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

щего персонала. Поэтому при конструировании экранов их про­ пускная способность устанавливается на основе минимально необходимого времени экспозиции, условно приходящегося на одну бутылку.

Световые экраны для инспектирования бутылок должны со­ здавать равномерный световой поток на всем участке просмат­ ривания. По своему составу свет должен быть таким, чтобы как можно меньше утомлять зрение оператора.

Опыт эксплуатации инспекционных автоматов показал, что в световых экранах предпочтительнее использовать отраженный световой поток, создаваемый лампами накаливания. Люминес­ центные лампы больше утомляют зрение.

На рис. 82 показан наиболее распространенный экран с рас­ сеивающим светом. Экран прост по конструкции. Молочное стекло делается выдвижным. Так как рассеивающее стекло за­ держивает большую часть светового потока, то для создания необходимой освещенности приходится ставить большое число ламп. Число ламп у таких экранов 10—12 шт. общей мощностью 1 —1,2 кВт. Существенным недостатком подобных конструкций является также и то, что места в зоне просмотра, за которыми находятся лампы, выделяются яркими пятнами, которые быстро утомляют зрение работницы.

Для того чтобы создаваемый лампами накаливания световой поток максимально освещал бутылки и не утомлял зрение опе­ ратора, профиль экрана должен иметь определенную конфигу­ рацию (рис. 83) [40]. Верхняя кривая контура представляет со­ бой часть эллипса с фокусами в точках /д и F2. Лампа накали­ вания размещена так, что центр свечения находится в точке Fь Так как поверхность фонаря, соответствующая участку АВ на рисунке, представляет собой эллиптический цилиндр с образую­ щей, перпендикулярной плоскости рисунка, то в соответствии с

181

оптическими свойствами такой поверхности любой световой луч, вышедший из фокуса точки Fi и отразившись от нее, пойдет че­ рез другой фокус F2. Н и ж н я я кривая CD контура представляет собой параболу с фокусом, совпадающим с фокусом эллипса F2. Нижняя поверхность фонаря, соответствующая участку CD на рисунке, является параболическим цилиндром с образующей, нормальной плоскости рисунка. Согласно оптическим свойствам такой поверхности все лучи, отразившиеся от нее и идущие че­ рез фокус точки F2, пойдут параллельным пучком. На рисунке направление движения лучей, идущих от лампы, показано стрел­ ками. Переходный участок ВС является сопрягающим для верх­ ней и нижней поверхностей и представляет собой круговую ци­ линдрическую поверхность.

Таким образом, большая часть световых лучей от лампы, от­ разившись от внутренней поверхности фонаря, выходит в об­ ласть просматривания бутылок равномерным потоком.

Часть прямого света ламп попадает непосредственно на бу­ тылку сверху и способствует лучшему просматриванию венчика бутылки. При этом источник света находится вне поля зрения оператора.

Для просматривания пустых бутылок на фонаре длиной 600 мм достаточно двух ламп накаливания по 100 Вт каждая.

Примером простейшего инспекционного устройства является бракеражный фонарь, установленный рядом с конвейером, по которому движутся бутылки из бутыломоечной машины. Такого рода фонари широко используют на всех отечественных винза­ водах.

Оригинальная конструкция бракеражного фонаря предло­ жена фирмой Энцингер (ФРГ). Световой экран установлен ря­ дом с бутылочным транспортером. Корпус фонаря (рис. 84) имеет две вогнутые зеркальные поверхности 4, которые отража­

транспортера вращаются вокруг своей оси и поэтому просвечи­ ваются со всех сторон.

Аппарат крепится стойками 7 к раме 8 транспортера 5, а сто­ лик 9 сделан выдвижным и в нужном положении закрепляется гайками 3. Между столиком и движущейся лентой транспортера образуется щель, через которую происходит просвечивание дна бутылки от нижнего рефлектора. Движущиеся по конвейеру бу­ тылки смещаются направляющими 1 я 10 на столик так, что одним краем они продолжают опираться на ленту транспортера,

182

Рис. 84. Устройство для про­ свечивания бутылок

а другим — на край сто­ лика. Так как одна опора бутылки движется, а дру­ гая неподвижна, то под действием сил трения от движущейся ленты бу­ тылки вращаются и пере­ мещаются перед освещен­ ным экраном, а затем другими направляющими снова выводятся на ленту транспортера.

В дисковых инспекци­ онных автоматах унифи­ кации подлежат следую­ щие узлы: узел отсчета

бутылок; толкатель; механизм поворота операционного диска; операционные диски; привод; блокировка; световой экран.

В конвейерных автоматах можно унифицировать следующие узлы: цепной конвейер; узел загрузки бутылок; узел выгрузки бутылок; световой экран; узел дистанционной подачи бутылок; привод.

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ИНСПЕКЦИОННЫХ АВТОМАТОВ

Производительность инспекционных автоматов с периодиче­ ским движением зависит от количества одновременно просмат­ риваемых бутылок в кассете и от длительности кинематического

183

Производительность инспекционных автоматов с непрерыв­ ным движением

Q= аV 9

где а — расстояние между бутылоносителями в м; v — скорость перемещения цепи с бутылоносителями в м/с;

nDn

(56)

60.1000 ’

здесь D —диаметр ведущей звездочки в мм; п —частота вра­ щения ведущей звездочки в об/мин.

Теоретическая производительность ротационного инспекцион­ ного (фотоэлектронного или другого) автомата

где п —частота вращения ротора в об/с; г — количество прием­ ных столиков для бутылок.

В кинематическом расчете инспекционных автоматов с пе­ риодическим движением при известной (или заданной) произ­ водительности частота вращения приводного вала в об/мин [из формулы (55)]

т

Для ротационных автоматов частоту вращения ротора опре­ деляют по формуле (57), а для инспекционных автоматов кон­ вейерного типа — из уравнения (56).

Общее передаточное число составит

где п —частота вращения электродвигателя в об/мин; i\/k , ...

..., in — передаточные отношения механизмов автомата (опре­ деляются по кинематической схеме).

При определении мощности для привода инспекционных ав­ томатов периодического действия следует учитывать, что основ­ ные затраты энергии идут на поворот кассеты.

В общем случае необходимая мощность

где М — момент, возникающий при движении кассеты; ц = 0,75 — к. п. д. автомата.

На валу кассеты действует момент сил инерции, возникаю­ щий из-за непостоянства угловой скорости цевочной передачи.

184

Г л а в а VI

МЕХАНИЗМЫ АВТОМАТОВ ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ БУТЫЛОК ЭТИКЕТКАМИ'

КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЭТИКЕТИРОВОЧНЫХ АВТОМАТОВ

Этикетировочные автоматы классифицируют по ряду призна­ ков: по характеру движения рабочих органов (периодические и непрерывно действующие), по способу перемещения обрабаты­ ваемого объекта (карусельные и линейные), по конструкции этикетопереносчика (с рычажным и вакуумно-барабанным этикетонереносчиком).

Процесс нанесения штучных бумажных этикеток на стеклян­ ную тару состоит в основном из следующих операций:

вывод этикеток из магазина; передача этикеток на передающий орган (этикетопереносчик); нанесение штемпеля на этикетку; нанесение клея на этикетку; передача этикетки на бутылку; разглаживание этикетки на бутылке.

Последовательность операций может быть изменена в зави­ симости от выбранной конструкции этикетировочного автомата.

Рассмотрим наиболее характерные схемы этикетировочных автоматов.

Примером карусельного автомата с рычажным этйкетопереносчиком может служить четырехповодковый автомат III класса ЭТ-4, предназначенный для наклейки одной этикетки. Произво­ дительность автомата 3600 бут/ч.

Действие автомата можно проследить по кинематической схеме (рис. 85).

На вращающемся диске 1 закреплены четыре рычага-води- ла 2, которые перемещают бутылки по дугообразной дорожке стола 3 и включают шагомерную звездочку 7'для подачи буты­ лок в автомат. Шагомерная звездочка с храповым колесом 8 поворачивается под давлением бутылки всякий раз, когда ры­ чаг-водило нажимает на ролик 4, который отклоняется и осво­ бождает храповик. Бутылка, пропущенная звездочкой, переме­ щается, опираясь на перила 5, по дугообразной дорожке следующим водильным рычагом. Упругий бортик 6 со -щеткой

186

Рис. 85. Кинематическая схема автомата ЭТ-4

обеспечивает достаточную плотность прилегания бутылки к опорной поверхности рычага.

Двигаясь по столу, бутылка по пути отклоняет рычаг 10, который через тяговую систему освобождает кассету 11, и она подает этикетки переносчику. Роль этикетопереносчика выпол­ няет качающаяся вилка 12, которая входит в прорезь в столе и останавливается на мгновение перед движущейся бутылкой. Этикетка под давлением бутылки сходите пластинок 14 вилки 12 и при помощи рычажка 13 прижимается к бутылке. Затем ры­ чажок 13 отходит, а бутылка продолжает движение, проходя между щетками 15, которые разглаживают этикетку. В конце стола звездочка 16 перемещает бутылку на ленту транспортера.

При обратном движении этикетопереносчика головка прохо­ дит мимо клеевого механизма 17 и намазной ролик наносит на пластинки клей. Некоторое время вилка находится в крайнем положении. В этот момент к пластинкам подходит кассета 11, оставляет на них этикетку, а механизм 18 ставит на этикетку штамп. Затем цикл повторяется.

187

Автомат приводится от электродвигателя 9 через распреде­ лительный вал 19 и промежуточный 20. На распределительном валу закреплены: кулачки 21, под действием которых этикетопереносчик 12 совершает качательное движение; кулачок 22, пе­ ремещающий через рычаг 23 кассету 11 с этикетками; звездочка 24, передающая движение механизму 16 выгрузки бутылок; ко­ ническое зубчатое колесо 25, вращающее промежуточный вал 20. От промежуточного вала через конические зубчатые колеса 26 приводятся в действие карусель 1 и валик 17 намазки клея. Ва­ лик совершает сложное движение; постоянно вращается с по­ мощью цепной передачи 27 и периодически поднимается в вер­ тикальное положение под действием кулачка 28 на шарнирный рычаг 29.

Чтобы исключить подачу этикеток при отсутствии бутылок,, автомат снабжен блокировочным устройством. Оно состоит из рычага 10, который через тягу связан с упором 30, препятствую­ щим движению кассеты навстречу этикетопереносчику 12.

Принципиальная схема линейного автомата ВЭМ с вакуум­ ным барабаном в качестве этикетопереносчика показана на рис. 86, а.

188

Поток бутылок подается транспортером 1 к шнеку 2 для де­ ления на одиночные с определенным интервалом между ними. Одновременно магазин этикеток 4, совершая сложное качательное движение, приближается к вакуумному барабану 7. Для обеспечения стабильности забора этикеток магазину придается скорость несколько большая, чем линейная скорость барабана.’ Для выполнения условия «нет бутылки — нет этикетки» пре­ дусмотрено блокирующее устройство, которое препятствует ра­

диальному приближению магазина к вакуумному барабану. Простановку штемпеля производят постоянно вращающимся

устройством с набором цифр, которое связано блокировкой и приближается к барабану только при наличии этикетки.

Клей наносится с помощью ролика клеевой ванны 3. Благо­ даря блокировке вся ванна приближается к барабану только при наличии этикеток. Блокировка производится с помощью датчика, контролирующего наличие этикетки на барабане, и ис­ полнительного механизма механического типа. Передача этикет­ ки на бутылку происходит в момент заклинивания бутылки ме­ жду вакуумным барабаном и резиновой подушкой 8, располо­ женной напротив барабана. Бутылка, попадая в «клин» между ними, вращается по ходу транспортера и накатывает на себя этикетку.

Затем бутылка с этикеткой попадает между ремнями 5 и ре­ зиновой подушкой 6. В процессе перемещения бутылки по транс­ портеру при одновременном вращении между ремнями и подуш­ кой происходит окончательное разглаживание этикетки на бутылке.

Кинематическая схема автомата ВЭМ дана на рис. 120. Аналогично устроен автомат ВЭВ, в котором для увеличения

производительности до 12000 бут/ч установлены два магазина этикеток.

Оригинальной моделью линейного этикетировочного автома­ та производительностью 10 000 бут/ч является автомат ES 1200 (ЧССР) [12]. Поток бутылок транспортером 1 (рис. 86, б) по­ дается к шнеку 4 и делится на одиночные с необходимым интер­ валом. Барабан 2, имеющий двенадцать магазинов этикеток, вращается постоянно. При наличии бутылки в зоне шнека клее­ вой ролик 3 смазывает очередную этикетку, которая при встрече- с бутылкой накатывается на нее. Далее процесс протекает ана­ логично описанному ранее.

Конструкция имеет два основных недостатка: неудобство и сложность наладки большого количества (двенадцати) магази­ нов в процессе эксплуатации; невозможность пополнения мага­ зинов этикетками по ходу работы без остановки автомата•(на­ рушение техники безопасности), которая снижает фактическуюпроизводительность.

На рис. 87 дана схема автомата RO-63 фирмы Иоганн Вайс (ФРГ), несколько отличная от предыдущих.

189

190