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

симметричном расположении профилей кулачков качательное движение мо­ жет начаться на 2,5° раньше поступательного и закончиться через 2,5° после конца поступательного движения назад.

Для кулака механизма поступательного движения магазина выбирают закон постоянной скорости с постоянным ускорением в начале и конце ра­

углов а и р принимают соответствующими каждому конкретному положению. После этого определяют скорости движения элементов механизма кача-

201

рота ‘кулака на 25—55°). По значениям скорости v' высчитывают скорости

(рис. 95,6), причем скорости начала (0—25°) и конца (свыше 55°) рабочего хода механизма выбирают, соблюдая два условия: отсутствие резких перепа­ дов скоростей и непревышение перепада кулака более 22 мм. Начальный уча­

для всех точек графика. А интегрирование этого графика даст значения пути

мов качания и поступательного движения магазина этикеток.

Этикетопереносчики. Механизмы для передачи этикеток от кассеты к бутылке являются одним из главных элементов конструкции этикетировочного автомата.

По способу переноса этикеток и в зависимости от харак­ тера движения рабочих органов этикетопереносчики делятся на рычажные (периодического действия) и барабанные (непре­ рывного действия). Рычажные механизмы бывают двух испол­ нений: с качающимся коромыслом и с прерывисто вращаю­ щимся диском. В барабанных этикетопереносчиках вызов эти­ кетки из магазина или с промежуточного передающего органа и удерживание этикетки до момента передачи ее па бутылку производятся с помощью вакуум-присосов или подпружинен­

ных лапок.

Промежуточный передающий орган, представляющий со­ бой непрерывно вращающийся клеевой барабан или вакуум­ ный ролик, применяется в этикетировочных автоматах повы­ шенной производительности (более 10 000 бут/с). Он позволяет уменьшить динамические нагрузки, увеличивающиеся с возра­

202

станием ускорения при движении магазина с этикетками для «встречи» с этикетопереносчиком.

Рычажные механизмы с качающимся коромыслом для переноса этикетки были применены в первых отечественных этикетировочных автоматах типа ЭТ-4. Принцип работы этикетопереносчика виден из рис. 85 и 91, б. Рычаг 4 механизма подачи и наклейки этикеток, получающий качательное движе­ ние в направлении, указанном стрелками, имеет выстой в крайних положениях. В крайнем левом положении головка 5 рычага останавливается между кассетой . с этикетками и штемпелюющим механизмом, в крайнем правом — в прорези стола карусели на пути перемещения бутылки. При движении рычага в направлении от стола карусели к магазину с этикет­ ками губки 6 головки рычага касаются намазного ролика 3 и смазываются клеем.

За время выстоя рычага между магазином с этикетками и

по столу бутылок подходит к головке рычага и на ходу сни­ мает с нее этикетку.

Рычажный принцип передачи этикетки используется и сей­ час. В этикетировочных автоматах средней производительности (до 6000 шт/ч) качающееся коромысло заменено диском (см. кинематическую схему автомата ЭМ на рис. 90), периодически поворачивающимся при помощи цевочного механизма.

Вэтикетировочных автоматах повышенной производи­

этикетировочного автомата ВЭМ. Барабанный этикетопереносчик имеет шесть резиновых сегментов 1 с вакуум-присосамн 2 , внутренняя полость которых посредством золотникового уст­ ройства при определенных углах поворота барабана периоди­ чески сообщается с вакууммом или с атмосферой. Золотнико­

Каналы 7 и внутренние полости вакуум-присосов сообщаются при смещении золотника к оси барабана и совмещении при этом каналов 6 и 7. В неподвижном диске 5 выполнен коль­ цевой канал 9, соединенный с вакуум-насосом.

В процессе движения этикетопереиосчика — при смещении золотника 3 в направлении к его оси и сообщении при этом между собой внутренней полости вакуум-присосов, канала 7 и

203

г А - А

канала 9 — в вакуум-присосах соответствующего сегмента соз­ дается разрежение. По окончании поворота барабана на угол 30° (рис. 97) золотник 3 неподвижным кулаком 10 смещается в направлении от оси барабана, вследствие чего внутренняя полость вакуум-присоса разобщается с каналом 7 и в ней соз­ дается вакуум. По окончании поворота барабана на угол 270° вакуум-присосы рассматриваемого сегмента сообщаются с атмосферой.

При передаче этикеток из этикетного магазина на непре­ рывно вращающийся барабан этикетный магазин, совершая сложное движение в интервале рабочего перемещения, при­ ближается к этикетопереносчику и роликом смещает золотник 3 в направлении к оси барабана. В вакуум-присосах 2 сегмен­ та при этом создается разрежение, и кромка этикетки, подве­ денной к барабану, присасывается к ним. В это время магазин и барабан движутся по концентрическим окружностям с одинаковыми скоростями. При дальнейшем движении бараба­ на и этикетного магазина в интервале холостого перемещения магазина этикетка выводится из него и остается на сегменте этикетопереносчика. Затем, после того как на этикетку во вре­ мя вращения барабана последовательно наносятся полоски

204

клея и дата, происходит точная встреча бутылки, перемещае­ мой шнеком по транспортеру, с этикеткой. Бутылка, входя в клиновой зазор, образуемый неподвижной опорной пластиной и барабаном, начинает поворачиваться. При этом этикетка, не удерживаемая вакуум-присосами, которые в этот момент сооб­ щены с атмосферой, накатывается на цилиндрическую часть бутылки.

В последние годы для передачи этикеток из магазина ста­ ли широко применять промежуточный рабочий орган в виде вакуумного ролика или барабана, поверхность которого не­ прерывно смазывается клеем. В этих случаях снятие этикетки производится как с помощью вакуума (благодаря разности разрежения на промежуточном органе и барабане-этикето- переносчике), так и механическим путем по принципу, • приме­ ненному в этикетировочном автомате Пронтоматик фирмы Кронес (ФРГ).

В этом автомате этикетопереносчик состоит из двух ме­ таллических дисков 1 (рис. 98), соединенных винтами 13 и же­ стко укрепленных на ступице 3. По окружности барабана рас-

дучи жестко связанным с пластиной 1 2 , удерживается стой­ кой И в неподвижном состоянии. Барабан-этикетопереносчик постоянно вращается вместе с валом 3, в корпусе подшип­ ников 4.

Снятие этикеток с поверхности клеевого барабана и пере­ дача их на бутылку происходит следующим образом. При встрече зтикетопереносчика с клеевым барабаном, несущим этикетки, лапки 6 заходят в специальные прорези барабана и располагаются над кромкой задней стороны этикетки. Лапки раскрываются в тот момент,когда рычаг 8 встречается с непод­ вижным кулачком 5 и под действием выступающей части его отклоняется. Затем ролик рычага 8 сбегает с кулачка и при­ тянутые пружиной 9 лапки захлопываются, прижимая кромку этикетки к резиновой подушке 7, укрепленной в держателе 6 .

При этом лапки, удерживающие этикетку на барабане, раз­

жимаются под действием неподвижного кулачка. После этого цикл повторяется.

При расчете вакуумных барабанных этикетопереносчиков важно определить условия удерживания этикетки вакуумным присосом.

2Q5

Рис. 98. Промежуточный барабан для передачи этикеток

еретки) сила ее тяжести G раскладывается на составляю­ щую N, направленную перпендикулярно плоскости сегмента, и касательную составляющую Т:

N= Gcos а,

Т= Gsina.

Вбольшинстве случаев этикетка занимает вертикальное по­ ложение, т. е. сила ее тяжести направлена по касательной к плоскости присоса и тогда а=90°, N = 0 я T=G.

208

Рис. 99. Схема к определению условий удерживания этикетки на барабане

Условие удержания этикетки ва­ куумным присосом заключается в том, чтобы составляющие силы Nu были больше соответствующих со­ ставляющих отрывающей силы, т. е.

где ki и k2 — коэффициенты запаса. Касательной составляющей Т от­ рывающей силы противодействует сила трения, удерживающая этикет­

ку от сдвига и возникающая между сегментом и этикеткой под действием тормозящей силы. Последняя представляет собой разность Nu—N. Тогда сила, противодействующая касательному сдвигу, равна

где f — коэффициент трения между этикеткой и поверхностью

присоса.

В соответствии с выражениями (59), (60), (61) и (62) усло­ вие удержания этикетки может быть записано так:

1

При ki= k2 — k

4 T k2

P a — P i = -------------------- • fmnd2 k — 1

k2

Взяв первую производную выражения-— —и приравняв ее

нулю, получим, что наименьшее значение этого выражения будет при k = 2, т. е. надежное удержание этикетки обеспечи­ вается при k=2 и дальнейшее увеличение коэффициента за­ паса нецелесообразно.

209

Т о г д а

16G

Ра — Р1 = fnd2m

Определив величину разрежения, необходимую для надеж­ ного удержания этикетки на секторе вакуум-барабана, можно подобрать соответствующий по производительности вакуумнасос.

На линейных этикетировочных машинах с вакуумным ба­ рабанным этикетопереносчиком обычно применяют водоколь­ цевые вакуум-насосы марки КВН.

Требуемую производительность QB в м3/ч вакуум-насоса определяют исходя из времени, необходимого для создания расчетного разрежения, и из объема воздуха во всасывающем трубопроводе и насосе, по формуле

Q = (^тр + 1Гн)Ра^'

где WTP—объем воздуха во всасывающем трубопроводе в м3; 'WB— объем воздуха в корпусе центробежного насоса в м3 (он незначителен и принимается равным 0,1 м3); k' — коэффициент запаса, вводимый для учета возможных утечек воздуха через неплотности (k'= 1,05-У-1,1); %— время, требуемое для созда­ ния расчетного разрежения (для насосов марки КВН прини­ мают равным от 3 до 5 мин);

здесь D —диаметр всасывающего трубопровода в м; / — длина всасывающего трубопровода в м.

Накатные устройства. Разглаживание и закрепление этике­ ток на бутылке может производиться с помощью щеток (как в автомате ЭТ-4) или накатных ремней (как в автомате ВЭМ). Конструктивно этот узел достаточно прост. Ниже приведена методика определения усилий при накатывании этикеток на цилиндрическую поверхность бутылки. От величины этого уси­ лия, а также скорости накатывания зависит правильность на­ несения этикетки. Кинематический расчет накатного тран­ спортера см. стр. 212.

В системе вакуумный барабан—‘накатный транспортер не­ обходимым условием должно быть равенство линейных скоро­ стей накатного транспортера и движения бутылки по резино­ вой подушке, - .

210

Движение бутылки необходимо рассматривать как враще­ ние вокруг ее мгновенного центра; тогда соотношение скоро­ стей запишется

бутылки. Во избежание вращения бутылки вокруг централь­ ной оси необходимо, чтобы сила трения скольжения бутылки по резиновой подушке Рп была равна или меньше силы трения скольжения ее по накатным ремням Ри.р:

^Ря.р •

Влинейных этикетировочных автоматах с роторным этикетопереносчиком (барабаном) унификации подлежат следую­ щие узлы: роторный этикетопереносчик, узел дистанционной

подачи бутылок, клеевой механизм, магазин этикеток, узел накатных ремней, привод, станина, блокировки.

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ЭТИКЕТИРОВОЧНЫХ АВТОМАТОВ

Кинематический расчет этикетировочных автоматов произ­ водится по обычной методике в соответствии с кинематической схемой автоматов и исходя из заданной производительно­

сти их.

Частота вращения вакуумного барабана (этикетопереносчика) в об/мин

передаточное отношение'отдельных передач.

Разбивка г'0бщ или подбор и , г'г, . .., in является следующим этапом расчета. При этом необходимо иметь в виду следую­ щие параметры.

Скорость перемещения бутылок шнеком в м/с

211