книги из ГПНТБ / Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография

алюминиевых колпачков с бандеролькой в автомате ВЗУ, деко­ ративных колпачков в автомате А1-ВФБ и в устройстве конструкции Мосвинкомбината для надевания полиэтиленовой пробки с чехлом.

В рассмотренных конструкциях механизмов поштучной вы­ дачи пробок упоминается питатель или пробкопровод, который выполняет функции накопителя. Бесперебойная работа укупо­ рочного автомата, учитывая неравномерность производитель­ ности загрузочного устройства, во многом зависит от размеров накопителя, в котором сосредоточен запас пробок в количестве k штук. Таким образом, длину накопителя Ан определяют из выражения

LH— kdn,

где du — наибольший диаметр пробки.

Обычно пробкопроводы выполняют в виде лотков-склизов. В этом случае угол наклона лотка должен приниматься мини­ мум в 1,5—2 раза больше угла трения.

Бесперебойная работа укупорочного автомата зависит от коэффициента С запаса пробок и выражается формулой

где П и Q — соответственно производительность загрузочного устройства и укупорочного автомата.

Наблюдения за работой укупорочных автоматов показывают, что С должно быть равно 1,4—1,8.

Запас пробок в бункере загрузочного устройства к высоко­ производительным укупорочным автоматам должен непрерывно пополняться. Для этого применяют различные способы транс­ портировки пробок к бункеру. В частности, для пробок, изготов­ ленных из ферромагнитных материалов, можно использовать магнитные устройства. В автоматических линиях розлива пищевых жидкостей ряда зарубежных фирм установ­ лены и работают магнитные ленточные транспортеры для кронен-корок. Магнитное поле в них создается между полюсами постоянного магнита или электромагнита, укрепленного с внут­ ренней стороны несущей ветви конвейера.

Транспортирующее устройство для кронен-корок состоит из магнитного транспортера 1 (рис. 58) и приемника для кроненкорок 2 емкостью 50 000 или 100 000 шт. Кронен-корка засы­ пается в приемник и через воронкообразное отверстие попадает на магнито-ленточный транспортер. При движении ленты ме­ таллические корончатые колпачки притягиваются и захваты­ ваются ею. По мере подхода колпачков к бункеру или к месту

141

перевалки напряженность магнитного поля уменьшается и кол­ пачки падают на безмагнитный ленточный транспортер 3, кото­ рый и доставляет кронен-корку к загрузочному устройству 4 укупорочного автомата.

Управление работой магнитных транспортеров может осу­ ществляться автоматически, в результате сигналов, посылаемых щупом, установленным в бункере для пробок. Кроме этого, оператор наблюдает за опорожнением бункера в наклонно установленное над бункером зеркало и по мере необходимости включает или выключает привод 5 установки.

Применение магнитных ленточных конвейеров гарантирует совершенно свободную от повреждения транспортировку кроненкорок и позволяет исключить время простоев укупорочного ав­ томата, необходимое для загрузки бункера.

Укупорочные патроны. Качество укупоривания бутылок, на­ дежность работы укупорочного автомата, а иногда и работоспо­ собность автомата в целом в значительной степени определяются конструкцией его основного рабочего органа — укупорочного механизма. Конструкция укупорочного механизма зависит от формы и геометрических размеров пробки и горлышка бутылки, физико-механических свойств укупорочного материала, а также от способа укупорки.

Несмотря на большое разнообразие укупорочных материалов, укупорочные автоматы имеют общие принципы построения кине­ матики механизмов.

В соответствии с приведенной по ГОСТ 15087—69 класси­ фикацией рассмотрим основные конструкции укупорочных пат­ ронов для каждого класса.

Ударно-штоковые патроны применяют в автоматах, укупори­

вающих бутылки с вином корковыми или полиэтиленовыми пробками.

142

Рис. 59. Укупорочные патроны:

а автомата УАЗ; б — автомата УЯС

В автомате УАЗ укупорочный патрон (рис. 59, а) состоит из корпуса 2, конусообразной втулки 4 для сжатия пробки 6, штока 5, пружины 3 и колокольчика 1.

Бутылка 7 (в данном случае емкостью 0,5 л по ГОСТ 10117—72) подъемным столиком устанавливается под укупороч­ ный патрон и центрируется колокольчиком соосно с конусообраз­ ной втулкой. Пробка, удерживаемая механизмом для поштучной выдачи, выбивается из него штоком и заталкивается в конусную втулку. Проходя через нее, пробка сжимается и калибруется до размера, необходимого для свободного входа в горлышко бутылки.

Для полиэтиленовой капсюльной пробки применяется патрон к автомату УЯС, разработанный на Мосвинкомбинате. Он отличается от известных тем, что приспособление для центри­ рования пробок выполнено в виде цилиндричесого вкладыша с внутренней поверхностью в форме усеченного конуса, в верх­ ней части которого имеется кольцевая проточка под шляпку пробки. При этом корпус укреплен так, что он может совершать возвратно-поступательное перемещение во втулке, а шток смон­ тирован неподвижно.

На рис. 59, б показана конструкция патрона УЯС. В на­ правляющей втулке 1 укреплен цилиндрический корпус 2 с цен­ трирующим колокольчиком <3; в корпусе соосно расположены

143

один над другим шток 4 и вкладыш 5 для приема и удержи­

вания пробки.

Пробка из питателя 7 воздухом, подаваемым через сопла 8, задувается во вкладыш и удерживается шляпкой в кольцевой проточке 6. Бутылка, находясь на подъемном столике, переме­ щается вверх, упирается в центрирующий колокольчик и подни­ мает корпус патрона. При этом пробка двигается вначале вместе с вкладышем до тех пор, пока не упрется в торец направляю­ щего штока. После этого пробка останавливается и выравни­ вается относительно горлышка бутылки. Затем шляпка пробки, изгибается под действием вкладыша, продолжающего движение вверх, пока не пройдет кольцевую проточку. После этого пробка мгновенно принимает первоначальное положение благодаря упругим свойствам полиэтилена.

Бутылка поднимается до тех пор, пока не наденет на себя пробку, удерживаемую штоком.

Усилие запрессовки пробки и глубина ее ввода в горлышко бутылки регулируется гайками 9. Вкладыш возвращается вниз под действием пружины 10. Нестандартность бутылки по высоте компенсируется пружиной 11, которая одновременно предотвра­

щает скол горлышек.

Полиэтиленовыми пробками (капсюльными и ниппельными) можно укупоривать бутылки в универсальном патроне, показан­ ном на рис. 60. В корпусе 1 патрона образовано три паза с шар­ нирно установленными в них кулачками 2 для фиксации пробки и окно для прохода пробки из питателя. Для поштучной подачи пробок в укупорочный патрон имеется кольцо — отсекатель 3 с профильными пазами. Бутылка, центрируемая колокольчи­ ком 4, во время подъема входит в корпус патрона и раздвигает кулачки. Пробка упирается в верхнюю часть патрона и запрес­ совывается в горлышко бутылки. При опускании бутылки ку­ лачки пружинами 5 возвращаются в исходную позицию. Поло­

жение их можно регулировать вин­ тами 6.

Обжимные и обкаточные патроны применяют для закрепления алюми­ ниевых колпачков и жестяных корон­ чатых крышек (кронен-корок) на вен­ чиках горлышек бутылок. При этом герметичность укупоривания достига­ ется благодаря созданию торцевого уплотнения между поверхностью гор­ лышка бутылки и внутренней проклад­ кой укупорочного изделия.

Рис. 60. Патрон для укупоривания бутылок полиэтиленовыми пробками

.144

Рассмотрим наиболее характерные конструкции укупорочных патронов, имеющих принципиальные отличия.

Укупорочный патрон к автомату У-6А (рис. 61, а) предназна­ чен для обжима металлического корончатого колпачка с про­ кладкой на горлышке бутылки.

Этот патрон держателем 11 прижимает стальной колпачок, находящийся в приемнике патрона, к горлышку бутылки. При дальнейшем опускании патрона обжимные конические кулачки 1 заходят на колпачок и обжимают его гофрированную юбочку по венчику горлышка бутылки. Обжимные кулачки 1 стягиваются по окружности спиральной пружиной 2, которая, упираясь в кольцо 3, воспринимает горизонтальные усилия при обжиме колпачка. Вертикальные усилия передаются патроном на копир через кольцо 10 и корпус патрона.

В конце периода обжатия колпачка запирающие щеколды 9 плунжером 8 выталкиваются к центру патрона и дальнейшее движение корпуса патрона 6 со стаканом 4 вниз продолжается вследствие сжатия амортизационной пружины 5; это предохра­ няет бутылки, высота которых больше стандартной, от поломки. При движении патрона вверх амортизационная пружина 5 воз­ вращает патрон в первоначальное положение, а пружина вы­ талкивателя 7 выталкивает закупоренную бутылку из патрона. Затем бутылка, упираясь в направляющий бортик, сходит со стола и подхватывается конвейером.

На рис. 61,6 показан укупорочный патрон автомата Ин­ веста. Отличительной особенностью его является гидромеха­ ническая амортизация в случае попадания на укупорку бутылок с высотой более нормальной. В нижней части патрона распо­ ложены направляющий колокольчик 1 с окном 2 для входа колпачка, обжимное кольцо 3, подпружиненный плунжер 4 и поршень 5 с пружиной 6\ в верхней части — жидкостная ка­ мера 7, неподвижный клапан 10 и подпружиненное пружиной 12 гнездо 11 клапана. Подвеска клапана 13 и его движение по оси обеспечиваются двумя роликами 9 я 14 в верхней части пат­ рона 8 и копира.

Двигаясь по копиру, патрон опускается и колокольчиком

Колпачок прижимается плунжером к горлу бутылки и вхо­ дит в стакан; плунжер упирается в поршень и сжимает пружину. При этом юбочка колпачка обжимается конусом под венчиком бутылки.

Укупоренная бутылка при подъеме патрона плунжером вы­ талкивается из обжимного кольца и остается на столе автомата.

Сущность гидромеханической амортизации сводится к сле­ дующему.

145

Рис. 61. Укупорочные патроны автомата У-6А (а) и автомата «Инвеста» (б)

146

опуститься на заданную высоту. С помощью копира корпус патрона вместе с клапаном опустится, объем камеры при этом уменьшится, а давление жидкости возрастет, вследствие чего седло клапана, сжимая пружину, поднимется и через зазор, образовавшийся между клапаном и седлом, часть жидкости перельется в камеру над клапаном.

В укупорочных патронах к автоматам Алка (Швеция) про­ изводится обжим алюминиевого колпачка с хвостиком с по­ мощью резинового кольца. Устройство имеет следующий принцип действия (рис. 62,-а).

Бутылка поднимается подъемным столиком, центрируется колокольчиком 1 и входит, в укупорочный патрон. Колпачок, попадая через течку в корпус патрона, удерживается в нем разрежением, создаваемым вакуум-насосом. При дальнейшем подъеме горлышко бутылки встречается с колпачком и упи­ рается в головку ловителя 3 с пружиной 5, а затем попадает в резиновое кольцо 2 обжима. Вращающаяся карусель автомата подводит укупорочный патрон к копиру, который нажимает на головку 4 и через плунжер 6 давит на резиновое кольцо. Кольцо сжимается и обжимает алюминиевый колпачок на горлышке бутылки.

Рис. 62. Укупорочные патроны автоматов Алка (Швеция) (а) и ВЗА-6 (б) для укупоривания бутылок алюминиевыми колпачками

147-

Недостаток конструкции —жесткая связь плунжера с рези­ новым кольцом, в результате чего последнее быстро изнаши­

вается.

Этого недостатка лишено укупорочное устройство, отличаю­ щееся тем, что между плунжером и толкателем установлена подпружиненная втулка, а обжимное кольцо расположено в

низированного автомата ВЗА-6 для укупорки бутылок алюми­ ниевыми колпачками [6].

В цилиндрическом корпусе 1 укреплены подвижный плун­ жер 2 с хвостовиком 3, подпружиненные толкатель 4 и втулка 5, а обжимное эластичное кольцо 6 расположено в центрирующем колокольчике 7.

Укупорка производится следующим образом. Бутылка с на­ детым на горлышко колпачком подается к укупорочному патрону и центрируется колокольчиком. При подъеме бутылка, преодо­ левая 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 бутылки, и втулку, ■плотно прижимающую колпачок к венчику бутылки.

После укупорки хвостовик сходит с копира, снимая давление с обжимного кольца, которое восстанавливает свою первона­ чальную форму за счет внутренних сил упругости и под дей­ ствием втулки, имеющей коническую наружную поверхность.

При износе обжимного кольца или при укупорке бутылок с другой формой венчика центрирующий колокольчик переме­ щают по резьбе корпуса, смещая тем самым положение кольца относительно венчика бутылки и изменяя давление на него.

Принцип обжима используется в устройствах для отделки горлышка бутылок декоративным колпачком из деформирован­ ного материала.

Обжим металлического колпачка на горлышке бутылки мо­ жет быть выполнен методом завальцовки роликами, вращаю­ щимися вокруг горлышка бутылки, или завальцовочным коль­ цом. Этот метод обеспечивает надежную герметичность укупорки. Закаточные патроны, используемые при укупорке, надежнее, чем обжимные (в последних быстро изнашиваются применяемые для обжима резиновые кольца), но имеют более сложную конструк­ цию. Ниже описаны укупорочные патроны наиболее распростра­ ненных типов, отличающиеся принципами завальцовки.

В обкаточном патроне, показанном на рис. 63, алюминиевый колпачок завальцовывается по венчику бутылки роликами 2, прижимающимися к колпачку спиральными пружинами 4, на­

детыми на втулку оси рычага. Разжимаются обкаточные ролики с помощью копиров 7.

148

Рис. 63. Обкаточный патрон с пружинами

к автомату ВЗУ (рис. 64) для обкатки глубокого алюминиевого колпачка с бандеролькой. Здесь завальцовка производится под нижний венчик бутылки для закрепления перфорированного кольца и по винтовой линии, имеющейся на поверхности гор­ лышка. Для выполнения последней операции два из четырех закаточных роликов установлены под наклоном в верхней части колпачка в том месте, где начинается спираль навивки. Во

149

A zA

время вращения патрона два верхних ролика входят в резьбу горлышка бутылки и, спускаясь по винтовой линии, вдавливают в нее стенки колпачка, сжимая при этом пружину.

Другой метод завальцовки алюминиевого колпачка с бан­ деролькой использован в обкаточном патроне к укупорочному автомату Сифаль (Франция). Он состоит из центрирующего колокольчика 1 (рис. 65), подпружиненных роликов 2 и 3, укрепленных на качающихся рычагах 4, оканчивающихся кат­ ками 5.

150