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

Г л а в а II

МЕХАНИЗМЫ АВТОМАТОВ ДЛЯ МОЙКИ БУТЫЛОК

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА МОЙКИ БУТЫЛОК

Стеклянные бутылки, используемые на винодельческих пред­ приятиях, являются в основном многооборотными. Новая тара добавляется для пополнения в размере 5—10%, а также по мере увеличения выпуска продукции.

Принцип действия машин для мойки бутылок основан на обработке последних нагретыми растворами, содержащими спе­ циальные моющие средства.

Интенсивность этого процесса зависит от природы загрязне­ ний, характера движения моющей жидкости на поверхности раз­ дела фаз, ее температуры, поверхностной активности, эмульги­ рующей, пептизирующей и диспергирующей способности.

Наиболее рациональный и распространенный технологи­ ческий процесс мойки бутылок нормальной загрязненности скла­ дывается из следующих операций:

1)удаление легкосмываемых загрязнений с наружных и внут­ ренних поверхностей бутылок; подогрев бутылок путем их оро­ шения или наполнения отработанной водой с последующим опорожнением бутылок;

2)отмочка загрязнений на внутренних и наружных поверх­ ностях; отмочка этикеток в горячей воде или щелочном раст­ воре;

3)смыв этикеток с наружной поверхности бутылок;

4)отмочка загрязнений, оставшихся на внутренних и наруж­ ных поверхностях, в горячем щелочном растворе;

5)шприцевание внутренней и ополаскивание наружной по­ верхности бутылок последовательно щелочным раствором, горя­ чей, теплой и водопроводной водой.

Продолжительность мойки в машинах обычно колеблется от 6 до 22 мин. При этом на долю обработки щелочью приходится от 52 до 65% общего нахождения бутылок в машине, в том числе на отмочку 49—63% и на шприцевание 2,8—15%, на об­ работку водой — от 6 до 33% (последовательным шприцева­ нием горячей, теплой и холодной водой).

21

Технологические требования, которым должны удовлетво­ рять процессы мойки бутылок, изложены в работах [15, 16].

Выполнение операций осуществляется различными рабочими органами. Но все они — и в- этом отличие бутыломоечных ма­ шин от остальных операционных автоматов — имеют вспомога­ тельное назначение, так как производительность бутыломоечных машин, хотя и определяется по формулам, характеризующим пропускную способность машины, однако в конечном счете за­ висит от моющего действия растворов и выбранного в соответ­ ствии с этим технологического режима мойки.

В настоящее время известны различные способы интенсифи­

и) применение дезинфицирующих средств на последних эта­ пах обработки бутылок в машине (шприцевание хлорированной водой, выгрузка под ультрафиолетовыми лучами) и др.;

к) применение воды, обработанной магнитным полем.

В основном эти способы применяют при обработке бутылок повышенной загрязненности, поскольку их влияние на сокраще­ ние технологического процесса мойки пока недостаточно изучено. Известны работы Г. С. Кодина по интенсификации процесса мойки бутылок [20].

Все магнитные аппараты, применяемые для обработки воды,, по способу создания магнитного поля делят на две группы: с постоянными магнитами (ферромагнитные) и с электрическими магнитами (электромагнитные). Первые проще, дешевле, легче

вэксплуатации.

Ктакого рода устройствам относится магнитный аппарат ПМУ (рис. 2) с внутренним магнитным полем.

Исходными данными для расчета магнитного аппарата явля­ ются его производительность и напряженность магнитного поля в зазоре.

Экспериментально установлено, что для бутыломоечных ма­ шин производительностью 6—12 тыс. бутылок в час пропускная способность аппарата должна составлять 10—12 м3, величина, зазора до 20 мм, напряженность поля до 2000э [7].

22

Расчет пропускной способности аппарата, величины зазора, скорости потока выполняют

Необходимо также иметь в виду, что на величину б влияет допустимое отклонение на­ пряженности в радиальном направлении от средней расчетной величины. Подробные рас­ четы такого рода устройств изложены в работе

[21

Рис. 2. Магнитный аппарат ПМУ:

Магниты изготовляют из сплавов ЮНДК-24 или ЮНДК-35Т5 с большой магнитной энергией и высокой стабильностью харак­ теристики.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ' БУТЫЛОМОЕЧНЫХ МАШ ИН

Бутыломоечные машины можно классифицировать по различ­ ным признакам [3]:

1) по назначению — на унифицированные, специализирован­ ные (для определенной отрасли промышленности);

2) по принципу мойки — на щеточные, шприцевальные и от- мочно-шприцевальные;

3) по производительности — на машины малой (1500 буты­ лок в час), средней (3000, 6000 бутылок в час) и высокой произ­ водительности (12 000, 18 000, 24 000 бутылок в час);

23

4) по количеству отмочных ванн — на однованные, двухван­

транспортером бутылоносителей, 'барабанные или роторные (с горизонтальной осью вращения барабана) и карусельные (с вертикальной осью вращения карусели);

6) по характеру движения рабочего транспортного органа — машины непрерывного и прерывистого движения;

7 по степени механизации — машины с ручной загрузкой и выгрузкой бутылок; с ручной загрузкой и механической выгруз­ кой бутылок; с автоматической загрузкой и выгрузкой бутылок; 8) по емкости обрабатываемых бутылок — на машины для бутылок емкостью 0,05 и 0,1 л; для бутылок емкостью 0,25, 0,33

и 0,5 л; емкостью 0,4; 0,5; 0,7; 0,75 и 0,8 л; емкостью 0,25, 0,5 и

1л.

Внастоящее время наибольшее распространение получили цепные и бесцепные отмочно-шприцевальные машины.

Современная бутыломоечная отмочно-шприцевальная машина представляет собой автомат класса II, обслуживаемый одним человеком. Исключение составляет полуавтоматическая машина БМ, которую обслуживают 4 человека.

На рис. 3 показан унифицированный бутыломоечный автомат АММ-6, являющийся базовой моделью для группы бутыломоеч­ ных машин. Машина'—отмочно-шприцевального типа, двухванпая цепная. Предназначена для мойки бутылок емкостью 0,25; 0,33 и 0,5 м на ликеро-водочных, пиво-безалкогольных, винодель­ ческих, молочных и масло-жировых заводах.

Всварном корпусе 1 имеются отмочные ванны 2 и 22 и отсе­ ки теплой воды 13 и щелочного раствора 19. Внутри корпуса смонтирован бесконечный цепной транспортер 5 бутылоноси­ телей.

Впередней части корпуса расположены подающий 9 и отво­ дящий 11 пластинчатые транспортеры, накопитель бутылок 8,

выполненный в виде многоручьевого рольганга с разделителями для бутылок, и механизм загрузки 7 с направляющей бутылок и двумя планками, закрепленными на двух бесконечных цепях.

На корпусе крепится рычажно-кулачковый механизм выгруз­ ки 12, состоящий из неподвижного лотка и качающегося сек­ тора.

Слева (если смотреть с места оператора) размещен привод машины, состоящий из электродвигателя, клиноременного ва­ риатора и червячного редуктора. Здесь же установлены три насоса: один — для смыва отмокших этикеток и создания на­ правленного движения щелочного раствора в отмочной ванне в сторону барабана этикетоотборника; другой —для шприцевания бутылок щелочным раствором; третий —для шприцевания бу-

24

Я—l / —L

Рис. 3. Схема бутыломоечного автомата АММ-6

тылок теплой и горячей водой (часть воды проходит через ко­ жухотрубный подогреватель).

Шприцевальные устройства 15 крепятся к корпусу. Этикетоотборник состоит из поддона 18, вращающегося сетчатого бара­ бана 20, к которому потоком щелочи прижимаются смытые эти­ кетки, вентилятора для сбива этикеток и лотка для сбора эти­ кеток.

Щелочной раствор подогревается паровыми трубчатыми по­ догревателями 3 и 21, теплая вода —острым паром при помощи барботеров 14.

Подводимые подающим транспортером бутылки поступают на накопитель, где обмываются теплой водой, подаваемой из отсека 13 с помощью коллектора 10. Затем планками механизма загрузки бутылки заталкиваются в гнезда бутылоносителей периодически движущегося транспортера. Вода из бутылок вместе с легкосмываемыми загрязнениями при движении тран­ спортера бутылоносителей сливается в поддон 4.

Для более эффективного подогрева бутылки перед поступ­ лением в отмочную ванную обмываются снаружи горячей водой, поступающей из поддона 16 с помощью коллектора 6. В ванне 2 производится отмочка загрязнений и этикеток в щелочном растворе.

В месте установки коллектора 17 происходит смыв этике­ ток. Смытые этикетки направляются по желобу к барабану 20 этикетоотборника и вентилятором сдуваются в лоток. В отмоч­ ной ванне 22 и на наклонной ветви транспортера бутылоноси­ телей продолжается отмочка загрязнений в щелочном растворе.

На верхней горизонтальной ветви транспотера бутылки подвергаются многократному внутреннему шприцеванию и на­ ружному ополаскиванию последовательно щелочным раствором, горячей, теплой и водопроводной водой. Вымытые бутылки вы­ падают под действием собственного веса из гнезд бутылоносителя сначала на качающийся сектор, а затем на приемную пло­ щадку механизма выгрузки (двухступенчатая выгрузка) и ка­ чающимся сектором устанавливаются на отводящий транспортер.

Температура моющих жидкостей регулируется автомати­ чески.

Суммарная длительность обработки внутренней поверхности бутылок (без предварительного обмыва) составляет 8 мин 40,4 с, в том числе длительность отмочки — 7 мин 2,4 с, длительность шприцевания— 1 мин 38 с.

Примером бесцепной бутыломоечной машины может служить автомат М-6 (рис. 4).

Внутри цельносварного корпуса 11 имеется замкнутая метал­ лическая трасса, на которой расположены бутылоносители 30 для бутылок. Бутылоносители перемещаются по трассе, пери­ одически проталкивая друг друга. Постоянное расстояние между соседними носителями достигается с помощью опреде-

26

ленного размера специальных дистанционных пластин 29, закрепленных на торцовых стенках каждого носителя.

Все носители разделены на две группы, каждая из них поочередно проталкивается по трассе собачками 9, закреплен­ ными шарнирно на рычагах 10, 31 и 23. При движении рыча­ гов вперед собачки упираются в храповой зуб дистанционной пластины очередной кассеты и перемещают всю группу носи­ телей на один шаг. При движении рычагов против хода носи­ телей собачка проскальзывает по храповику и носители оста­ ются неподвижными.

сетам нижней группы под действием собственного веса. При этом рычаг 10 только направляет перемещение носителей к загрузочному и разгрузочному механизмам автомата. Дистан­ ционные, пластинки имеют на неподвижных осях по два роли­ ка, которые поддерживают носители, перекатываясь по направ­ ляющей трассе.

Нижняя часть корпуса машины выполняет роль ванны дли отмачивания бутылок. В передней и боковых стенках корпуса сделаны люки для очистки ванны от этикеток и других загряз­ нений. Для нагрева щелочного раствора служит трубчатый подогреватель 26, расположенный в задней части щелочной ванны.

Для предохранения подогревателя от налипания отмокших этикеток он огорожен решеткой.

Так как теплая вода сбрасывается после использования в канализацию, ванна 15 для теплой воды пополняется из каме­ ры 14 холодной водой. Уровень воды в ванне 15 автоматически регулируется поплавком 27. Излишки холодной воды слива­ ются через порог в камеру 34, а затем — в канализацию.

Щелочной раствор и теплая вода перекачиваются центро­ бежными насосами.

Машина М-6 работает следующим образом. Бутылки пла­ стинчатым транспортером подаются к столу загрузки, который имеет аккумулятор 2 для бутылок и механизм загрузки 5. Ак­ кумулятор состоит из небольших цепных транспортеров, раз­ деленных перегородками. Каждый такой транспортер располо­ жен против направляющего лотка механизма загрузки и отделяется от него щитком 4, который поддерживается в верх­ нем положении пружинами / и во время работы машины периодически опускается под действием загрузочной штанги 3. В механизме загрузки первый ряд бутылок расположен на загрузочном столе так, что они опираются донышками о загру­

28

положение удерживает следующий ряд бутылок. Затем движе­

наружной поверхностей бутылок, а также — подогреть их перед загрузкой в щелочную ванну. Использованная вода собирается в камере 34, а оттуда направляется в канализацию.

Бутылки отмачивают в 1,5—2%-ном щелочном растворе с температурой 65—70°С. Щелочной раствор во время работы машины непрерывно очищается от посторонних включений, а затем подается насосом в шприцевую рамку 20 и в ороситель­ ный каскад 21. На нагнетательной магистрали насоса установ­ лен фильтр с сеткой, назначение которого — задерживать волок­ на этикеток и прочие мелкие загрязнения.

Последовательно пройдя через три фильтрующие сетки, ще­

На выходе из щелочной ванны бутылки обильно орошаются горячим щелочным раствором, использованным для шприцева­ ния и ополаскивания бутылок. Раствор собирается в поддоне 22 и через щелевое отверстие в нем вторично направляется на кассеты с бутылками для окончательного смыва оставшихся этикеток.

В верхней части машины на горизонтальном участке конвей­ ера бутылки подвергаются внутреннему шприцеванию и наруж­ ному орошению из четырех коллекторов.

Первый коллектор состоит из рамки 20 с пятью шприцевыми трубками и двух каскадов 21 для обработки бутылок изнутри и снаружи горячим щелочным раствором с температурой 60— 70° С; второй — из шприцевой трубки 19 и каскада 18 для смыва с бутылок щелочи водой с температурой 45—50° С. Получаю­ щийся слабый щелочной раствор поступает в ороситель 33 для предварительного обмыва и подогрева бутылок. Третий коллек­ тор состоит из рамки 17 с четырьмя шприцевыми трубками и двух каскадов 16 для мойки бутылок теплой водой с температу­ рой 30—35° С. Использованная здесь вода стекает через наклон­ ную сетку, заменяющую дно камеры, и направляется в сборную ванну 15, где проходит через сдвоенную сетку для отделения включений. Затем вода подогревается острым паром до темпера­ туры 30—35° С и насосами снова направляется в шприцевые трубки рамки 17 и каскады 16.

Четвертый коллектор состоит из рамки 13 с тремя шприце­ выми трубками и каскада 12, предназначенных для окончатель­ ного обмыва бутылок водопроводной водой.

29