высечка заготовки из ленты, формование колпачка и его гофрирование. Готовый гофрирован- ный колпачок втулкой и пружинным механизмом выталкивается из штампа и под действием струи сжатого воздуха подается в лоток. От- штампованные колпачки постепенно наполняют лоток до уровня распо- ложения датчика фотоблока. В случае переполнения лотка колпачками луч прерывается, срабатывает электроблокировка и штамп отключается. Включение штампа происходит автоматически при уровне колпачков в лотке ниже луча датчика фотоблока. Бутылка, перемещаемая конвейером, захватывает колпачок из лот- ка и переносится к обжимному патрону карусели. Поданная на столик непрерывно вращающегося ротора бутылка с надетым на ее горлышко колпачком поднимается столиком к обжимному патрону. При этом гоф- рированная юбка колпачка отгибается книзу, а бутылка, упираясь в шток обжимного патрона, поднимает его, открывая клапан дистрибуто- ра. Обкатывающийся по неподвижному копиру ротора ролик обжимно- го патрона передает давление из гидросистемы в резиновую манжету, которая обжимает колпачок на горлышке бутылки.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 141 Рис. 7.1. Машина Л5-ВФБ-6 для изготовления гофрированных кол- пачков и отделки ими горлышек бутылок: а - общий вид (7 - обжимная головка; 2 - штампующий механизм; 3 - ло- ток; 4 - стол загрузки и выгрузки бутылок; 5 - станина); б - кинематическая схема (7 - электродвигатель; 2 - вариатор; 3 - шкив; 4 - червячный редук- тор; 5 - шестеренчатый насос; 6 - предохранительная муфта; 7 - конечный выключатель; 8 - шнек; 9 - копир; 10 - микропереключатель; 77 - турни- кетные звездочки; 12 - подъемный столик; 13 - электромагнит; 14 - фото- Датчик; 75 - масляный насос; 16 - лоток для колпачков; 77 - микровыклю- чатель; 18 - штамп)
142 ГЛАВА 7 После обжатия колпачка бутылка турникетной звездочкой убирается из-под обжимного патрона и ставится на пластинчатый конвейер, кото- рый подает ее к следующей машине линии. Производительность машины Л5-ВФБ-6 - 3000-6000 бут/ч; вместимость бутылок - 0,25-0,8 л; характе- ристика фольги: ширина 120 мм, толщина 0,028-0,03 мм; количество об- жимных головок - 6; мощность привода - 2,2 кВт; габаритные размеры: 1250x1535x2450 мм; масса - 1300 кг; предприятие-изготовитель - ОАО «Темп» (Черкасский машиностроительный завод, Украина). Примером машины для отделки горлышек бутылок готовыми фольговыми колпачками, может служить машина СХ фирмы «Сопдех» (Франция) (рис. 7.2), которая может обеспечивать большую производи- тельность (до 15 тыс. бут/ч). Колпачки поступают из магазина, куда они заправляются уложенными в стопки (один в другой). Рис. 7.2. Машина СХ для надевания колпачков При отделке тихих вин вместимость магазина - 2100 колпачков (21 стопка на 100 колпачков диаметром 28,5-32,5 мм и длиной
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 143 40-70 мм). Поступающие по одному колпачки захватами поворачивают- ся на 90° и переносятся навстречу бутылке. Перемещение бутылок обеспечивается конвейерами, расположенными с боков от основного бутылочного конвейера. Эта машина может работать в блоке с другой, предназначенной для изготовления колпачков. При обжиме колпачков на горлышке бутылки образуются верти- кальные складки, которые при обкатке загибаются и разглаживаются. Машины для обжима и разглаживания колпачков конструктивно вы- полнены аналогично известным карусельным обкаточным или обжим- ным машинам. Машины аналогичного назначения выпускаются фирмой Girondine (Франция). Названное импортное оборудование имеется на отечествен- ных предприятиях. Машины для надевания термоусадочных колпачков (в зарубежной литературе их называют дистрибуторами) работают по следующей об- щей схеме: колпачки из стопки передаются на ротор, где удерживаются при помощи вакуума, а затем при прохождении бутылки по транспорте- ру колпачки поштучно сбрасываются на венчик горла бутылки и затем дожимаются специальным устройством до полного надевания их на гор- ло. Усадка колпачка происходит за счет нагрева его горячим воздухом температурой около 200° С в термоусадочной головке или термоканале. Машины для надевания колпачков различают по следующим при- знакам: • по исполнению, т. е. они могут быть самостоятельным изделием, или работать в блоке с термоусадочной машиной (рис. 7.3, а) или термоусадочным туннелем (камерой) (рис. 7.3, б); • по конструктивным особенностям (схеме движения бутылки) - ка- русельные (рис. 7.3, а) и линейные (рис. 7.3, б); • по виду нагревательных элементов - с электрическими ТЭНами, инфракрасными лампами, электрофенами, нагнетающими горячий воздух в туннель; • по производительности - с 1, 2, 4, 8 и 12 термоусадочными устрой- ствами (головками) производительностью соответственно 1, 2, 4, 12 и 20 тыс. бут/ч и с туннелями (камерами) различной длины: от 700 до 1400 мм производительностью соответственно 6-12 тыс. бут/ч.
144 ГЛАВА 7 Рис. 7.3. Машины для надевания колпачков в блоке: а - с термоусадочной машиной; б - с термоусадочным туннелем; / - магазин колпачков; 2 - механизм переноса колпачков; 3 - карусель обжима (термо- усадки) (на рис. 7.2, а) или термоусадочный туннель (на рис. 7.2, б); 4 - ста- нина; 5 - транспортер; 6 - шнек-делитель Из отечественного оборудования указанного назначения наиболее известны установки ТК-700 и ТК-1000, представляющие собой термо- усадочные камеры, обеспечивающие усадку колпачков, заранее надетых (чаще всего вручную) на горлышки бутылок. Усадка колпачков происходит за счет их нагрева горячим воздухом (200° С) и осуществляется при постоянном перемещении воздушной струи по высоте колпачка (от верхней к нижней части). Усадочная ка- мера состоит из термоканала с тремя нагревателями, двух направляю- щих, двух кронштейнов, упора, ходового винта и пульта управления. Укупоренные бутылки с продукцией и надетыми на них термо- усадочными колпачками направляются в термоканал транспортером. Установки обеспечивают обработку бутылок различных типов, в том числе из ПВХ и ПЭТ вместимостью до 1,0 л. На рис. 7.4 показан общий вид установки ТК-1000, а на рис. 7.5 " устройство термоканала.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 145 Рис. 7.4. Установка ТК-1000 (общий вид): 1 - нагреватели; 2 - электрошкаф; 3 - камера; 4 - транспортер; 5 - маховик ре- гулировки высоты установки оборудования; 6 - вентилятор; 7 - стойка; 8 - дат- чик наличия бутылок в а Рис. 7.5. Термоканал: ° ' патрубок для подачи горячего воздуха: 7 - торцевая пластина; 2 - кожух; 3 - Рассеиватель; 4 - слой изоляции (стекловолокно с алюминиевой фольгой)
146 ГЛАВА 7 Датчик наличия бутылок (рис. 7.4) дает команду механизму, обес- печивающему подъем термоканала на высоту 150 мм, что исключает . перегрев колпачков и бутылок с продуктом при остановке всей линии или транспортера. Аналогичные установки выпускаются под маркой Т-300. Технические характеристики описанных установок приведены в табл. 7.1. Таблица 7.1 Технические характеристики термоусадочных камер Показатели Марка ТК-700 ТК-1000 Т-300 Производительность, бут/ч 6000 9000 До 6000 Длина камеры, мм 700 1000 — Высота колпачков, мм 20-60 20-60 20-60 Мощность нагревателей, кВт 10,2 9,0 4,0 Габаритные размеры, мм 700x560x2000 1000x650x2000 970x300x1320 Масса, кг 100 120 50 Предприятие- изготовитель АО «ТОКК», Москва АО «ТОКК», Москва «Нижновхим- сервис», г. Нижний Новгород 7.3. Машины для нанесения этикеток Этикетировочные машины предназначены для нанесения на тару (бу- тылки) с продукцией этикеток различных видов (см. п. 7.1). В настоящее время в отрасли используется большая номенклатура этикетировочных машин, различающихся по принципу действия, типу и конструктивному исполнению [6, 17]. Общим для современных этикетировочных машин является нали- чие устройства (механизма) подачи и отвода бутылок, их распределе- ния, кассет для различных видов этикеток, этикетопереносчика, штем- пелюющего и клеевого устройств, а также устройства для разглажива- ния этикеток. Процесс нанесения штучных (наиболее распространен- ных) этикеток на бутылку, таким образом, состоит из следующих опе- раций: вывода этикетки из магазина; передачи этикетки на передающий орган (этикетопереносчик); нанесения штемпеля на этикетку; нанесения клея на этикетку; передачи этикетки на бутылку; разглаживания этикет-
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 147 ки на бутылке. Последовательность этих операций может быть и не- сколько другой в зависимости от конкретной схемы и конструкции ма- шины. Классифицировать этикетировочные машины можно по ряду при- знаков: • по направлению движения бутылок (линейные и карусельные); • по конструкции этикетопереносчика (с рычажным, барабанным и крестообразным); • по характеру движения этикетопереносчика и других рабочих орга- нов (с циклическим и непрерывным). Кроме того, этикетировочные машины различают по назначению (ко- личеству и виду наклеиваемых этикеток), способу отбора этикеток из мага- зина (за счет вакуума или клеем), характеру перемещения магазина (с не- подвижным, качающимся и поступательно-возвратным движущимся мага- зином), способу наклеивания этикеток (прижимом, разглаживанием, обкат- кой, накатыванием), по исполнению (левому и правому), по компоновке (с прямым транспортером, с отводом бутылок под углом 90°, с отводом буты- лок по параллельному транспортеру и др.), по количеству механизмов пе- ремещения бутылок и переноса этикеток (только для карусельных машин) и, конечно, по производительности (1; 1,5; 3; 6; 12; 24 и 48 тыс. бут/ч). Современные этикетировочные машины для наклеивания корпус- ной этикетки, как правило, линейные (кроме машин производительно- стью более 18 тыс. бут/ч - они выпускаются карусельными). Машины для наклейки горловых этикеток (кольереток), корпусных этикеток с кольеретками и контрэтикеток проектируется карусельными. Основные параметры этикетировочных машин стандартизированы. Так, техническая производительность машин должна превышать номи- нальную производительность линии не менее чем на 30%. Привод машины должен обеспечивать бесступенчатое регулирование в этом диапазоне. На- правление волокон бумаги на этикетках должно быть параллельным осно- ванию бутылки, то есть при смачивании обратной стороны этикетки верх- ний и нижний края ее должны закручиваться внутрь лицевой поверхности. Примером машин небольшой производительности могут служить машины ЭМ-1Ц и ПРИЕТ-30В. Первая (рис. 7.6, а) состоит из рабочего стола 7, установленного на станине, на котором расположены механизм перемещения бутылок 5, клеевое устройство 4 и магазин этикеток 3. Клей наносится на бутылку (в виде точек), затем на нее переходит этикетка, которая далее проходит ми-
148 ГЛАВА 7 мо разглаживающего устройства 2. Оператор вручную устанавливает бу- тылку в приемное устройство механизма 5 и вручную снимает бутылку. Рис. 7.6. Этикетировочная машина: а - ЭМ-1Ц; б - ПРИЕТ-ЗОВ; в - А1- АЦТ/8 (вид сверху) Машина ЭМ-1Ц может быть использована для наклеивания этике- ток на стеклянные и ПЭТ-бутылки диаметром 30-120 мм. Машина ПРИЕТ-ЗОВ (называемая приставкой рис. 7.6, б) - линейно- го типа. На идущие по транспортеру 1 бутылки при помощи клеевого устройства б наносится клей, затем этикетки из магазина 5. Этикетки об- катываются устройством 2 при помощи подушки 5. Все механизмы ма- шины монтируются на столе 4. Машина ЭМ-1Ц может быть использована для наклеивания этикеток на стеклянные бутылки вместимостью 0,33; 0,5; 0,7 и 0,71 л. Более производительна машина А1-АЦТ/8, предназначенная для наклеивания этикеток на бутылки вместимостью 0,5 и 0,7 л. В машине использованы те же механизмы, что в типовых и распро- страненных в отрасли машинах ВЭМ (см.ниже). Машина А1-АЦТ/8 показана на рис. 7.6, в. Бутылки подводятся транспортером 1 к шнеку-делителю 2 и с постоянным шагом подходят к вакуум-барабану 4, на котором находится этикетка с нанесенным на нее клеем. Этикетка извлекается из магазина 6 за счет вакуума, передается
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 149 барабаном к штемпельному 10 и затем к клеевому 3 устройствам. Эти- кетка переносится на бутылку, разглаживается на ней ремнями 9 при прохождении бутылки мимо них и мимо прижимных подушек 5 и 7. Все механизмы машины смонтированы на станине 8. Технические характеристики описанных машин приведены в табл. 7.2. Этикетировочные машины ВЭМ относятся к линейным машинам с непрерывно вращающимся барабанным переносчиком. На базе этих машин и с использованием их механизмов созданы многие современные модели этикетировочных машин. В настоящее время выпускается модернизированный вариант этой машины под маркой Л5-ВЭ2-М (рис. 7.7). Рис. 7.7. Этикетировочная машина Л5-ВЭ2-М (общий вид)
150 ГЛАВА 7 Таблица 7.2 Технические характеристики этикетировочных машин малой производительности Показатели Марки ЭМ-1Ц ПРИЕТ-ЗОВ А1-АЦТ/8 Производительность, бут/ч 1500 2000 1500, 3000 Размеры наклеиваемых эти- кеток (длинах и высота), мм 130x150 110x90 (80-120)х (110-90) Мощность привода, кВт 0,15 1,1 3,3 Габаритные размеры, мм 500x500x900 1180x660x1120 3400x920x1290 Масса, кг 40 350 950 Предприятие-изготовитель ТОО «Промбиофит», г. Москва АО «Орелпродмаш», г. Орел НПО «МИР», г. Москва Машина предназначена для наклеивания этикеток прямоугольной формы на цилиндрическую часть бутылок (корпусных этикеток). Машина состоит из пластинчатого транспортера 7, шнека-делителя 2, вакуумного барабана 6, механизма клеевого 3, штемпельного устройства 4, магазина этикеток 7, накатных ремней 8, подушек 9. Все эти части смонтированы на станине 5. Поступающие по транспортеру бутылки при помощи шнека с опре- деленным шагом подаются к барабану. Во время рабочего хода магазин этикеток нажимает роликом на клапан, соединяя отверстия присосов эти- кетопереносчика с вакуумной магистралью. Вследствие равенства линей- ных скоростей барабана и магазина этикеток на определенном участке пути этикетка передним краем присасывается к этикетопереносчику и при замедлении движения магазина в конце его рабочего хода извлекается из него. При дальнейшем вращении вакуумного барабана на этикетке штем- пельным механизмом проставляется дата, а затем этикетка посредством намазного ролика клеевого устройства смазывается полосками клея. В момент нанесения клея этикетка придерживается на барабане гребенкой. При контакте этикетки и бутылки вакуум перекрывается и присосы эти- кетопереносчика сообщаются с атмосферой, в результате чего этикетка пере- дается с вакуум-барабана на бутылку. Затем бутылка попадает между накат- ными ремнями и подушкой из губчатой резины и, двигаясь по транспортеру, вращается вокруг своей оси, благодаря чему этикетка разглаживается. Блокировка «нет бутылки - нет этикетки» работает следующим об- разом: при отсутствии бутылки на транспортере щуп электроблокировки
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 151 не воздействует на конечный выключатель с нормально закрытыми контактами; электромагнит оказывается под действием тока, сердечник выталкивается и этикетировочный магазин блокируется. Блокировка «нет этикетки - нет клея» работает следующим обра- зом: в случае отсутствия этикетки на этикетопереносчике щуп механиз- ма блокировки под действием пружины входит в прорезь этикетопере- носчика и поворачивает связанный с ним упор, вследствие чего клеевая ванна запирается и исключается попадание клея на этикетопереносчик. Блокировка «нет этикетки - нет даты» работает аналогично, запирая при отсутствии этикеток на этикетопереносчике штемпельный механизм. Соответствие частот вращения шнека и вакуум-барабана скорости конвейера обеспечивает синхронность выдачи этикеток из магазина и движения бутылок. На рис. 7.8 показана кинематическая схема машины Л5-ВЭ2-М (правого исполнения). Рис. 7.8. Кинематическая схема машины Л5-ВЭ2-М: Л7 - электродвигатели; 2 - вариатор; 3, 4, 5 - щкивы; 6 - вакуум-установка; 8 - блокировка "нет этикетки - нет даты"; 9 - блокировка "нет этикетки - нет клея"; 10 - блокировка "нет бутылки - нет этикетки"; II - электромагнит; 12 - накатные ремни; 13 - вакуум-барабан; 14 - шнек; 75 - клеевая ванна
152 ГЛАВА 7 Машины аналогичного назначения, построенные по тому же прин- ципу, но с переносом этикеток клеевым способом, выпускаются некото- рыми предприятиями под марками ЛПМ6-60131 и БЗ-ЭМА. Их техниче- ские характеристики, как и машины Л5-ВЭ2-М, приведены в табл. 7.3. Разработаны и выпускаются этикетировочные машины большей производительности, например, А1-ВЭЦ (см. табл. 7.3). Они иногда ис- пользуются и в линиях производительностью 6000 бут/ч. Таблица 7.3 Технические характеристики линейных этикетировочных машин для наклеивания корпусных этикеток. Показатели Марка Л5-ВЭ2-М ЛПМ6-60131 БЗ-ЭМА А1-ВЭЦ Производитель- ность, бут/ч 2600-7800 6000 3000-6000 13200 Размеры наклеи- ваемых этикеток (длина х высо- та). мм (90-110)* (90-110) (40-150)х (90-330) (90-120)х (90-140) (до 100)* (до 120) Мощность при- вода (суммар- ная), кВт 2,9 0,55 1,1 2,7 Габаритные раз- меры, мм 2400x1000 х!240 2400х950х 1470 1850x1100 х1250 3340x1200 х1350 Масса, кг 750 500 700 950 Предприятие- изготовитель ОАО «Темп», г. Черкассы, Украина АО «Ленпрод- маш», г. Санкт- Петербург ОАО «Мели- топольпрод- маш», Украина НПО «Мир», г. Москва Для наклеивания на бутылки корпусных этикеток и кольереток вы- пускаются карусельные машины А1-ВЭ2С-В (в вариантах для отделки бутылок вместимостью 0,5 и 0,7 л (рис. 7.9) и Л5-ВЭА. Конвейер линии подает поток бутылок к шнеку машины, который расставляет бутылки с определенным шагом. В зоне шнека расположен щуп блокировки «нет бутылки - нет этикетки». При наличии бутылки щуп отжимается, и электромагнит, управляющий золотником воздухораспреде- лителя, подает сжатый воздух в цилиндры платформы магазина этикеток.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 153 Рис. 7.9. Этикетировочная машина А1-ВЭ2С-В (общий вид): / - конвейер; 2 - карусель; 3 - стойка; 4 - станина; 5 - магазин этикеток и кольереток; 6 - электрошкаф; 7 - механизм переноса этикеток и кольереток; 5 - клеевой насос; 9 - шнек; 10 - звёздочки; 11 - разглаживающее устройст- во: 12 - пульт управления
154 ГЛАВА 7 При этом платформа перемещается в рабочее положение к переносчи- кам. Переносчики, смазанные тонким слоем клея, извлекают из кассет магазина по одной этикетке и кольеретке. При отсутствии бутылок в зоне шнека магазин с этикетками и кольеретками не контактирует с пе- реносчиками. Бутылки из зоны шнека попадают в загрузочную звездочку/ кото- рая перемещает их на столики карусели. Бутылки на столиках сверху зажимаются колокольчиками, и по ходу движения карусели на каждую из них передаются грейферным барабаном по этикетке и кольеретке. Для обеспечения разглаживания щетками этикеток и кольереток столи- ки поворачивают бутылки на 90°. После этого колокольчики поднима- ются, и оформленные бутылки переносятся выгрузочными звездочками со столиков карусели на конвейер линии. Машина имеет устройства, отключающие привод машины при па- дении бутылок в зоне шнека, переполнении конвейера бутылками на выходе из машины или перегрузке электродвигателя. Для оформления бутылок контрэтикетками (кроме корпусных эти- кеток и кольереток) разработана машина Л5-ВЭЮ, отличающаяся от машины А1-ВЭ2С-В тем, что после окончания разглаживания этикетки и кольеретки столик с бутылкой поворачивается еще на 90° и с помо- щью второго механизма переноса этикеток производится наклейка контрэтикетки на бутылку. Столик поворачивается еще на 90°, происхо- дит разглаживание контрэтикетки щетками и роликами. Более сложный вариант этикетировочной машины, предназначен- ной для наклеивания на бутылку еще и акцизной марки, выпускается под маркой Л5-ВЭЛ. Способ наклеивания акцизной марки - П-образный. Одна половина марки наклеивается одновременно с контрэтикеткой, а вторая - при про- хождении бутылки через разгрузочную звездочку. После этого акцизная марка прижимается к венчику горла бутылки. Специальные отдельные устройства для наклеивания акцизных ма- рок описаны в п. 7.4. Для наклеивания круговых бумажных этикеток на цилиндриче- скую тару, главным образом на ПЭТ-бутылки, могут быть использова- ны машины Л5-ВЭН (рис. 7.10), принцип действия которых сходен с принципом действия машин, описанных выше. На бутылки, идущие по транспортеру 8 с определенным шагом, наклеиваются этикетки, посту- пающие из магазина 6 и проходящие мимо клеевого устройства 7, где на них наносится клей. Клей подается насосом из бачка 2. Разглаживание
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 155 этикеток производится накатными ремнями 4, прижатие тары к которым обеспечивает подушка 9. На выходе из машины этикетки окончательно разглаживаются валиком 3. Все механизмы машины, в том числе и электрооборудование, установлены на станине 1. Рис. 7.10. Этикетировочная машина Л5-ВЭН (схема общего вида) На отечественных предприятиях используют и зарубежные ма- шины аналогичного назначения и принципа действия Langguth Е-20, выпускаемые в нескольких моделях (ниже приводится техническая характеристика лишь одной модели Е 20/155). Технические характеристики машин А1-ВЭ2С-В, Л5-ВЭЛ, Л5-ВЭЮ? Л5-ВЭЛ, Л5-ВЭН и Langguth Е-20 приведены в табл. 7.4. К основным механизмам описанных этикетировочных машин от- носят магазины этикеток, клеевые и штемпельные устройства, этикето- переносчики, накатные устройства, блокировки, приводы. Магазины этикеток предназначены для помещения в них запаса этикеток и пере- дачи их на этикетопереносчик. Магазины состоят из кассеты и привода. Кассеты чаще всего бывают универсальными (для любых размеров эти- кеток), а конструкция привода зависит от принципа передачи этикеток. Например, в машинах Л5-ВЭ2-М он состоит из механизма качания и механизма перемещения этикеток (см. рис. 7.2). Сложное движение ма- газина, создаваемое этими механизмами, обеспечивает передачу этике- ток из кассеты на вращающийся вакуум-барабан и создает условия для блокировки «нет бутылки - нет этикетки».
Таблица 7.4 Технические характеристики этикетировочных машин для наклеивания этикеток, кольереток и контрэтикеток и акцизных марок Показатели Марка А1-1ВЭ2С-В Л5-ВЭА Л5-ВЭЮ Л5-ВЭЛ Л5-ВЭН Langguth Е-20/155 Производи- тельность, бут/ч До 7800 2800-8500 2800-8500 2800-8500 2000-6000 1500-7000 Размеры этикеток (длина * высота), мм (90-130)х (90-130) Любые (80-100)х (100-140) (80-100)х (100-140) (до 335)х (65-200) (80-200)х (40-155) Размеры кольереток, мм (55-80)х (30-35) Любые 78x32 78x32 - — Размеры контрэтикеток, мм - - (70-90)х (90-100) (70-90)х (90-100) - - Мощность привода, кВт 1,7 1,62 1,62 1,5 0,75 0,7 Габаритные размеры, мм 2150x1300 Х1750 1840x1460x1850 2500x2000x1900 2400x2100 х1800 2620x950x1500 1260x470 х(820-1050) Масса, кг 1550 1500 2500 2500 520 375 Предприятие- изготовитель АО «Монуль», г. Екатеринбург ОАО «Темп», г. Черкассы, Украина ЗАО «Герсуннева», г. Санкт-Петербург
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 157 Кассета обычно состоит из опорной площадки и двух боковых ог- раждений. В зависимости от ширины этикеток ограждения могут раз- двигаться и сближаться. В передней части ограждения выполнены та- ким образом, чтобы этикетка удерживалась в кассете до тех пор, пока вакуум-присосы (или другие устройства) не «вызовут» ее из общей пач- ки. Внутри кассеты расположен ползун, соединенный с подпружинен- ным барабаном. Благодаря такому соединению движок постоянно стре- мится вперед и прижимает этикетки к передней кромке кассеты. Клеевые устройства предназначены для смазывания этикеток или этикетопереносчиков тонким слоем клея. Клей может наноситься в виде пленки на всю поверхность этикетопереносчика (этикетки), узкими па- раллельными полосками или точками. Клеевые механизмы могут быть подвижными и неподвижными с горизонтальными и вертикальными клеепередающими устройствами. Клеевой механизм, как правило, состоит из клеевой ванны с перио- дически пополняющимся запасом клея и намазного ролика или роликов (или клеепередающего устройства). На намазные ролики клей передается при помощи специального барабана, расположенного в клеевой ванне. Например, клеевой механизм машины Л5-ВЭ2-М (рис. 7.11) состоит из ванны, внутри которой расположен барабан, получающий непрерыв- ное вращение от шестерни 14. От барабана через цилиндрические зубча- тые колеса Л 6 и 17 вращение передается валу намазного ролика. Вал вра- щается в центрах, укрепленных на рычагах 7, сидящих на стойке 6. На валу ролика находится сменная катушка 10, при помощи которой нано- сятся полоски клея на этикетку. Благодаря пружине 5 намазной ролик находится в постоянном контакте с барабаном клеевой ванны. Весь клее- вой механизм крепится к платформе, которая получает цикличные коле- бания при взаимодействии ролика с кулачком. Платформа подвешена на стойке 3 и рычагом 1 связана с пружиной 2, делающей гибкой связь ку- лачка с роликом. Благодаря этому, при необходимости, клеевой механизм может быть остановлен заклинивающей рукояткой И, а колебания плат- формы будут восприниматься пружиной 2. Рабочий ход ванны с роликами вперед происходит под действием пружины, а обратный - от кулачка. В ряде выпусков машины Л5-ВЭ2-М установлены другие, несколь- ко отличающиеся от описанного клеевые механизмы. В некоторых моделях этикетировочных машин клеевая ванна от- сутствует, так как клей к намазному ролику подается клеевым насосом.
158 ГЛАВА 7 Рис. 7.11. Клеевой механизм машины Л5-ВЭ2-М: /, 7- рычаги; 2, 5 - пружины; 3, 6 - стойки; 4 - ролик; 8 - центры; 9 - вал; 10 - катушка; 11 - рукоятка; 12 - платформа; 13 - барабан; 14 — шестерня; 15 - ванна; 16, 17 - зубчатые колёса В этом случае клей непрерывно циркулирует по трассе: емкость для клея - насос - намазной ролик - емкость для клея, куда стекают из- лишки клея с намазного ролика. Штемпельные устройства, предназначенные для нанесения даты или других сведений на обратную сторону бумажной этикетки, "чаще всего бывают ротационными с непрерывным вращением датирующего механизма. Они наносят оттиск на этикетку, находящуюся на этикето- переносчике, при цикличном возвратно-поступательном приближении к ней или при взаимном вращении в разные стороны в месте соприкосно- вения этикетки со шрифтом (как в машине Л5-ВЭ2-М, см. рис. 7.8). Во всех этих механизмах заданный закон движения обеспечивается плоскими кулачковыми механизмами.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 159 Этикетопереносчик является одним из главных механизмов этике- тировочных машин. Этикетопереносчики могут быть рычажными или барабанными. В последних вызов этикетки из магазина или с промежу- точного передающего органа и удержание ее до передачи на бутылку производится с помощью вакуум-присосов или подпружиненных лапок. На рис. 7.12 показан барабанный вакуумный этикетопереносчик ма- шины Л5-ВЭ2-М. Он имеет шесть резиновых сегментов с вакуум- присосами, внутренняя плоскость которых посредством золотникового устройства при определенных углах поворота барабана периодически со- общается или с вакуумом или с атмосферой. Золотниковое устройство представлено шестью золотниками и двумя распределительными дисками - подвижным, установленным на барабане, и неподвижным. На поверхно- сти золотников и подвижного диска выполнены кольцевые и вертикальные каналы, соединенные с вакуум-присосами шлангами. Каналы 8 и внутрен- ние полости вакуум-присосов сообщаются при смещении золотника к оси барабана. При этом происходит совмещение каналов 7 и 8. В неподвижном диске выполнен кольцевой канал /, соединенный с вакуум-насосом. В процессе движения этикетопереносчика при смещении золотни- ка в направлении его оси и сообщении при этом между собой внутрен- ней полости вакуум-присосов, каналов 8 и 1, в вакуум-присосах соот- ветствующего сегмента создается разрежение. По окончании поворота барабана на угол 30° золотник неподвижным кулачком 10 смещается от оси барабана, вследствие чего внутренняя полость вакуум-присоса ра- зобщается с каналом 8, и в ней создается вакуум. По окончании поворо- та барабана на угол 270° вакуум-присосы рассматриваемого сегмента сообщаются с атмосферой. Бутылка, движущаяся по конвейеру (см. рис. 7.7), входит в клиновой зазор, образуемый неподвижной пластинкой и барабаном, и начинает поворачиваться. При этом этикетка, не удерживаемая вакуум-присосами, накатывается на цилиндрическую часть бутылки. Разглаживание и закрепление этикеток на бутылке может произво- диться с помощью щеток (как в машине ВЭ2С-В, см. рис. 7.9) или накат- ных ремней (как в большинстве описанных машин). Конструктивно эти устройства сравнительно просты. Приводы этикетировочных машин включают электродвигатель, вариаторы и другие элементы. Приводные механизмы чаще всего рас- полагаются в станине машины. Более подробно отдельные механизмы этикетировочных машин описаны в литературе [5, 6, 17].
160 ГЛАВА 7 Рис. 7.12. Барабанный вакуумный этикетопереносчик Л5-ВЭ2-М: 1,7 - кольцевые каналы; 2 - вакуум-присосы: 3 - сегмент; 4 - шланг; 5 - подвижный распределительный диск: 6 - золотник; 8 - вертикальный канал: 9 - неподвижный диск; 10 -неподвижный кулачок Особую группу составляют этикетировочные машины, предназна- ченные для нанесения на бутылки самоклеящихся этикеток. Иногда та- кие машины называют аппликаторами. Особенность их в том, что эти- кетки расположены на ленте-подложке, от которой их нужно отделить. Этикетки поступают из рулона, отделяются от подложки и наносятся на бутылки, а лента-подложка сматывается в отдельный рулон. Этикетки могут быть различных конфигураций и выполненными из различных материалов. Именно таким способом наносят на бутылки с продукцией штрих- коды. В принципе самоклеящиеся этикетки могут наноситься и с двух сторон, т. е. в виде непосредственно этикетки и контрэтикетки. Для это-
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 161 го наклеивание производится в двух позициях, а количество соответст- вующих механизмов удваивается. На предприятиях отрасли для нанесения самоклеящихся этикеток используют отечественную машину Л5-АЭС и импортное оборудование. Примером последнего может служить механизм Т100, выпускае- мый фирмой «Schwarz» (Германия) и показанный на рис. 7.13. Он пред- назначен для подачи этикеток, их резки, отделения и сматывания под- ложки. Механизм может быть использован в виде самостоятельного устройства в линии упаковывания или в качестве комплектующего эле- мента этикетировочных машин. Рис. 7.13. Механизм Т 100 для нанесения самоклеящихся этикеток (общий вид) Как правило, такого рода механизмы и машины высокопроизводи- тельны, оснащены электроникой и микропроцессорной техникой. Ско- рость ленты синхронизирована со скоростью потока бутылок и варьиру- ется в широких пределах: от 0 до 60 м/мин. Технические характеристики некоторых машин аналогичного на- значения приведены в табл. 7W. Машины аналогичного назначения Area серии AS (рис. 7.14) постав- ляются в Россию компанией «Упаковка и сервис» ЗАО «АФС-Автома- тика». Машины выпускаются нескольких моделей: AS 100, AS 120, AS 150, AS200, AS300; цифра соответствует ширине этикетной ленты в мм. Ско- рость подачи ленты в них 20 и 40 м/мин. При наклеивании штрих-кодов производительность машины модели AS100E - 6000 бут/ч., других моделей - 1200 бут/ч.
162 ГЛАВА 7 Рис. 7.14. Машина для нанесения самоклеящихся этикеток AS Для нанесения термоусадочных этикеток выпускаются различ- ные машины, принцип действия которых сходен. Такие машины имеют устройства для размотки термоусадочного рулона, формиро- вания «чулка» этикетки для обтяжки бутылки, протяжки этикетки при надевании ее на бутылку, а также вращающийся нож для отрезания этикетки, два щеточных доталкивателя, фены для нагревания воздуха, термопечи, в которых происходит усадка этикетки и транспортирую- щие устройства. Примером может служить машина SDG 800V, показанная на рис. 7.15. Машина работает следующим образом. Бутылки перемещаются по транспортеру 2, где шнек-делитель рас- ставляет их с определенным шагом, и поступают под устройство наде- вания этикетки. Сложенные этикетки из рулона 3 через механизм разматывания 4 и систему ориентирующих роликов, обеспечивающих центровку и натяжку ленты, подаются к устройству 7 для формирования «чулка», для чего ру- лон расправляется, благодаря устройству в виде воротника, и надевается на формирующий цилиндр, вдоль которого он продвигается приводными роликами. Это происходит только при наличии бутылки. Механизм для разматывания пленки работает от электродвигателя постоянного тока, управляемого по схеме, обеспечивающей точность подачи пленки, а также ее плавный пуск и остановку. Остановка пленки производится по меткам, нанесенным на рисунке, по сигналам, посту- пающим от кодового датчика или фотодатчика.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 163 Рис. 7.15. Машина для нанесения на бутылку термоусадочных этикеток (общий вид) Сформированная этикетка надевается на бутылку и доталкивается щетками до заданного уровня (расстояния до дна бутылки). Вращающий- ся нож обрезает этикетку по высоте в соответствии с заданным размером. Точность этих операций обеспечивается электронным устройством 8. После этого бутылка продвигается к термопечи 9, представляющей собой канал для обдува бутылки с этикеткой горячим воздухом. До вхо- да в канал этикетка фиксируется на бутылке с двух сторон потоками горячего воздуха, выходящими из двух фенов 5 через щелевидные кана- лы. В начале печи происходит обтяжка «чулка» по бутылке воздушным потоком температурой 150-300° С^а вжонце - 400-500° С-(£г двух фенов 6). В результате этого происходит усадка этикетки. Средняя величина усадки 60% по ширине (диаметру бутылки) и 3,5% по высоте. Все эти механизмы и устройства смонтированы на станине /. Производительность машины зависит от величины применяемой этикетки, ее материала, толщины пленки. Качество усадки зависит и от длины канала. Так, при производительности линии до 6000 бут/ч длина печи около 3 м. Технические характеристики этикетировочных машин для нанесе- ния термоусадочных этикеток также приведены в табл. 7.5.
2 Таблица 7.5* Технические характеристики этикетировочных машин для нанесения самоклеящихся и термоусадочных этикеток Показатели Марка Л5-АЭС IND-Lab 31 Тадбик 4310 (полуавтомат) тюо SDG 800V Производи- тельность, бут/ч 1000-12500 (в зависимости от диаметра бутылки) До 7200 До 18000 До 1000 До 30000 8000 (по бутылке вместимостью 0,33 л) Размеры этикетки (длина х высота), мм (до 320)х(до 180) (до 200)* (до 100) (до 330)* (до 180) Диаметр бутылки до 125 мм - Диаметр бутылки 45-120 мм, высота этикетки 40-150 мм Мощность привода, кВт 0,5 0,5 0,7 1,5 Габаритные размеры, мм 2200x900x1600 2000x1270 х1200 (ЮОО-ЗООО)х 1000х(850-950) 500x400 х150 5400x1600x2900 Масса, кг 250 420 10 120 — Предприятие- изготовитель ОАО «Темп», г.Черкассы, Украина Фирма «Юкам», Болгария Фирма «Tadbik», Израиль Фирма «Avery Dennison», США-Германия Фирма «Schwarz», Германия Фирма «Deum Group», Москва
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 165 Общие вопросы монтажа, эксплуатации этикетировочных машин, а также обеспечения безопасных условий труда обслуживающего персо- нала приведены в литературе [5]. 7.4. Машины для наклеивания акцизных марок Наклеивание акцизных марок производится одновременно с нане- сением этикеток (например, на машине Л5-ВЭЛ, см. п. 7.3) или на от- дельных машинах. Акцизные марки П- или Г-образной формы наносятся на укупо- ренные бутылки при помощи клея, вид и состав которого зависит от вида укупорочного средства. Как правило, отдельные машины для наклеивания акцизных марок устанавливаются в линиях после инспекционных машин и перед устрой- ством для термоусадки колпачков и этикетировочными машинами. В за- висимости от вида отделки горлышек бутылок и конкретной производст- венной ситуации возможно нанесение марок после надевания колпачка. Машины для наклеивания акцизных марок, как и этикетировочные машины, могут быть линейными и карусельными. Сама акцизная марка может прижиматься к бутылке охватывающей головкой или прижим- ными сегментами. Примером линейной машины может служить машина К2-МНА-6, общий вид и схема которой показана на рисунке 7.16, а, б. Машина вы- пускается в двух моделях К2-МНА-6, К2-МНА-6-01, отличающихся про- изводительностью. Порядок работы машины показан на рис. 7.16, б. Идущие по транс- портеру линии / бутылки переходят на транспортер машины 2, где шне- ком 3 расставляются с одинаковым шагом и подводятся к звездочке 4 (на рисунке звездочка условно повернута на 90°; в машине ее ось располо- жена перекрестно направлению движения бутылок над ними; см. рис. 7.16, а). Здесь на бутылку накладывается П-образная акцизная марка (поперек направления движения) с предварительно нанесенным на нее клеем. Дальнейшее перемещение бутылки происходит между двумя движущимися прижимными лентами 5. К каждой ленте прикреплены специальные колодки. После прижатия акцизных марок к горлу бутылки последняя выходит из машины и переходит на транспортер линии. Пульт управления 7 смонтирован на корпусе машины. Акцизные марки наносятся без ориентации относительно этикетки.
166 ГЛАВА 7 б Рис. 7.16. Машина для наклеивания акцизных марок К2-МНА-6: а - общий вид; б - схема (вид сверху) При переполнении транспортера линии (о чем дает сигнал датчик 6) машина останавливается.
МАШИНЫ ДЛЯ ТОВАРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК 167 Карусельная машина для наклеивания П-образных акцизных марок Л5-ВАП представлена на рисунке 7.17. Она состоит из смонтированных на станине 1 верхней 3 и нижней 5 каруселей, клеевой ванны И, клеево- го 12 и грейферного 10 барабана, магазина акцизных марок 2, загрузоч- ной 6 и разгрузочной 9 звездочек, шнека-делителя 7, направляющей 8 и транспортера 4. Рис. 7.17. Машина для наклеивания акцизных марок Л5-ВАП (общий вид) Работает машина следующим образом. Клеевой барабан извлекает марку из магазина и передает на грейферный барабан, который наклеи- вает ее на горловую часть бутылки, движущейся по карусели. На раз- грузочной звездочке свободный конец марки подгибается, и губки об- жимают ее на горлышке бутылки. Клеевая ванна снабжена подогревателем клея, что позволяет ис- пользовать в машине клей на казеиновой основе. Технические характеристики описанных машин приведены в таб- лице 7.6.
168 ГЛАВА 7 Таблица 7.6 Технические характеристики машин для наклеивания акцизных марок Показатели Марка К2-МНА-6 К2-МНА-6-01 Л5-ВАП Производительность, бут/ч 6000 3000 4500-6000 Вместимость бутылок, л 0.5; 0,7: 0,75 0,375; 0,5: 0,7; 1 0,5 Размер акцизной марки, мм 20x160 7 ип машины Линейная Карусельная Мощность привода, кВт 1.0 1.5 Габаритные размеры, мм 3415x980x2000 2265x1600х 1800 Масса, кг 1360 1400 Предприятие- изготовитель Подольский электрический завод АООТ «ТЕМП», г. Черкассы, Украина
8. МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК С ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИЕЙ 8.1. Общие сведения На современных пищевых предприятиях бутылки с готовой про- дукцией упаковываются по-разному: либо упаковываются в полимер- ные ящики (деревянные ящики применяются сейчас уже сравнительно редко), либо в картонные короба, либо группируются в пакеты на кар- тонных подложках (с бортами и без них) с последующей обтяжкой тер- моусадочной пленкой, либо просто обтягиваются такой пленкой. Коли- чество бутылок в ящике, коробе и пакете определяется вместимостью упаковываемых бутылок и требованиями потребителя. Классификация и конкретные сведения о различных видах обору- дования для упаковывания бутылок с готовой продукцией приводятся в соответствующих параграфах. 8.2. Машины для извлечения бутылок из ящиков и укладки их в ящики Машины для извлечения бутылок из ящиков и укладки их в ящики можно классифицировать по различным признакам, например: • по конструкции рабочего органа (с захватами или сталкивающими и направляющими устройствами; с последними могут быть только укладчики); • по конструкции захватных устройств (с индивидуальными и ряд- ными); • по количеству рабочих органов - захватных головок (с одной, дву- мя, четырьмя). Различают эти машины и по типу привода (с механическим, пнев- матическим и гидравлическим приводом), используемой системы управ- ления, виду бутылок и ящиков, для которых предназначены машины; по характеру движения ящиков и захватных устройств (с непрерывным, совмещенным по скорости и направлению и с прерывистым движением). Кроме того, по производительности их условно делят на машины малой (до 6000 бутылок в час), средней (до 12000 бутылок в час) и высокой (свыше 12000 бутылок в час) производительности. Практически машины для извлечения бутылок из ящиков (иногда называемых дейкрейтерами) и укладки их в ящики (крейтеры) устроены
170 ГЛАВА 8 одинаково. В них используются одни и те же механизмы, разница лишь в схеме и порядке работы. Из имеющихся на предприятиях отрасли машин указанного назна- чения производительностью до 6000 бут/ч следует отметить машины БЗ-ВИУ-6 и БЗ-ВУУ-61 (устаревшие марки), БЗ-ОИА и БЗ-ОУА, а также более поздние их варианты БЗ-ОИ2А и БЗ-ОУ2А. Были разработаны также машины БЗ-АИА и БЗ-АУА. В принципе машины БЗ-ОИ2А, БЗ- ОУ2А, БЗ-АИА и БЗ-АУА могут обеспечивать и гораздо большую про- изводительность (до 1200 ящ/ч); это зависит от количества захватных головок. Для линий малой производительности выпускаются также ма- шины нового поколения БЗ-ОИМ и БЗ-ОУМ. Технические характери- стики перечисленных выше машин приведены в табл. 8.1. Все перечисленные машины автоматического действия. Машины БЗ-ВИУ-6 и БЗ-ВУУ-6 снабжены одной захватной головкой. На рис. 8.1 показан общий вид машины БЗ-ВИУ-6. Она работает следующим образом. При подаче ящиков первый из них останавливается против оси захватной головкой с помощью специального упора, а после- дующий приподнимается планками механизма разделения, которые од- новременно удерживают остальные ящики потока от перемещения. По мере остановки ящика под осью захватной головки (с индиви- дуальными для каждой бутылки захватными устройствами) последняя под действием силы тяжести опускается в ящик, захватные устройства с помощью сжатого воздуха зажимают горлышки бутылок, и захватная головка, поднимаясь под действием пневмоцилиндра, извлекает бутыл- ки из ящиков. Когда захватная головка с бутылками достигает крайнего верхнего положения, на столе для бутылок освобождается место для установки бутылок. По поступлении сигнала об этом от устройства пневмоблоки- ровки, установленного на столе для бутылок, каретка с головкой пере- мещается к столу. Одновременно на механизме перемещения ящиков отводится планка механизма зажима ящика, опускаются упор и планки механизма разделения, порожний ящик отводится из машины, а на его место поступает следующий ящик из потока. Захватная головка над столом для бутылок опускается под дейст- вием силы тяжести и устанавливает бутылки на неподвижные конвейе- ры стола для бутылок. Захваты освобождают бутылки, и головка под- 1 При перечислении марок сначала указывается марка машины для извлечения бутылок из ящиков, а затем - для их укладки.
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 171 нимается. Включается стол для бутылок, и бутылки выводятся из ма- шины. Захватная головка с разжатыми захватами перемещается к кон- вейеру для ящиков, и цикл повторяется. Рис. 8.1. Машина БЗ-ВИУ (общий вид): 1 - стол для бутылок; 2 - ворошитель; 3 - корпус; 4 - электрооборудование; 5 - механизм перемещения головки; 6 - пневмооборудование; 7 - пульт управления; 8 - захватная головка; 9 - направляющее устройство; 10 - упор- ная планка; / / - механизм перемещения ящиков Порядок работы машины для укладки бутылок в ящики - обратный. Отличие в устройстве и работе машин для укладки бутылок состоит в том, что они оснащены центрирующей кассетой, расположенной над заполняе- мым ящиком. Гнезда кассеты имеют направляющие лепестки. В момент опускания захватной головки кассета также опускается, лепестки обеспе- чивают попадание бутылок в гнезда ящиков и частично замедляют паде- ние бутылок, предотвращая их бой. После заполнения ящика кассета под- нимается. Машины БЗ-ОИ2А-1 и БЗ-ОУ2А-1 (варианты машин серии БЗ- ОИ2А и БЗ-ОУ2А с одной захватной головкой) отличаются механизмом перемещения захватной головки (криволинейное движение по дуге), что
172 ГЛАВА 8 при уменьшенных габаритах позволило почти вдвое увеличить произ- водительность машин, а также уменьшить уровень шума при их работе (это достигнуто также и за счет установки двойных глушителей). На рис. 8.2, а показан общий вид машины БЗ-ОИ2А-1. Работает машина следующим образом. При включении пневмораспределителя в режим «автоматическая работа» захватная головка с разжатыми захва- тами занимает верхнее положение над механизмом перемещения ящи- ков. Ящики, наполненные бутылками, по конвейеру подаются к меха- низму их перемещения. Первый ящик отделяется от общего потока и останавливается на месте извлечения. Захватная головка опускается в ящик, захватывает бутылки (если при этом свободен бутылочный стол) и перемещается по криволинейной траектории к бутылочному столу, включая механизм перемещения ящиков. Переместившись и установив на неподвижный стол бутылки, захватная головка двигается к меха- низму перемещения ящиков, включая бутылочный стол. За время, пока происходит перемещение захватной головки с бутылками и возврат ее без бутылок (до положения ожидания), механизм перемещения ящиков выводит из машины порожний и подает следующий, наполненный бу- тылками ящик. При наличии ящика на месте извлечения из него буты- лок захватная головка, минуя положение ожидания, опускается в ящик. Цикл повторяется. Конструкция механизма перемещения захватной головки обеспе- чивает неодинаковую скорость ее в разные периоды цикла (в момент захвата и установки бутылок она снижена). Принципиальная кинематическая схема машины представлена на рис. 8.2, б. Машина БЗ-ОУ2А-1 отличается от машины БЗ-ОИ2А-1 тем, что в ней над бутылочным столом смонтированы ворошители. Направляю- щие распределяют бутылки порядно, по шагу расположения захватных патронов. Для устранения заклинивания бутылок перегородки вороши- теля совершают возвратно-поступательное движение (ворошение) в на- правлении, перпендикулярном движению цепей бутылочного стола. Над направляющими бутылочного стола находится фотоблокиров- ка, которая фиксирует наличие необходимого количества бутылок в каждом ряду под захватной головкой. На механизме расположения ящиков имеется устройство для цен- трирования ящиков и бутылок. Центрирование бутылок по гнездам ящиков производится при помощи кассеты, установленной на этом уст- ройстве.
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 173 Рис. 8.2. Машина БЗ-ОИ2А-1: а - общий вид (/ - корпус; 2 - главный привод; 3 - бутылочный стол; 4 - боковина; 5 - шкаф электрооборудования; 6 - каретка; 7 - захватная головка; 8 - пневмообо- рудование; 9 - механизм перемещения ящиков); б - принципиальная кинематиче- ская схема (/ - захватная головка; 2 - пантограф; 3 - механизм перемещения захват- ной головки; 4 - стол бутылочный; 5 - конвейер; 6 - делитель; 7 - упор: 8 ~ блоки- ровки)
174 ГЛАВА 8 Работает машина БЗ-ОУ2А-1 следующим образом. При включении пневмораспределителя захватная головка с разжатыми захватами занимает верхнее положение над бутылочным столом. Порожние ящики по конвей- еру подаются к механизму перемещения ящиков. Первый ящик отделяется от общего потока и останавливается на месте укладки. Бутылки поступают на бутылочный стол, где распределяются направляющими под захватной головкой порядно, в соответствии с количеством гнезд в ящике вдоль длинной стороны. При наличии в каждом ряду необходимого количества бутылок срабатывает фотоблокировка, бутылочный стол останавливается, захватная головка опускается и захватывает бутылки, упорная планка ме- ханизма остановки бутылок отходит, освобождая бутылки от усилии на- пора. При наличии на месте укладки ящика захватная головка, минуя по- ложение ожидания, по криволинейной траектории передвигается к меха- низму перемещения ящиков, включая бутылочный стол, упорная планка механизма останова бутылок занимает исходное положение. Переместив- шись, захватная голов- ка опускается в ящик и, уложив бутылки, под- нимается и перемеща- ется к бутылочному столу за следующей партией бутылок. Включается механизм перемещения ящиков, отводя наполненный и подавая порожний ящик. При наличии бутылок на столе цикл повторяется. Машины БЗ-ОИМ (рис. 8.3) и БЗ-ОУМ предназначены для тех же линий, что и маши- ны БЗ-ВИУ-6 и БЗ- ВУУ-6. Они проще, компактнее, управле- ние рабочими органа- Рис. 8.3. Машина БЗ-ОИМ (общий вид) ми в них - пневмати- ческое с применением
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 175 микропроцессоров. Машины извлекают (укладывают) бутылки вмести- мостью от 0,5 до 1,0 л и могут работать с ящиками из полимерных ма- териалов и проволочными корзинами. Таблица 8.1 Технические характеристики машин для извлечения бутылок из ящиков и укладки их в ящики Показатели Марка БЗ-ВИУ-6 (БЗ-ВУУ-6) БЗ-ОИ2А-1 (БЗ-ОУ2А-1) БЗ-ОИМ (БЗ-ОУМ) Производительность, ящ/ч 300 600 300 Мощность привода (суммарная), кВт 2,2 и 0,55 Габаритные размеры, мм 2515х2020х 2750 2550x1660х 1990 1720x1405х 2230 Масса, кг 1500 1200(1300) 800 (850) Предприятие-изготовитель ОАО «Мелитопольпродмаш», Украина Машины для укладки бутылок в картонные короба принципиально работают так же. Современные машины для извлечения бутылок из ящиков и коробов, а также укладки их в ящики и короба в последние годы относят к роботам и манипуляторам. Основным рабочим органом машин для извлечения бутылок из ящиков и укладки их являются захватные головки. Их устройство опре- деляет технологическую схему машины в целом и, следовательно, ее конструкцию. Захватные устройства бывают рядными и индивидуальными. По- следние обладают рядом преимуществ: • при отклонении горла одной из бутылок выше допустимой нормы захватная головка захватывает все бутылки, кроме «неправильной», что практически не снижает производительности машины; • при захвате бутылок уменьшаются удельные нагрузки на горлыш- ки, что снижает бой бутылок; • индивидуальный захват позволяет компенсировать разницу между шагом расположения бутылок в ящике и на бутылочном столе. Индивидуальные захватные устройства весьма разнообразны по конструкции (рис. 8.4). Они могут быть рычажными (рис. 8.4, а, б) и с
176 ГЛАВА 8 центраторами (рис. 8.4, в, г). При использовании первых схема переме- щения захватных головок та же, что и в рядных. Устройство, показан- ное на рис. 8.4, а, предохраняет горло бутылки от скола, но зато не цен- трируется относительно бутылки (отсюда незахват части бутылок, па- дение их). В устройстве, показанном на рис. 8.4, б, зажим бутылки про- исходит при подаче сжатого воздуха (или масла) в манжету. Рис. 8.4. Индивидуальные захватные устройства: а, б - рычажные (/ - корпус; 2 - ось; 3 - зажим; 4 - манжета; 5 - опора; 6 - гайка; 7 - шланг; 5, 10 - пружины; 9 - штифт); в - с центратором (/) и чулком (2); г - с центратором (/) и манжетой (2); д - то же (/ - обойма; 2 - угольник; 3 - втулка; 4 - подвеска; 5 - манжета; 6 - корпус; 7 - центратор) На рис. 8.4, в показано захватное устройство с центратором и рези- новым чулком, а на рис.8.4, г - с центратором и манжетой. Последние более совершенны (манжета более стойка, чем чулок). На рис. 8.4, д показано захватное устройство такого же типа машин БЗ-ОИ2А-1 и БЗ-ОУ2А-1. Возможные варианты схем перемещения за- хватных головок с такими устройствами показаны на рис. 8.5. В зарубежных машинах анало!ичного назначения захватные уст- ройства принципиально такие же.
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 177 Рис. 8.5. Технологические схемы перемещения захватных головок: 1,4- пневмоцилиндры; 2 ~ захватная головка; 3 - ящик; 5 - стол для бутылок Более подробно механизмы машин для извлечения бутылок из ящи- ков и укладки их в ящики, а также вопросы монтажа, эксплуатации и безопасного обслуживания описаны в литературе [5, 6]. Особое внимание при эксплуатации этих машин должно быть уде- лено подготовке (очистке) воздуха, используемого в пневмосистеме. 8.3. Машины для укладки бутылок в короба Процесс упаковывания бутылок в картонные короба включает сле- дующие операции: • формирование короба с одновременным укреплением створок днища; • формирование картонных перегородок и укладка их в короб; • укладка бутылок в короб; • обандероливание короба; • наклеивание каких-либо этикеток на короб (маркирование).
178 ГЛАВА 8 Наиболее сложными являются первые две операции. Существует несколько способов скрепления створок днища картонного короба: с помощью клея ("Декстрин", "Латекс" и «горячий» клей), с помощью металлических скрепок, а также клейкой бумажной лентой или скотч- лентой. Последний способ, благодаря простоте и надежности, широко рас- пространен и наиболее перспективен. Формирование из отдельных картонных листов гнездовой перего- родки и укладка ее в картонные короба тоже весьма сложны. Для упрощения конструкции машин, выполняющих эти операции, разработаны новые методы образования перегородок или принципиаль- но другие способы. Так, ряд зарубежных фирм перешли на новый тип перегородки, в виде картонной полосы, огибающей все бутылки, нахо- дящиеся в коробе. Надо, однако, иметь в виду, что почти все машины для выполнения этих операций весьма производительны (иначе их при- менение экономически не оправдано) и в линиях упаковывания малой производительности применяются нечасто. В основном оборудование этого назначения выпускается зарубежными фирмами (Германия, Фран- ция, Италия) [13]. Ниже приводится описание комплекса машин сравнительно не- большой производительности для формирования и оформления коро- бов, выпускаемых различными зарубежными производителями и по- ставляемых в Россию компанией "Упаковка и сервис" и ЗАО "АФС Ав- томатика". Для формирования коробов из сложенных заготовок предназначена полуавтоматическая машина Siat модели F104 (рис. 8.6). Она формирует короб, закрывая нижние фалды, фиксирует верхние в вертикальном по- ложении, а затем подает далее по линии. Машина обеспечивает произ- водительность до 600 коробов в час при их размерах: 200x150x120 мм (минимальных) и 600x500x500 мм (максимальных). Габаритные разме- ры машины: (1200-1600)х830х(670-870) мм, масса 82 кг. Для заклеивания коробов сверху и снизу выпускаются полуавтома- тические машины модели Siat моделей SM8-P (рис. 8.7) и SR4. На обеих короба одновременно, заклеиваются снизу и сверху скотч-лентой шири- ной 50 мм. Верхние створки короба закрываются оператором вручную. Обе машины имеют производительность до 800 коробов в час. Габарит- ные размеры машин SM8-P и SR4: 920x840x1740 и 1390х740х(1238- 1955) мм; масса соответственно 139 и 155 кг.
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 179 Рис. 8.6. Машина Siat Fl04 для формирования коробов (общий вид) Рис. 8.7. Машина Siat SM8-P для заклеивания коробов (общий вид)
180 ГЛАВА 8 Для оформления коробов этикетками ЗАО "АФС-Автоматика" постав- ляет устройства Area моделей AS (см. п. 7.3), для соединения отдельных машин - разнообразное транспортное оборудование: рольганги, растяжные роликовые транспортеры, ленточные транспортеры и др. (см. главу 9). Аналогичное оборудование фирмы "Comarme" серии Gemini для заклеивания коробов поставляется МИФ "Союзупак". Производитель- ность его определяется скоростью транспортерной ленты 20 м/мин и длиной короба. Что касается машин для укладки бутылок в короба, то, как упоми- налось, работают они так же, как и машины для укладки бутылок в ящики. Такое оборудование выпускается зарубежными фирмами. 8.4. Машины и установки для группирования бутылок и обтяжки их термоусадочной пленкой Этот вид упаковывания бутылок с готовой продукцией удобен, прост, сравнительно дешев и приобретает все большее распространение. Для обтяжки группы бутылок (на различных видах подложек или без них) используют термоусадочную пленку марки У, О и Т толщиной от 20-200 мкм и шириной 200-1600 мм. Материал пленки - полиэтилен высокой или низкой плотности, ПВХ и т. п. Процесс упаковывания бутылок в термоусадочную пленку включа- ет в себя следующие операции: • группирование бутылок (на подложке или без нее); • упаковывание группы бутылок термоусадочной пленкой, посту- пающей из рулонов с термосваркой пакета и обрезкой пленки; • обдув пакета бутылок горячим воздухом в термоусадочном туннеле с целью усадки пленки и обтяжки бутылок. Оборудование для осуществления этих операций выпускается в виде блоков машин как отечественными, так и зарубежными предпри- ятиями. Практически все оно построено по одному принципу и сходно с конструктивной точки зрения. Блоки состоят из двух частей: упаковочной машины и термоусадоч- ной камеры (туннеля). Разница между оборудованием различных марок в ручной и автоматической подаче подложек (если таковые используются). Общая принципиальная схема такого блока показана на рис. 8.8. Примером может служить блок SW 60/50, поставляемый ОАО "ТОКК", состоящий из упаковочной машины PNKS 60/5Q и термоуса- дочной камеры (туннеля) SH 60/50.
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 181 Рис. 8.8. Термоусадочная упаковочная машина (схема общего вида): 1 - рольганг для установки подложек с бутылками; 2 - бобина термопленки; 3 - пнев- мотермонож; 4 - блок воздушного охлаждения; 5 - термокамера; 6 - металлический конвейер; 7 - пульт управления; 8 - корпус В упаковочной машине PNKS 60/50 (рис. 8.9) группа бутылок формируется на установленной вручную подложке и автоматически упаковывается при нажатии оператором кнопки на пульте управления или от ножной педали. Полиэтиленовая пленка поступает из двух руло- нов (верхнего и нижнего) таким образом, что группа бутылок находится между двумя лентами пленки. При опускании ножа конец сваривается и пленка отрезается. Бутылки оказываются упакованными. Режущий нож - хромоникелевая проволока диаметром 80 мкм, а сварочный нож - хромоникелевая полоса 2x0,25 мм. После упаковывания группа бутылок продвигается по рольгангу к термоусадочной камере, и оператор формирует следующую группу на следующей подложке. Термоусадочная камера (туннель) (рис. 8.10) включает семь ТЭНов по 2 кВт (шесть U-образных и один М-образный). Горячий воз- дух подается на упаковку с температурой 200° С. Камера работает по тому же принципу, что и термоусадочные каналы для колпаков на гор- лышках бутылок (см. п. 7.2). Усадка пленки происходит по мере пере- мещения пакета в туннеле. Вышедший пакет обдувается холодным воздухом из вентилятора и снимается вручную оператором. Аналогичное оборудование выпускается заводом упаковочных машин "Термопак” (серия ТПЦ, модели ТПЦ-450, 450К, 550 и 550Р; в модели ТПЦ-550Р термонож выполнен рамным с ручным управлением), АООТ "Таурас-Феникс" (установки ТУРБОПАК и ТУРБОПАК-А; по- следняя - с автоматическим формированием пакета), предприятием «НИЖНОВХИМСЕРВИС» (полуавтоматы ПУМ-600М и ПУМ-600Н,
182 ГЛАВА 8 автоматы АУК-600П, АУМ-600ПБ и др.), ЗАО ’’Висма" (полуавтомати- ческая установка, состоящая из машин УК-020 и ПТ-1), ОАО "Мелито- польпродмаш” (автоматическая установка БЗ-ТУК). Технические харак- . теристики перечисленных установок приведены в табл. 8.2. / - электрошкаф с пультом управления; 2 - рама; 3 - пневмоцилиндр; 4 - ру- лон термопленки; 5, 10 - оси для крепления рулонов; 6 - направляющие втул- ки; 7 - направляющие штанги; 8 - нож сварки и резки; 9 - рольганг На отечественных предприятиях отрасли используют и импортное оборудование того же назначения и принципа действия: установки фирм "YAZICI MAKINA SANAYI YMS", ’’TAM-TAS” (Турция), "KISTERS ZVT" (Германия), "Пофамия" (Польша). Последняя состоит из упаковочной машины РА-010 и туннеля TGW, имеет производитель- ность до 780 пакетов в час и поставляется ООО ’’Фруктонад-Групп” (г. Москва).
МАШИНЫ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ БУТЫЛОК 183 Рис. 8.10. Термоусадочная камера (туннель): 1 - редуктор; 2. 21 - цепные передачи; 3 - регулируемая стойка рольганга; 4 - сили- коновые шторки; 5 - стойка: 6 - вентилятор воздушного охлаждения; 8 - электро- двигатель вентилятора; 9 - верхняя крышка; 10 - теплоизоляция; // - U-образный ТЭН; 12,17,18- тепловые экраны; 13 - М-образный ТЭН; 14- конвейер; 15 - шкаф электрооборудования с пультом управления; 16, 19 - боковые ограждения с крыш- ками; 20 - электродвигатель
Технические характеристики некоторых термоусадочных упаковочных машин Таблица 8.2 Показатели Марка SW 60/50 ТПЦ-550 ТПЦ-550Р ТУРБО- ПАК ТУРБО- ПАК-А ПУМ- 600М, ПУМ- 600Н АУК- 600П, АУМ- 600ПБ УК-020 и ПТ-1 БЗ-ТУК Производи- тельность, уп/ч 200-300 До 500 До 400 300-420 360-600 До 360 До 600. до 840 До 360 360-420 Максимальные габариты упаковки, мм 300x500x400 460x400 хЗбО 460x400 хЗбО 400x400 х35О 180x260 х350 355x284 х283 - 300x400 х370 - Мощность привода, кВт 13 13 13 13,1 15,5 13/16,75 16,2/16,75 21 31 Габаритные размеры, мм 100x1100 х2200* 2850x1170 х1720** 3000 х750 >1950 3000 х810 х1700 3800 х860 х2170 3800 х1860 х2170 2770x1130 х1960: 3510x1170 Х1855 6100x900 2150; 4080x1600 х1900 3460 хЦ00 х1985 4800 х2700 •2300 Масса, кг 140* 375** 300 270 330 370 800 1400 400 1200 Предприятие- изготовитель ОАО "ТОКК", г. Москва Завод упаковочных машин "Термопак”, г. Москва АООТ "Таурас-Феникс". г. Санкт-Петербург "НИЖНОВХИМ- СЕРВИС", г, Нижний Новгород ЗАО "Вис- ма", г. Чер- кесск ОАО «Мели- топол- прод- маш», Украина *-упаковочная машина, ** - туннель
9. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ БУТЫЛОК И ЯЩИКОВ 9.1. Общие сведения Транспортные средства - неотъемлемая часть современного произ- водства, они обеспечивают связь и регулируют работу технологическо- го оборудования, обеспечивают ритмичность его работы и работы всего производства. Номенклатура транспортных средств на производствах отрасли достаточно велика: применяются почти все виды конвейеров и подъем- ников для бутылок и ящиков, специальные виды транспортного обору- дования, в том числе линии упаковывания. Для перемещения бутылок в современных линиях упаковывания чаще всего применяют пластинчатые конвейеры, выпускаемые в различ- ных вариантах и с различными видами пластин и тяговых элементов. На рис. 9.1, а показан общий вид пластинчатого конвейера (участок с при- водной звездочкой). Как правило, пластинчатые конвейеры состоят из секций; бутылки переходят с одной секции на другую. При применении специальных ромбических пластин (подобных показанным на рис. 9.2, а) конвейеры можно монтировать с криволинейными участками; в этом случае используются поворотные блоки (рис. 9.1, б). На рис. 9.2 показаны различные виды цепей и пластин, применяе- мые в пластинчатых конвейерах; возможны и другие конструктивные варианты показанных элементов. Производительность конвейеров должна обеспечивать производи- тельность линий; скорость их - 0,11; 0,21; 0,41; 0,50 и 0,65 м/с (произво- дительность - соответственно 3; 6; 12; 18 и 24 тыс. бутылок в час). Как правило, пластинчатые конвейеры чаще всего положены в осно- ву накопительных устройств линий упаковывания напитков. Специфическими элементами конвейеров для перемещения буты- лок являются перегрузочные устройства-соединители и разделители потоков. Их значение возрастает с повышением уровня механизации транспортных операций на линиях упаковывания. По конструкции пе- регрузочные устройства бывают весьма разнообразны. Цепные конвейеры находят применение для перемещения бутылок и ящиков, а также в качестве рабочих органов различных транспорти- рующих устройств. Для перемещения бутылок в цепных конвейерах может быть использована одна тяговая втулочно-роликовая цепь, а для
186 ГЛАВА 9 перемещения ящиков, как правило, две цепи (хотя можно использовать одноцепной конвейер). При применении специальной шарнирной цепи, позволяющей осуществлять как продольный, так и поперечный ее из- гиб, такой конвейер можно выполнить поворотным. Рис. 9.1. Пластинчатый конвейер для бу*. а - участок общего вида (1 - приводная звездочка; 2 - перила для тяжной ролик: 4 - пластинка-носитель): б - поворотный блок (вариан’
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 187 6 Рис. 9.2. Тяговые элементы пластинчатых конвейеров: а - сварная цепь с пластинами; б - пластинчатая цепь; в - втулочно-роликовая цепь с пластинами; г - петлевая (шарнирно-пластинчатая) цепь Роликовые и дисковые конвейеры применяют для перемещения ящиков, коробов и других штучных грузов. По конструкции ролики мо- гут быть прямыми и коническими (на закругленных участках конвейе- ров). Как правило, роликовые конвейеры (рольганги) состоят из отдель- ных секций длиной 2-3 м. Конвейеры могут быть приводными и непри- водными. Вторые устанавливаются с уклоном 0,02-0,03 (с подшипника- ми качения) и 0,05-0,06 (с подшипниками скольжения). Ленточные конвейеры в настоящее время на линиях упаковывания применяют редко. Их используют лишь в экспедициях и при других складских работах. Производительность (пропускная способность) перечисленных транспортирующих устройств в общем случае определяется скоростью тягового элемента и расстоянием между отдельными грузами (при пе- Р-л пенни штучных грузов).
188 ГЛАВА 9 9.2. Транспортеры для бутылок и ящиков В настоящее время все транспортирующие устройства выпускают- ся в виде секций, которые собираются на предприятии-потребителе в зависимости от конкретных условий. Такие транспортеры состоят из самостоятельных сборочных единиц, включающих направляющие, при- вод, секции, поворотные блоки, стойки, тяговый орган, концевую го- ловку. Привод, как правило, осуществляется от электродвигателя через редуктор и цепную передачу или от мотора-редуктора. Отечественными машиностроительными предприятиями в разное время были разработаны типовые конструкции транспортеров, которы- ми оснащены производства отрасли. В табл. 9.1 приведены технические характеристики основных марок пластинчатых транспортеров для бутылок. Основные их изготовители Ар- гунский завод "Пищемаш"; ОАО "Мелитопольпродмаш”, Украина; ООО "Фруктонад Групп", Москва; ООО "Продвижение", Москва. Для перемещения ящиков были разработаны цепные транспортеры БЗ-ВУЛ/1 и В6-ВТА, а также роликовый транспортер (рольганг) БЗ-ВРЗ/2, который может быть изменен и для коробов. Предприятие- изготовитель - Аргунский завод "Пищемаш". Технические характери- стики этих транспортеров приведены в табл. 9.2. В настоящее время рекомендуются к установке более современные конструкции транспортирующих устройств для бутылок, ящиков и ко- робов на линиях упаковывания напитков. Так, ООО "Фруктонад Групп" поставляет конвейерные системы для бутылок, включающие следующие секции: однорядные (прямые, поворотные, проходные, с отбраковкой), многорядные (прямые, пово- ротные, проходные, разделительные), переходные (многорядные - од- норядные, однорядные - многорядные), вертикальные (поднимаю- щие/опус кающие), поворотные столы (принимающие/подающие) и другие виды оборудования. Некоторые из перечисленных секций показаны на рис. 9.3. Из них может быть скомпонована конвейерная система любой конструкции. Примером может служить двойной конвейер в виде "ворот" (рис. 9.3, и), применяемый для развязки пересекающихся конвейеров, находящихся на одном уровне, и для обеспечения удобного и безопасного прохода обслуживающего персонала к оборудованию.
Технические характеристики пластинчатых транспортеров для бутылок Таблица 9.1 Показатель Марка Б2- ВТ1А-1 Т1- втг-з ть ВТГ-6 Б2- ВРШ-6 Б2- ВРШ-12 Б2- ВРЩ-6 Б2- ВРЭ-6 БЗ- ВГР/4 БЗ- ТРБ Пропускная способность, бут/ч 6000 3000 6000 6000 12000 6000 6000 8000 7800 Скорость, м/с 0,21 0,11 0,21 0,21 02-0,4 0,21 0,21 0,1-0,24 0,22 Шаг цепи, мм 19 19 19 38 38 38 38 38 19 Размеры пластин, мм длина ширина толщина 85 35 3 85 35 3 85 35 3 85 36 3 85 36 3 85 36 3 85 36 3 85 36 з 85 36 3 Вместимость бутылок, л 0,25-0,8 0,375-1.0 0,375-1,0 0,33; 0,5 0,5 0,33; 0,5 0,33; 0,5 0,33; 0,5 0,25-0,8 Суммарная мощность электродвигателей, кВт U* 1,1* 1,1* 14,3 15,2 14,3 14,3 10 U* Длина отдельных секций, мм 750, 1500, 3000 750, 1500, 3000 750, 1500. 3000 750, 1500, 3000 750. 1500, 3000 750, 1500, 3000 750, 1500. 3000 750, 1500, 3000 1750, 2000, 3000 Габаритные размеры, мм длина ширина высота 43000 9200 16000 33766 33900 26841 27360 40000 22000 316 315 315 5235 7170 5235 5235 1000 310 810-1600 1145-1445 845-1145 650-1515 650-1515 650-1515 650-1515 1950 650-1600 Масса, кг 1900 390 675 5540 8600 4450 4240 4000 300 *Для каждой секции 189
190 Рис. 9.3. Основные типы секций конвейерных систем для бутылок ООО ’’Фруктонад Групп”: а - однорядная прямая; б - однорядная поворотная; в - однорядная проходная; г - многорядная прямая; д - многорядная-однорядная проходная; е - "ворота” (двойные)
Рис. 9.3 (продолжение). Основные типы секций конвейерных систем для бутылок ООО "Фруктонад Групп": ж - вертикальная поднимающаяся/опускающаяся (двойная); з - поворотный стол принимающий/подающий; и - многорядная поворотная
192 ГЛАВА 9 Фирма выпускает и компактные ленточные конвейеры для перемеще- ния коробов (ящиков) (рис. 9.4). Длина секции 3000 мм, ширина 500 мм, высота 600-800 мм, мощность привода 0,37 кВт. Таблица 9.2 Технические характеристики транспортеров для ящиков Показатели Марка БЗ-ВУЛ/1 В6-ВТА БЗ-ВРЗ/2 Производительность, ящ/ч 400 до 1500 до 800 Длина транспортирова- ния, мм 15700 20170 25210 Скорость перемещающего органа, м/с 0,22 0,21-0.23 0,3 Мощность привода. кВт 1,1 1,5 4,0 Габаритные размеры, мм 15700x6400x700 17367x4167x775 25210x570x600 Масса, кг 1040 970 1480 Рис. 9.4. Ленточные конвейеры ООО "Фруктонад Групп' m проектирование 7Q7 Q2 фрГктонао технологических производств /ух-оз-оо
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 193 Оригинальные роликовые транспортеры для картонных коробов (рольганги) поставляются компанией ЗАО "АФС Автоматика" и ООО "Союзупак". Они могут быть стационарными со стальными и нейлоновы- ми роликами (модели RG, kN) (рис. 9.5. а), обеспечивающими подачу ко- робов к какой-либо машине, и растяжимыми (модели GTL и GTM) (рис. 9.5. б). Последние могут растягиваться от 1,4 до 4,5 м и изгибаться до 180°, что позволяет использовать их при различных компоновочных ре- шениях размещения оборудования в помещении ограниченной площади. Рольганги со специальными тормозящими устройствами (модели AG -21 и AS -22) (рис. 9.5, в) предотвращают столкновение коробов и одновремен- ное постутитение двух коробов к машине для их заклеивания. Рис. 9.5. Роликовые транспортеры для коробов ЗАО "АФС Автомати- ка" и ООО "Союзупак": а - стационарный (приставная секция): б растяжимая; в - со специальными тормозя- щими устройствами 9.3. Подъемники для бутылок Из выпускаемого отечественного оборудования указанного назна- чения наиболее распространены подъемники П6-ВТ2-П. Такой подъемник (рис. 9.6) состоит из секций, соединенных друг с Другом и образующих каркас подъемника, обшитый щитами. Внутри каркаса расположен цепной конвейер, имеющий прижимы бутылок.
194 ГЛАВА 9 Рис. 9.6. Подъемник для бутылок П6-ВТ2-П (общий вид): 1 - натяжная и 7 - приводная секция; 2 - подставка; 3,4,5- промежуточные секции; 6 - щит управления; 8 - останов; 9 - скоба; 10,11 - цепи Натяжная секция представляет собой сварную конструкцию, внут- ри которой на подшипниках качения установлен вал со звездочками, а на кронштейнах - копир и направляющие цепей. В натяжной секции предусмотрено натяжное устройство, с помощью которого регулируется натяжение цепей бутылконесущего конвейера. Приводная секция состоит из каркаса, в верхней части которого ус- тановлены приводной вал со звездочками, копир и направляющие цепи. В нижней части каркаса смонтирован привод, передающий вращатель- ное движение приводному валу от двигателя через предохранительную муфту, вариатор скорости, клиноременную передачу, редуктор, цепную передачу и звездочку. С помощью натяжного устройства осуществляется регулирование натяжения клиновых ремней передачи. Средняя часть подъемника со- стоит из поворотных и промежуточных секций, представляющих собой
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 195 сварные конструкции, внутри которых установлены направляющие це- пей с прижимами. Для придания подъемнику большей устойчивости предусмотрена подставка. При работе подъемника на подъем бутылок натяжная секция нахо- дится внизу, а приводная - вверху. При работе подъемника на спуск бу- тылок указанные секции необходимо поменять местами. Бутылконесущий цепной конвейер состоит из двух параллельных замкнутых цепей. На одной из них расположены подвижные, а на другой - неподвижные прижимы бутылок. Цепи соединены между собой скоба- ми, расположенными с шагом 400 мм, с целью надежной работы подъ- емника при большой производительности. Подвижные и неподвижные прижимы состоят из обрезиненных дисков, скрепленных стержнями, которые расположены в полых валиках цепей. Подвижный прижим имеет возможность перемещаться по полому валику и пружиной поджимает бутылку к неподвижному прижиму. С целью надежного захвата бутылок подвижный прижим выполнен пла- вающим и установлен со смещением на полшага цепи относительно неподвижного прижима. На противоположном конце стержня подвижного прижима имеется регулировочная гайка, ограничивающая ход стержня, и установлен упор, который, взаимодействуя с копирами в местах загрузки и выгруз- ки бутылок, уменьшает или увеличивает расстояние между дисками прижимов и осуществляет тем самым захват освобожденных транспор- тируемых бутылок. С помощью гаек можно регулировать расстояние между подвиж- ными и неподвижными прижимами в зависимости от вместимости транспортируемых бутылок. С целью предотвращения поломки подъемника в случае остановки или перегрузки бутылками отводящего конвейера предусмотрен меха- низм останова. При работе на подъем холостые ветви цепей с прижима- ми движутся сверху вниз. Перемещаемые подающим конвейером бутылки находятся между Дисками подвижных и неподвижных прижимов и, плотно зажатые ими, перемещаются к месту выгрузки на отводящий конвейер. Копиры Должны обеспечить загрузку и выгрузку бутылок. Скорость движения ленты подающего конвейера должна быть строго согласованной со ско- ростью бутылконесущих цепей.
196 ГЛАВА 9 Скорость отводящего конвейера должна на 10% превышать скорость бутылконесущих цепей подъемника. Управление работой подъемника осуществляется либо со щита управления, установленного в зоне выгрузки бутылок, либо с пульта, расположенного в зоне загрузки бутылок. Подъемник П6-ВТ2-П позволяет перемещать от 3300 до 19800 буты- лок в час; высота подъема или опускания бутылок 5-7 м; мощность при- вода - 2,2 кВт; габаритные размеры - 6050x700x8800 мм; масса - 2105 кг. Предприятие-изготовитель - Белопольский машиностроительный завод (Украина). На рис. 9.7 показан подъемник КВ-02, поставляемый ООО «Фрук- тонад Групп» (Москва). Рис. 9.7. Подъемник КВ-02 (общий вид): 1 - натяжное устройство; 2,4- рама; 3 - направляющая; 5 - коробка с электро- оборудованием; 6 - привод; 7 - секция приводная о^гонлоЛИНИИ РОЗЛИВА 797-88-66
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 197 Подъемник представляет собой сдвоенный вертикально-замкнутый цепной транспортер с электромеханическим приводом, состоящим из электродвигателя, механического вариатора, червячного редуктора и карданной передачи, синхронизирующей скорость цепей. Несущая конструкция подъемника - сварная рама, выполненная из профиля прямоугольного сечения, представляет собой набор прямолиней- ных и поворотных (в горизонтальной плоскости) секций. Длина и компо- новка подъемника зависит от конкретных производственных условий. На раме смонтированы привод, натяжное устройство и система прямолинейных и круговых направляющих, обеспечивающих переме- щение цепей. Цепи, оснащенные резиновыми захватами, осуществляют подъем или опускание бутылок. Надежность захвата бутылки цепями достигается перемещением кронштейнов, несущих направляющие, на необходимое расстояние. Пропускная способность подъемника зависит от скорости цепей, варьируемой в пределах 3-18 м/мин. Мощность привода 0,5 кВт; габа- ритные размеры - 2050x560 мм (высота определяется заказчиком); мас- са - 200 кг. 9.4. Накопители Накопители - специфический вид вспомогательного оборудования линий упаковывания. Конструктивно накопители могут быть выполне- ны в различных вариантах (рис. 9.8). С точки зрения организации дви- жения бутылок накопители делят на транзитные и компенсационные, с сохранением основного направления движения потока бутылок и изме- нением его. с делением потока и без деления и т. д. Рис. 9.8. Накопительные устройства (варианты): ° “ в виде параллельных конвейерных лент: б - в виде отводных конвейеров: 6 ~ в виде столов; / - основной конвейер; 2 - накопитель
198 ГЛАВА 9 Из отечественных накопителей в линиях упаковывания чаще всего устанавливают накопители марок ВИП и ВНБ. Накопитель ВИП (рис. 9.9) состоит из приводного и натяжного блоков, роликовых направляющих, привода, кронштейна для крепления привода, рамы сварной конструкции и опор. Установлено, что вместо роликовых направляющих, более целесообразно использовать непод- вижные направляющие с криволинейным профилем, а скорости конвей- ерных лент должны быть разными (в симметричных конструкциях лен- ты должны перемещаться с тем большей скоростью, чем ближе они располагаются к центру накопителя). Рис. 9.9. Стол-накопитель ВИП (общий вид): 7 - кронштейн; 2 - приводной блок; 3 - рама; 4 - натяжной блок; 5 - привод; б, 7 - направляющие Накопитель ВНБ выполнен в виде вращающегося стола, на кото- ром собираются бутылки. Такой накопитель чаще всего используют в линиях невысокой производительности. Вопросы монтажа и эксплуатации подъемно-транспортных уст- ройств и охраны труда обслуживающиго персонала подробно изложены в специальной литературе [4, 5].
10. ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ ОПЕРАТОРОВ ЛИНИЙ УПАКОВЫВАНИЯ Рабочее место представляет собой основное начальное звено про- изводственной структуры предприятия, поэтому организации труда об- служивающего персонала и планировке рабочих мест должно уделяться большое внимание. Ниже приводятся некоторые варианты рекомендаций по плани- ровке рабочих мест персонала, обслуживающего основные линии. На рис. 10.1 показана планировка рабочего места оператора бу- тылкомоечной машины. Рабочее место оператора находится на сплош- ной деревянной подставке 3, располагаемой перед загрузочным транс- портером 4 бутылкомоечного автомата 6. При этом оператор имеет воз- можность наблюдать и за работой разгрузочного (отводящего) транспор- тера 5 для бутылок. На подставке устанавливается ящик для стеклобоя 2 и подъемно-поворотный стул 1. Для наблюдения за работой шприцевальных устройств и их налад- ки предусматривается специальная площадка 7 с лестницей. D Рис. 10.1. Планировка рабочего места оператора бутылкомоечной машины Рабочее место оператора светового экрана (рис. 10.2) оборудует- ся накопительным столом 1 (700x350 мм) и ящиком 5 для стеклобоя, установленье на сплошной деревянной подставке 4 перед бутылочным транспортером 6 и световым экраном 3. Для удобства работы оператора на площадке устанавливается подъемно-поворотный стул 2, На многих крупных предприятиях для возврата отбракованных на световом экране бутылок на мойку устраивают дополнительный отво- дящий транспортер, который монтируется рядом с накопительным сто-
200 ГЛАВА 10 ликом так, чтобы оператор мог ставить на него бутылки при минималь- ной затрате сил. Рис. 10.2. Планировка рабочего места оператора светового экрана Такие же приспособления должны находиться на рабочем месте операторов фасовочной машины (рис. 10.3). На сплошной деревянной подставке 4 сбоку устанавливается накопительный стол / (400x350 мм), а непосредственно перед фасовочной машиной 2 - поворотный стул 6. Ящик 3 для стеклобоя устанавливают сбоку от площадки. Для удобства обслуживания машины на площадке дополнительно устанавливают ступенчатую подставку 5, которая используется в случае необходимо- сти наладки разливочных устройств, расходного бака и других частей фасовочной машины. 6 5 Ч Рис. 10.3. Планировка рабочего места оператора фасовочной машины Оборудование рабочего места оператора укупорочной машины (рис. 10.4) помимо того, что входит в комплект приспособлений к фасо- вочной машине (/ - накопительный стол; 2 - укупорочная машина; 4 - ящик для стеклобоя; 5 - сплошная деревянная подставка; 6 - подъемно-
ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ 201 поворотный стул; 7 - ступенчатая подставка), включает и ящик-карман 3 для пробок (таких же габаритов, как и накопительный стол). Рис. 10.4. Планировка рабочего места оператора укупорочной машины Рабочее место оператора инспекционных машин (рис. 10.5), неза- висимо от их типа, оснащается приспособлением 3 для слива отбракован- ной продукции, часто выполняемым передвижным. Это приспособление устанавливается перед инспекционной машиной 2 рядом с ящиком 4 для бутылок после слива. Остальное оборудование - как и у остальных машин линий упаковывания (7 - накопительный стол; 5 - сплошная деревянная подставка; 6 - подъемно-поворотный стул; 7 - ящик для стеклобоя). Как и при обслуживании светового экрана, рабочее место операто- ра инспекционной машины может быть оборудовано вместо ящика 4 отводящим бутылочным транспортером. Рис. 10.5. Планировка рабочего места оператора инспекционной машины Планировка рабочих мест операторов этикетировочных машин зависит, конечно, от типа машины. Для этикетировочной машины ВЭМ, например, на сплошной деревянной площадке 4 (рис. 10.6), установлен- ной перед машиной 2, располагается подъемно-поворотный стул 5. Ящик для стеклобоя 3 устанавливается рядом с площадкой, как и под- собный стол 7.
202 ГЛАВА 10 Рис. 10.6. Планировка рабочего места оператора этикетировочной машины Па рис. 10.7 показана планировка рабочего места оператора маши- ны для извлечения бутылок из ящиков. Этот вариант предусматривает установку сплошной деревянной подставки 7 для оператора, расположен- ной около машины 6 между ящичным транспортером 1 и бутылочным транспортером 4. На подставке рядом с разгрузочным столом 5 устанавли- вается ящик 3 для стеклобоя. На подставке же устанавливается подъемно- поворотный стул 2. Рис. 10.7. Планировка рабочего места оператора машины для извлечения бутылок из ящиков Рабочее место оператора машины укладки бутылок в ящики (рис. 10.8) оборудуется следующими приспособлениями: подставкой 6, на которой устанавливается подъемно-поворотный стул 5. Подставка
ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ 203 располагается перед транспортером 1 для ящиков, а сам транспортер - перед машиной 5, бутылки к которому подводятся по транспортеру 2. Ящик 7 для стеклобоя устанавливается рядом с подставкой 6. Для удоб- ства обслуживания педаль 4 останова ящичного транспортера монтиру- ется рядом с рабочим местом оператора. Рис. 10.8. Планировка рабочего места оператора машины для укладки бутылок в ящики Имея в виду разнообразие компоновочных решений машин для из- влечения бутылок из ящиков и укладки их в ящики, приведенные на рис. 10.7 и 10.8 решения следует рассматривать в качестве примеров. Необходимо заметить, что рабочая поза операторов машин линий упаковывания, как правило, стоя-сидя. Предусматриваемый приведен- ными рекомендациями подъемно-поворотный стул не обязательно дол- жен располагаться в указанном месте, он может сдвигаться при измене- нии позы оператора, при этом не обязательно устанавливать его на площадке. Все приведенные рекомендации имеют общий характер, поскольку планировка и организация рабочих мест, естественно, зависит от кон- кретного типа машины и конкретных условий производства.
ЛИТЕРАТУРА 1. Астанин Н.М. Бутылкомоечные машины. - ML: Агропромиздат, 1986.-224 с. 2. Берестень Н.Ф., Околедова Ю.Г. Безалкогольные напитки на раз- вивающемся рынке восточной Европы//Пищевая промышленность. -2000.-№1.-С. 37-39. 3. Зайчик Ц.Р. Автоматы для мойки бутылок. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1978. - 112 с. 4. Зайчик Ц.Р. Внутризаводской транспорт винодельческих предпри- ятий. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 112 с. 5. Зайчик Ц.Р. Оборудование заводов вторичного виноделия. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982. - 120 с. 6. Зайчик Ц.Р. Оборудование предприятий винодельческого произ- водства. - М.: Агропромиздат, 1992. - 384 с. 7. Зайчик Ц.Р., Трунов В.А. Характеристика линий упаковывания тихих пищевых жидкостей//Тара и оборудование для села. - 2000, - № 4. - С. 19-23. 8. Зайчик Ц.Р.,Трунов В.А., Яшин В.К. Машины для фасования пи- щевых жидкостей в бутылки. - М.: Агропромиздат, 1989. - 240 с. 9. Кодин Г.С., Петропавловская Н.В.Лмников В.А. Комплексная меха- низация производства напитков. - М.: Агропромиздат, 1988. - 207 с. 10. Машины и оборудование для цехов и предприятий малой мощно- сти по переработке сельскохозяйственного сырья. Каталог. Часть II. Разделы 5-8. - М.: ИнформАГРОТЕХ, 1992. - 224 с. 11. Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК. Каталог. Том II. Часть четвер- тая. - М.: АгроНИИТЭИИТО, 1993. - 260 с. 12. Петляков Г.Я. ПЭТ-преформа: критерии выбора //Тара и упаковка. - 1997.-№2.-С. 8-10. 13. Рухадзе Р.Л. Комплексная механизация заводов вторичного вино- делия. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - 240 с. 14. Трунов В.А. Оборудование для линий розлива пищевой продукции //Масложировая промышленность. - 1999. -№ 1. - С. 12-13. 15. Трунов В.А. Новое оборудование для линии розлива пищевой про- дукции //Пищевая промышленность. - 2000. - № 2. - С. 30-32.
205 !6 . Трунов В.А. Опыт эксплуатации укупорочных машин в винодель- ческой промышленности. - М.:ЦНИИТЭИПищепром, 1966. - 40 с. 17. Трунов В.А. Этикетировочные машины для оформления готовой продукции, расфасованной в бутылки. - М.: АгроНИИТЭИПП, 1993.-53 с. 18. Трунов В.А., Зайчик Ц.Р. Ополаскивающие машины //Пиво и на- питки. - 2000. - № 4. - С. 44-46. 19. Трунов В.А., Зайчик Ц.Р. Специальное оборудование для произ- водства ПЭТ-бутылок //Пищевая промышленность. - 2000. - № 9, - С. 2-5. 20. Трунов В.А. Технологическое оборудование для инспекции пище- вых жидкостей. - М.: РУМБ, 1990. - 53 с. 21. Трунов В.А. Технологическое оборудование для фасования вино- дельческой продукции. -М.: АгроНИИТЭИПП, 1992. -41 с. 22. Угольников С., Петляков Г. Полуавтоматическое оборудование для выдува ПЭТ-бутылок //Тара и упаковка. - 1998. - № 1. - С. 46-48.
Производственно-практическое издание Зайчик Цалерий Рувимович, Трунов Владимир Александрович Упаковывание тихих напитков в бутылки Художественный редактор В.Н.Смирнов Художник Л. Б. Саламаха Компьютерная верстка А. В. Никонова Корректор Н.А.Сидоренко Редактор О.В.Саламаха Изд. лиц. ЛР № 065913 от 19.05.98. Подписано в печать 24.10.00. Формат 60 X 84 1/16. Бумага типографская № 2. Гарнитура "Таймс". Усл. печ. л. 11,9. Уч.-изд. л. 11,2- Тираж 3000 экз.(1-й завод 1000 экз.). Заказ № 1010. Издательство «ДеЛи». 123181. г. Москва, а/я 42, тел. (095) 264-9947 Типография МИФИ. 115409, г. Москва, Каширское ш., 31
„рОЪГОЛВЬ «\\зл 117420 РОССИЯ г.МОСКВА ул. Профсоюзная-57 оф. 803 (095) 785-0789 факс:7В5-0788 E-mail: vitcool@aha.ru