[SHipinsky_V.G.]_Oborudovanie_i_osnastka_upakovoch2(z-lib.org)

обратных направлениях, обеспечивая при этом расфиксацию бланка отводимыми прижимами 57 и возвращение гибочных рычагов 58 в исходное положение. В конце цикла бланк 28 с загнутыми краями транспортером 7 перемещается на следующую позицию в механизм окончательной гибки.

Рис. 16.8г. Схемы механизмов предварительной (а) и окончательной (б) загибки краев бланка в крючки линии модели Б4-СКБМ

Механизм окончательной гибки (рис.16.8г(б)) содержит два аналогичных корпуса 66 в которых на верхних отдельных осях установлены двуплечие качающиеся прижимы 67 и гибочные рычаги 68. Контактные поверхности их формующих губок, находящиеся на рабочих плечах, а также на самом корпусе, располагаются при этом под углом в 135о. Вторые же плечи гибочных рычагов 68 соединяются шатунами 69 с синхронно вращающимися эксцентриковыми шейками 70 левого и правого распределительных валов, а на вторые плечи прижимов 67, поджимаемые пружинами 71, движение передается через рычаги 72 шатунов и тяги 73. При рабочем ходе вращающимися эксцентриковыми шейками 70 шатуны 69 синхронно перемещаются вверх, обеспечивая при этом фиксацию бланка 28 опускающимися прижимами 67 с усилием, создаваемым пружинами 71, и загибку его крючков под углом в 135о – 140о сходящимися губками гибочных рычагов 68. При дальнейшем повороте эксцентриковых шеек 70 шатуны 69 перемешаются вниз, обеспечивая при этом расфиксацию бланка отводимыми прижимами 67 и возвращение гибочных рычагов 68 в исходное положение.

Устройство 11 (рис.16.8а) промазки крючков бланка, расположенное на следующей позиции корпусообразующего агрегата, содержит капельницу, флюс из которой по трубке самотеком поступает на щетку, промазывающую им на перемещаемых бланках крючки загнутые вверх, а также ванну с принудительно вращающимся роликом, который смачивается в ней флюсом, а затем наносит его на контактирующие крючки бланков загнутые вниз.

Следующий механизм 12, располагающийся в арке 2 агрегата, обеспечивает формирование из бланка обечайки и склепывание на ней фальцевого соединительного шва. Он состоит (рис.16.8д) из:

-двух полуцилиндрических крыльев 74, которые шарнирно установлены на закрепленном в арке 2 кронштейне 75 и через подпружиненные тяги 76 соединяются с рычагами 77 качающимися на осях 78;

-регулируемых шатунов 79, передающих качательные движения на крылья 74 через рычаги 77 с кривошипных дисков 80;

161

-направляющих 81 бланка, которые установлены на осях 82 и при опускании крыльев 74 отводятся от него в противоположные стороны подпружиненными рычагами 83, взаимодействующими с профильной радиальной поверхностью распределительных валов;

-цилиндрического патрона 84, охватываемого сведенными крыльями и содержащего в верхнем центральном пазу корпуса подвижный клин 85 с лежащей на нем планкой 86, прижимающей подаваемый бланк к упору 87, закрепленному на торце кронштейна 75, а также верхний боковой паз, в котором движется цепь с захватами транспортера 7; патрон содержит также боковую подвижную щеку 88 перемещаемую от воздействия на ее толкатели 89 клинового расширителя 90, располагающегося в осевом канале корпуса, а также нижний центральный паз, в котором закреплена наковальня 91, взаимодействующая с вертикально перемещающимся бойком 92 молота, приводимым в движение через шатун 93 от эксцентрикового вала 94.

Рис. 16.8д. Схема механизма формирования обечайки линии модели Б4-СКБМ

Синхронность срабатывания, а также некоторое опережение движения одного крыла 74 относительно другого, для обеспечения захлестывания сцепляемых крючков бланка, устанавливаются адекватным поворотом кривошипных дисков 80 относительно распределительных валов и соответствующей регулировкой длины шатунов 79. Подпружиненные же тяги

162

76 амортизируют удар крыльев по патрону и позволяют отводить от его корпуса щеку 88 во время обжатия бланка крыльями 74.

При подаче транспортером 7 по направляющим 81 очередного бланка 28

вмеханизм 12 клин 85 в патроне 84 перемещается вперед и, поднимающейся планкой 86, прижимает бланк к упору 87. Далее направляющие 81 отводятся от бланка, и он опускающимися крыльями 74 на патроне 84 сворачивается в обечайку с захлестыванием крючков. Затем перемещающимся клиновым расширителем 90 отводится щека 88, обеспечивая тем самым застегивание крючков, и далее они склепываются в фальцевый шов ударом по наковальне 91 вертикально перемещающегося бойка 92 молота, приводимого в движение через шатун 93 эксцентриковым валом 94. Затем все механизмы возвращаются

висходное положение, а сформированная обечайка транспортером 7 перемещается с цилиндрического патрона 84 на соосно прикрепленный к нему рог 13.

Усилие Р, необходимое для склепывания фальцевого соединительного шва рассчитывается по формуле:

где 1,56 – коэффициент, учитывающий совместный изгиб соединяемых крючков бланка и продольной подсечки шва;

k – коэффициент увеличения усилия за счет переходной зоны

(k = 1,1…1,3);

σТ – предел текучести жести, Н/мм2;

l – длина фальцевого соединительно шва, мм; δ – толщина жести, мм.

Верхний вспомогательный транспортер 14 своими захватами, установленными на непрерывно движущейся бесконечной цепи, перемещает поступающие обечайки по рогу 13 до их входа в направляющий туннель 16 паяльного агрегата, где они перехватываются запирающими собачками его бокового транспортера 17. Верхняя губка собачек этого транспортера жестко соединяется с цепью, а нижняя губка, содержащая упор, может качаться на оси звена цепи. При захвате обечайка за счет трения о направляющий туннель нажимает своим торцом на упор нижней губки собачки и она, смыкаясь с верхней, зажимает ее, предотвращая тем самым разворот обечайки относительно своей оси в процессе перемещения по направляющему туннелю.

Ванна 18 установлена в станине паяльного агрегата под рогом 13 и туннелем 16 с возможностью регулировки положения по высоте. В ней на подпружиненных рычагах располагаются смазывающие ролики, которые при вращении от трения с перемещаемыми обечайками, забирают из ванны налитый жидкий флюс и промазывают им сопрягающиеся поверхности фальцевых швов обечаек.

Направляющий же туннель 16 представляет собой открытый снизу продольный цилиндрический канал, образованный двумя чугунными направляющими 95 (рис.16.8е), которые содержат герметичные полости 96 для циркулирующей охлаждающей воды, поступающей по трубопроводам 97, и скреплены между собой накладками 98. При этом рабочая ветвь бесконечной

163

несущей цепи 99 с запирающими собачками транспортера 17, перемещающая в направляющей обечайки 100, проходит по пазу ее левой направляющей 95, а обратная ветвь этой цепи движется внутри коробчатой горизонтальной направляющей 101.

Рис. 16.8е. Схема направляющего туннеля и устройства запайки фальцевого шва линии модели Б4-СКБМ

Устройство 19 запайки фальцевого шва обечаек, располагающееся под направляющим туннелем, содержит чугунную ванну 102, которая находится в термоизолирующей оболочке 103 и имеет рабочую 104 и загрузочную 105 полости с расплавленным припоем. При этом внутри загрузочной полости ванны располагается один электронагревательный элемент 106 мощностью 2 кВт и датчик 107 термометра, а в ее рабочей полости – три электронагревательных элемента 108 мощностью по 5 кВт и датчик 109 термореле, контролирующего и поддерживающего температуру расплавленного припоя на заданном уровне, а также вращающийся паяльный медный вал 110 диаметром 100 мм и длинною 1500 мм. Положение паяльного вала 110 относительно направляющих 95 туннеля регулируется при этом путем перемещения ванны по вертикали штурвалом 111, а также в горизонтальной плоскости – с помощью установочных винтов 112. В процессе работы этот вал, вращаясь со скоростью 150 – 200 оборотов в минуту, переносит припой из ванны на сопрягающиеся с ним фальцевые швы обечаек 100, непрерывно перемещаемых транспортером 17 по направляющему туннелю 16, обеспечивая тем самым их нагрев и запайку.

Пайка осуществляется при температуре 240 – 340 оС бессурьмянистыми оловянно-свинцовыми припоями, например, марки ПОС-40, а также малосурмянистыми припоями марок: ПОССу50-0,5; ПОССу40-0,5; ПОССу18- 0,5 и другими. Флюс же обеспечивает очистку паяемой поверхности жести от окислов и жировых загрязнений, а также предохранение расплавленного припоя от окисления. Применяются, например, флюсы следующих составов:

164

канифоль – 16%, олеиновая кислота – 10% и остальное – спирт этиловый;

янтарная кислота 2 – 3% и остальное – спирт этиловый.

Очистка же припоя в паяльной ванне от примесей железа, меди, цинка, сгоревшего жидкого флюса и остатков лака производится специальным флюсом, состоящим из смеси порошков хлористого цинка (83%) и хлористого аммония (17%), который засыпается в ванну и, расплавляясь в припое при температуре 249,5 оС, вступает в химические реакции с образованием соляной кислоты, растворяющей окиси на поверхности припоя и жести.

Механизм 20, располагающийся непосредственно за устройством запайки, обеспечивает очистку на обечайках фальцевого шва от излишков незастывшего припоя с целью улучшения их внешнего вида и экономии припоя. В его корпусе 113 (рис.16.8ж), прикрепленном к станине винтами 114, установлена суконная дисковая щетка 115, вращаемая через цепную передачу и фрикционный вариатор скоростей от индивидуального электродвигателя. В процессе работы эта щетка воздействует на запаянную поверхность обечаек 100, непрерывно перемещаемых по туннелю 16 транспортером 17, и очищает ее вместе с фальцевым швом от подтеков припоя на полосе шириной 10 – 15 мм. Под щеткой на коромысле 116 в свою очередь располагается вращающийся от этого же привода очистной диск 117, удаляющий с нее частицы припоя. При этом положение диска регулируется упорным винтом 118, а его прижатие к щетке обеспечивается грузом 119, закрепленным на втором плече коромысла. С очистного же диска частицы припоя удаляются в сборник сопрягающимся с ним скребком 120.

Рис. 16.8ж. Схема механизма очистки шва обечайки от излишков припоя линии модели Б4-СКБМ

165

В корпусе 113 установлен также диск 121, несущий четыре защитных сектора 122 и движущийся синхронно с транспортером 17 так, что эти секторы закрывают сверху вращающуюся щетку 115 в тот период, когда над ней нет очередной зачищаемой обечайки 100, предотвращая тем самым заброс со щетки частиц припоя внутрь обечаек. С внутренней же поверхности секторов диска 121 налипший припой удаляется в сборник специальным скребком, закрепленным на кронштейне 123.

Следующее устройство 21, содержит воздуходувный механизм, герметично соединенный со щелевым раструбом, из которого создаваемой направленной струей холодного воздуха обдуваются запаянные швы обечаек 100 в процессе их дальнейшего непрерывного перемещения транспортером 17 по направляющему туннелю 16. Охлаждение производится в течение 3 – 4 секунд до температуры ниже 140 оС, что соответствует началу упрочнения запаянного фальцевого шва.

Концевой же транспортер 22 (рис.16.8а) на выходе из направляющего туннеля 16 перехватывает обечайки и, перемещая их несколько быстрее основного транспортера 17, раскрывает его собачки, удерживающие обечайки,

азатем передает их на выносной транспортер 23, который в свою очередь перемещает свободно лежащие обечайки в поворотную станцию 24.

Здесь с помощью двух быстровращающихся роликов и крючка поступающие обечайки разворачиваются в плане на 90о и далее выбрасываются из поворотной станции 24 в наклонный отводящий лоток 25 гравитационной транспортирующей системы.

Работает эта корпусообразующая автоматическая линия следующим образом. Стопу бланков 28 (рис.16.8б) укладывают вручную в магазин 4 линии,

азатем нижние бланки в каждом цикле поочередно захватываются из него вакуумным захватом 29 и при перемещении кривошипно-шатунным механизмом 30 захвата вниз укладываются им в направляющих стола. Затем толкателем 31, приводимым в действие рычажным механизмом 32, бланк по направляющим подается в вальцовочную станцию 6, где сопрягающимися валками 36 и 37 совместно с заходной 33 и выходной 34 направляющими производится его предварительный прогиб. При проходе же между валками сдвоенного бланка ползун 35, приподнимается и своим штоком 40 нажимает на выключатель 41, блокирующий работу агрегата. А провальцованный бланк 28 выбрасывается валками на приемный стол 42, где тормозится и центрируется между направляющими 43, а затем забирается очередным захватом цепного транспортера 7, перемещающего бланки в шаговом режиме вдоль линии под прижимной планкой 44.

Далее бланк транспортером 7 последовательно перемещается через вторую и третью холостые позиции, где его обработка не производится, а затем устанавливается на четвертой позиции. Здесь в механизме 8 (рис.16.8в) при опускании его ползунов 46 подпружиненными профильными пальцами 52 бланк вначале немного подается назад до упора в неподвижные собачки 53, врезанные в плоскость стола 42, и тем самым точно позиционируется, а затем закрепленными на ползунах пуансонами 50 и 51 производится надрезка и обсечка его краев. При этом отделяемые от бланка отходы по расположенным под матрицами 54 каналам 55 удаляются в технологическую тару.

166

Пройдя пятую холостую позицию, бланк захватами транспортера 7 устанавливается на шестую позицию, где в механизме 9 его края предварительно загибаются в крючки под углом в 90°. При этом синхронно вращающимися эксцентриковыми шейками 60 (рис.16.8г) шатун 59 в левом корпусе 56 этого механизма перемещается вниз, обеспечивая фиксацию бланка 28 опускающимся прижимом 57 с усилием, создаваемым пружиной 61, и загиб его края вверх на 90о поднимающейся формующей губкой рычага 58, оставляющей подрезанные углы бланка не отогнутыми. Одновременно в правом корпусе механизма шатун 59 перемещается вверх, обеспечивая фиксацию бланка 28 опускающимся прижимом 57 с усилием, создаваемым пружиной 61, и загиб его края вниз на 90о опускающейся формующей губкой рычага 58. При дальнейшем повороте эксцентриковых шеек 60 шатуны 59 перемешаются в обратных направлениях, обеспечивая при этом расфиксацию бланка отводимыми прижимами 57 и возвращение гибочных рычагов 58 в исходное положение.

После этого бланк 28 транспортером 7 перемещается на следующую седьмую позицию в механизм 10 окончательной гибки, содержащий два аналогичных корпуса 66. Здесь при рабочем ходе вращающимися эксцентриковыми шейками 70 шатуны 69 синхронно перемещаются вверх, обеспечивая при этом фиксацию бланка 28 опускающимися прижимами 67 с усилием, создаваемым пружинами 71, и загибку его крючков под углом в 135о – 140о сходящимися губками гибочных рычагов 68. При дальнейшем повороте эксцентриковых шеек 70 шатуны 69 перемешаются вниз, обеспечивая при этом расфиксацию бланка отводимыми прижимами 67 и возвращение гибочных рычагов 68 в исходное положение.

Затем на восьмой позиции в устройстве 11 (рис.16.8а) крючки бланка во время его движения промазываются флюсом. При этом крючки загнутые вверх промазывает флюсом щетка, на которую он поступает самотеком по трубке из капельницы, а крючки загнутые вниз промазывает принудительно вращающийся ролик, набирающий флюс из ванны.

При подаче транспортером 7 по направляющим 81 (рис.16.8д) очередного бланка 28 в механизм 12, располагающийся на девятой позиции в арке 2 агрегата, его клин 85 в патроне 84 смещается вперед и, поднимающейся планкой 86, прижимает бланк к упору 87. Далее направляющие 81 отводятся от бланка, и он опускающимися крыльями 74 на патроне 84 сворачивается в обечайку с захлестыванием крючков. Затем перемещающимся клиновым расширителем 90 отводится щека 88, обеспечивая тем самым застегивание крючков, и далее они склепываются в фальцевый шов ударом по наковальне 91 вертикально поднимающегося бойка 92 молота, приводимого в движение через шатун 93 эксцентриковым валом 94. Затем все механизмы возвращаются в исходное положение, а сформированная обечайка транспортером 7 перемещается с цилиндрического патрона 84 на соосно прикрепленный к нему рог 13.

По рогу же 13 поступившую обечайку перемещает своими захватами верхний вспомогательный транспортер 14 до ее входа в направляющий туннель 16 паяльного агрегата. При этом обечайка проходит над установленной в станине агрегата ванной 18, из которой вращающиеся на подпружиненных

167

рычагах ролики, забирают налитый жидкий флюс и промазывают им контактирующую поверхность фальцевого шва обечайки.

Далее на входе в направляющий туннель 16 (рис.16.8е), обечайка перехватывается очередной запирающей собачкой движущегося несколько быстрее основного цепного транспортера 17, предотвращающей ее проворот в процессе движения по туннелю через технологические позиции паяльного агрегата. При этом на следующей позиции агрегата в устройстве 19 производится запайка фальцевого шва обечайки. В процессе работы медный вал 110 этого устройства, вращаясь со скоростью 150 – 200 оборотов в минуту, переносит припой из ванны 102 на сопрягающийся с ним фальцевый шов непрерывно перемещаемой обечайки 100, обеспечивая тем самым его нагрев и запайку.

Затем механизм 20 (рис.16.8ж), располагающийся непосредственно за устройством запайки, своей вращающейся суконной дисковой щеткой 115 воздействует на запаянную поверхность обечайки 100 и очищает ее вместе с фальцевым швом от подтеков припоя на полосе шириной 10 – 15 мм. А установленный в корпусе 113 механизма диск 121, движущийся синхронно с транспортером 17, своими секторами 122 закрывает сверху вращающуюся щетку в тот период, когда над ней нет очередной зачищаемой обечайки, предотвращая тем самым заброс со щетки частиц припоя внутрь обечаек.

Следующее устройство 21, направленной струей холодного воздуха, выходящей из его щелевого раструба, обдувает в течение 3 – 4 секунд запаянные швы обечаек 100, обеспечивая тем самым их охлаждение до температуры ниже 140 оС, что соответствует началу упрочнения запаянного фальцевого шва. Затем на выходе из направляющего туннеля 16 концевой транспортер 22 (рис.16.8а) перехватывает обечайки и, перемещая их несколько быстрее основного транспортера 17, раскрывает его удерживающие собачки, а затем передает обечайки на выносной транспортер 23, который в свою очередь перемещает их свободно лежащими в поворотную станцию 24.

Таблица 16.1. Основные технические характеристики корпусообразующих линий

168

Вповоротной станции 24 с помощью двух быстровращающихся роликов

икрючка поступающие обечайки разворачиваются в плане на 90о и далее выбрасываются из нее в наклонный отводящий лоток 25 гравитационной транспортирующей системы.

Основные технические характеристики рассмотренной корпусообразующей автоматической линии модели Б4-СКБМ Симферопольского завода им. Куйбышева, а также наиболее распространенных аналогичных линий, таких как модели СКФ-4 и модели KEZL-100 других фирм-изготовителей приведены в таблице 16.1.

16.3.3.Изготовление обечайки корпуса со сварным швом

В1970-е годы были созданы технологии и оборудование, позволяющие изготовлять свернутые из бланка обечайки со сварным соединительным швом. Этот метод находит в настоящее время все более широкое применение благодаря тому, что в нем не используется дорогостоящий припой и флюс, упрощается технологическое оборудование, а обечайки отличаются более привлекательным внешним видом в сравнении с содержащими фальцевые паяные швы. В Беларуси производство таких банок началось только с 1992 года, когда на ОАО «Рогачевский молочноконсервный комбинат» была смонтирована и сдана в эксплуатацию первая автоматическая линия по производству банок со сварным швом фирмы «Блема» (Германия), обладающая производительностью 300 шт./мин. В России к производству этих банок приступили только с 2002 года в Калининградской области. Изготавливают такие обечайки как на полуавтоматах, обеспечивающих производительность от 20 до 80 шт./мин., так и на автоматическом оборудовании, а также комплексно автоматизированных линиях, работающих с производительностью от 300 до 600 шт./мин и более. Наиболее же известными производителями такого оборудования, получившего в настоящее время широкое распространение, являются такие фирмы, как «Блема» (Германия) и «Судроник АГ» (Швейцария).

Вчастности, автоматы швейцарской фирмы «Судроник» обеспечивают изготовление свернутых из бланка обечаек со сварным соединительным швом, выполняемым калиброванной электродной медной проволокой по методу «Супервима». В наиболее характерном конструктивном исполнении такой автомат на своей станине содержит (рис.16.9):

питатель 1, в который укладывается стопа бланков сдвоенного формата;

устройство 2, обеспечивающее поштучную выдачу бланков из питателя на транспортер 3, перемещающий их в поперечном направлении;

устройство 4, надсекающее на бланке линию, для последующего разделения его на две обечайки;

вальцовочный механизм 5, осуществляющий перегибание бланка между валками, что способствует плавному переходу материала от упругой к пластической деформации и обеспечивает равномерную деформацию бланка по всей длине при изгибе в обечайку;

устройство 6, сворачивающее бланк в цилиндрическую обечайку прокаткой между валками;

169

транспортеры 7, непрерывно перемещающие в продольном направлении изготовляемые обечайки по технологическим позициям;

механизмы 8 предварительного и 9 окончательного калибрования свернутой обечайки;

сварочный аппарат 10, выполняющий на обечайках своими расположенными на рычагах роликовыми электродами продольные стыковые соединительные швы непрерывно подводимой к ним медной калиброванной электродной проволокой;

а также транспортер 11, выводящий изготовленные обечайки из автомата.

Рис. 16.9. Технологическая схема автомата фирмы «Судроник», изготавливающего обечайки со сварным соединительным швом

Достоинства автомата заключаются в высокой производительности, стабильной и надежной работе сварочного аппарата, а также остальных исполнительных устройств и механизмов, простоте обслуживания, удобной и оперативной переналадке при переходе с одного типоразмера обечайки на другой. При этом получаемые на обечайках сварные соединительные швы обеспечивают требуемую прочность и герметичность, имеют эстетичный внешний вид, но нуждаются в дополнительной их защите от окисления и химических реакций в процессе эксплуатации банок.

Полный же цикл изготовления таких обечаек обеспечивают комплексы, в которых к автоматам по изготовлению обечаек присоединяется еще и технологическое оборудование, наносящее на формируемые сварные швы лаковое защитное покрытие. В частности такой автоматизированный комплекс фирмы «Судроник» (Швейцария), обеспечивающий изготовление обечаек для жестяных банок диаметром 72,8 мм с производительностью 400 – 450 штук в минуту, включает в себя следующее технологическое оборудование, работающее в едином технологическом цикле и связанное общей транспортирующей системой:

корпусоформирующий сварочный автомат модели «Soudronic» FBB 5500;

автомат модели «Frai», покрывающий наружную и внутреннюю поверхность сварного шва жидким лаком;

камеру сушильную газовую модели «Frai».

Этой же фирмой поставляются и автоматизированные поточные линии, выполняющие в едином ритме все операции технологического процесса изготовления сборных жестяных банок со сварным соединительным швом. Такая типовая поточная линия содержит (рис.16.10):

170