книги из ГПНТБ / Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник

4. ДВУХБАШЕННЫЙ ВОСЬМИШПИНДЕЛЬНЫЙ ЗАКАТОЧНЫЙ АВТОМАТ

Машина (рис. 188) типа «Нагема» (банки вращаются вокруг своей оси) предназначена для закатывания банок диаметром 50—113 мм и высотой 40—125 мм. Она закреплена на станине 1 и состоит из распределительной звезды 2 , промежуточной звез­ ды 3, приемной звезды 4, магазина 5 для донышек, башни 1-й

319

операции 6, башни 2-й операции 7, поворотной звезды 8 (центра­ тора), выносной звезды 9, выталкивателей 10 банок с верхних патронов, двух кронштейнов 1 1 , маховичка 12 для ручного про­ ворачивания машины, двух рукояток 13 для включения маши­ ны, привода 14. Привод состоит из электродвигателя, клиноре­ менной передачи, фрикционной муфты и системы цилиндриче­ ских и конических зубчатых колес. В комплект машины входит также желоб 15, по которому подаются корпуса банок.

К и н е м а т и к а а в т о м а т а . Взаимодействие всех узлов машины можно проследить по кинематической схеме (рис. 189).

На горизонтальном валу 1 установлены приводной шкив 2, снабженный фрикционной муфтой включения, маховичок 3 для прокручивания машины вручную и коническая шестерня 4. Приводной вал приводится в движение от электродвигателя 5 через клиноременную передачу 6. При включении фрикционной муфты через конические 4 ,7 и цилиндрические 12 и 8 шестерни движение передается валу поворотной звезды-центратора 10, которая снимает банки с башни 1 -й операции и передает их в башню 2 -й операции, а также центрирует закаточные ролики 20 1 -й операции.

От цилиндрической шестерни 8 приводятся в движение ше­ стерни 9 и 13, на валах которых установлены башни 1-й и 2-й операций. В свою очередь шестерня 13 приводит в движение кре­ стовину 14 с нижними патронами 15 башни 1-й операции, а так­ же крестовину 16 верхних патронов. Кулачок 17 и шестерня 18 остаются неподвижными.

Шестерня 18 находится в зацеплении с шестернями 19 зака­ точных роликов 20 1 -й операции. К нижней плоскости шестерни 18 жестко прикреплен кулачок 2 1 , по которому обкатываются закаточные ролики 1 -й операции, имеющие внутренюю рабочую канавку. В зависимости от конфигурации кулачка ролики в про­ цессе обкатывания перемещаются к центру оси башни и подги­ бают фланец донышка корпуса банки. Кулачок 17 служит для подъема нижних патронов, причем банка зажимается между верхними и нижними патронами.

Через шестерню 9 приводятся во вращение крестовина 22 ниж­ них патронов 23 и крестовина 24 верхних патронов 25 закаточ­ ной башни 2 -й операции. Шестерня 27 и кулачок 28, обеспечива­ ющий подъем нижних патронов, — неподвижные. Неподвижно укреплен также кулачок 29, действующий на закаточные ролики 2-й операции. В процессе закатывания банок роликами 2-й опе­ рации четыре шестерни 30 обкатываются вокруг шестерни 26 и вращаются вокруг своих осей. Шестерня 26 вращается в проти­ воположную сторону от вала 31 и шестерен 11 и 51. Шестерни 26 и 30 работают по принципу дифференциально-планетарной передачи. Благодаря этому значительно увеличивается частота вращения верхних патронов башни 2 -й операции по сравнению с частотой вращения патронов башни 1 -й операции.

320

Нижние патроны 23 башни 2-й операции своими шестернями 52 обкатываются вокруг неподвижной шестерни 27. Шестерня 32, вращаясь от шестерни 13, приводит в движение приемную звезду 33. Одновременно эта шестерня через шестерню 34 и па­ ру шестерен 35 приводит в движение распределительную звезду 36 и промежуточную звезду 37. В углублении торца шестерни 32 установлена шестерня 38, приводящая в движение через шес­ терню 39 кривошип 40. Кривошип приводит в качательное дви­ жение валик 41 и нож-отсекатель 42, подающий донышки из магазина. С механизмом подачи донышек связан механизм 43, предназначенный для синхронизации подачи донышек из мага-’ зина с подачей корпусов. К распределительной звезде 36 корпуса поступают по желобу 44.

От шестерни 9 через шестерню 45 приводится в движение выносная звезда 46, снимающая банки с нижних патронов баш­ ни 2-й операции и удаляющая их из машины. Верхние патроны первой и второй башен снабжены выталкивателями банок 47, представляющими собой стержни с полукруглыми верхними го­ ловками. На нижних концах выталкивателей укреплены диски малого диаметра, с помощью которых банки сталкиваются с верхних патронрв в момент опускания нижних патронов. Работа выталкивателей состоит в том, что при движении башни они в момент окончания закатки перемещаются вниз свободно враща­

из опорного кольца и четырех вертикальных стоек. Плоский нож 2 , подающий донышки из магазина на корпуса банок, закреп­ лен на валу 3 гайкой. Вал 3 находится в зацеплении с нижним валом 4 и поворачивается на 90° только в том случае, если в вы­ резе приемной звезды 33 (см. рис. 189), проходящем под но­ жом 2 , имеется очередной корпус.

Вал 4 (см. рис. 190) приводится в движение шатуном 5, один конец которого пальцем 6 соединен с кривошипом 7, а другой ко­ нец— пальцем 8 с втулкой 9 валика. Болт 10 фиксирует втулку 9 на валу 4. Кривошип 7 приводится во вращение шестерней 11 В верхней части вала 4 имеется сквозное прямоугольное от­ верстие, в которое вставлена Г-образная шпонка 12. Она закреп­ лена на шпильке 13 и может поворачиваться вокруг нее. Таким образом верхняя часть шпонки может находиться внутри вала

4 либо выходить наружу.

Пружина 14 отжимает верхнюю часть Г-образной шпонки от центра вала 4. В средней части его имеется отверстие, в котором находится свободно скользящая Т-образная шпонка 15. Пружи­ на 14 через нижний конец Г-образной шпонки стремится вывести

322

Т-образную шпонку из отверстия вала 4. Нижний конец вала 3 жестко соединен с муфтой 16, внутри которой находится втул­ ка 17 с вырезом по окружности против верхней части Г-образной шпонки; длина этого выреза немного больше ширины головки этой шпонки. На вал 4 свободно насажено кольцо 18, на внут­ ренней поверхности которого имеется овальное углубление по профилю головки Т-образной шпонки. Кольцо снабжено защел­ кой 19. Параллельно с валом 3 расположен валик 20. На верх­ нем конце его укреплен рычажок 2 1 .

На нижнем конце валика закреплен хомутик 22 с вырезом. Пружина 23 устанавливает рычажок 21 так, что его отклоняют корпуса 24. При этом вырез хомутика 22 становится против за­ щелки 19 кольца 18.

АА

ЛоВорачиНаетея

ш90°

ZO-

,с «

Рис. 190. Механизм для подачи донышек.

Механизм для подачи донышек изо­ бражен в положении, соответствую­ щем началу холостого хода, когда вал 4 не может соединиться с валом 3, а нож не может повернуться и выдать донышко из магазина. Прорезь хому­ тика 22 совмещена с защелкой 19, по­ этому кольцо 18 не может повернуться

вместе с валом 4. В связи с этим головка Т-образной шпонки 15

Т-образная шпонка упрется в нижний конец Г-образной шпонки и поставит ее в вертикальное положение. При этом верхняя го­ ловка Г-образной шпонки переместится к центру вала 3 и вал 4 разобщится с валом 3, так как головка Г-образной шпонки вый­ дет из выреза втулки 17, жестко соединенной с муфтой 16.

Таким образом, до тех пор пока кольцо 18, удерживаемое хомутиком 22, находится в неподвижном состоянии, механизм будет работать вхолостую, т. е. вал 4 будет непрерывно повора­ чиваться в ту и другую сторону на 90°, а вал 3 останется непод­ вижным.

Рабочий ход механизм совершает только тогда, когда пода­ ющая звезда подает корпус банки 24 к магазину. При этом кор­ пус в процессе движения повернет рычажок 2 1 на некоторый угол. Одновременно хомутик 22 также повернется и выйдет из зацепления с защелкой 19, в результате чего кольцо 18 освобо­ дится. В этом случае при повороте вала 4 начнет поворачивать­ ся кольцо 18 и головка Т-образной шпонки останется в овальном вырезе кольца, а головка Г-образной шпонки останется в зацеп­ лении с втулкой 17 муфты 16, вследствие этого вал 3 начнет пово­ рачиваться совместно с валом 4. При этом нож 2 также повер­ нется на 90° и выдаст донышко из магазина. Таким образом,

Рис. 191. Развертки кулачков:

рычажок 2 1 , поворачиваясь от нажима корпусов банок, способ­ ствует выдаче донышек из магазина только при подаче в маши­ ну корпусов.

О п р е д е л е н и е ч и с л а о б к а т о в б а н о к о т н о с и т е л ь ­ н о з а к а т о ч н ы х р о л и к о в 1-й и 2-й о п е р а ц и й. Взаимо­ действие кулачка нижнего патрона и кулачка закаточного роли­

ществу цикловую диаграмму машины.

Из разверток кулачков видно, что закаточный ролик 1-й опе­ рации начинает сближаться с корпусом после того, как послед­ ний поднят и зажат между патронами; работать он начинает при повороте корпуса вместе с башней вокруг ее оси на угол

324

Взаимодействие нижнего патрона и закаточного ролика 2-й операции можно проследить по разверткам соответствующих кулачков (рис. 191, в и г).

Как видно из разверток, работа роликов 2-й операции начи­ нается после того, как башня с банкой, зажатой между патрона­ ми, повернется вокруг своей оси на угол

Частоту вращения верхних патронов башни 1-й операции, от­ несенную к одному обороту башни 1 -й операции, определим, раз­ делив число зубцов шестерни 18 (см. рис. 189) на число зубцов шестерни 19:

Верхние патроны башни 2-й операции работают по принципу дифференциально-планетарной передачи.

По кинематической схеме определяем число обкатов верхних патронов башни 2 -й операции, отнесенное к одному обороту этой башни:

п2= - ^ - ( и - г- ^ Ц = — (и - — . — . Щ =

г30 г8г12г51/ 27 V 42 21 76 )

= 8,333 оборота на один оборот башни.

Такое же число обкатов делают нижние патроны башни 2-й операции. Так как шестерня 27 (см. рис. 189) неподвижна, чис­ ло обкатов нижних патронов башни 2 -й операции на один оборот башни 2 -й операции найдем, разделив число зубцов шестерни 27 на число зубцов шестерни 52:

Для определения числа обкатов банки роликами 1-й опера­ ции рассмотрим рис. 192, а. Верхний патрон 1 в процессе работы совершает сложное вращение. Ролик 2 1-й операции представля­ ет собой кольцо, с внутренней стороны которого имеется канав­ ка по профилю закаточного шва 1 -й операции; с наружной сто­ роны кольцо имеет конус.

В башне 1-й операции имеется четыре закаточных ролика, которые в процессе работы обкатываются вокруг неподвижного кулачка 3. В зависимости от его конфигурации они радиально перемещаются по отношению к оси патронов. На рис. 192, а по­ казан также профиль кулачка 3. Рабочая часть его занимает

325

190° окружности, переход с холостой на рабочую часть и обрат­ но составляет по 11°. Таким образом, нерабочая часть состав­ ляет 148° (360—19G—22).

Радиус окружности рабочей части кулачка на 4,75 мм боль­ ше радиуса окружности нерабочей части кулачка, поэтому мак­ симальное перемещение закаточного ролика 2 к центру банки 4 также составляет 4,75 мм.

Закаточный ролик изображен в двух положениях. В положе­ нии / центр ролика 2 совмещен с центром патрона 1 , что соот-

Рис. 192. Схема работы закаточных роликов:

а — 1-й операции, б — 2-й операции.

ветствует моменту установки очередного корпуса с донышком на нижний патрон и подъему к верхнему патрону. Положение II ро­ лика соответствует процессу прифальцовки донышка к корпусу, когда ролик, обкатываясь вокруг рабочей части кулачка 3, сме­ щается относительно оси патронов. Корпус банки вращает­ ся вокруг своей оси, и венчик крышки по всему периметру обжимается вокруг фланца корпуса. Величина подачи закаточ­ ного ролика регулируется перемещением кулачка 3 вверх или вниз.

Число обкатов п[ банки роликами 1-й операции зависит от профиля кулачка и равно

190 = 2- 190 = 1,055.

360 360

326

По окончании операции закатывания звезда-центратор 10 (см. рис. 189) одновременно забирает банку с опустившегося нижне­ го патрона 15 и в то же время восстанавливает исходное поло­ жение закаточного ролика 20, сдвигая его к центру башни на

4,75 мм.

Для определения числа обкатов банки роликами 2 -й опера­ ции рассмотрим рис. 192,6.

Вокруг неподвижного кулачка 1 2-й операции вращается за­ каточный ролик 2 , укрепленный в роликодержателе 3, который покоится на оси 4. Цилиндрический отжимной ролик 5 обкаты­ вается по кулачку 1. Благодаря своей конфигурации кулачок пе­ риодически поворачивает роликодержатель вокруг оси 4, в ре­ зультате закаточный ролик 2 перемещается к вращающейся банке 6, зажатой между нижним и верхним 7 патронами.

Резиновый амортизатор 8 в роликодержателе обеспечивает плавный нажим ролика 2 -й операции и помогает ему преодолеть увеличенную толщину закаточного шва в месте соединения с продольным швом корпуса. Силу нажатия закаточного ролика на шов банки 6 регулируют винтом 9.

Башня 2-й операции снабжена четырьмя роликами 2-й опера­ ции. Радиус окружности рабочей части кулачка 1 на 12 мм боль­ ше радиуса окружности нерабочей части кулачка. Так как рабо­ чая часть кулачка соответствует 2 20 ° развертки кривой кулачка, число обкатов банки роликом 2 -й операции равно

Производительность машины до 150 банок в 1 мин; мощность электродвигателя 2 ,2 кВт; габаритные размеры 1900X1150Х X I600 мм; масса около 1300 кг.

5. ОДНОБАШЕННЫЙ ШЕСТИШПИНДЕЛЬНЫЙ ЗАКАТОЧНЫЙ АВТОМАТ

Эта машина выпускается Симферопольским заводом им. Куйбы­ шева (банки не вращаются вокруг своей оси) и предназначена для прифальцовки донышек к корпусам банок, диаметром 72— 100 мм и высотой 35—120 мм. Автомат используется также для закатывания наполненных банок.

Станина 1 (рис. 193) литая и состоит из плиты, двух опор, колонны и кронштейна для крепления механизмов подачй банок и крышек. Привод машины состоит из электродвигателя 2, кли­ ноременной передачи, дисковой фрикционной муфты включения

.3 и горизонтального вала 4. Муфтой управляют с помощью ру­ коятки 5. От горизонтального вала через пару конических шес­ терен вращение передается центральному валу 6 карусели. Ма­ ховичок 7 служит для ручного проворачивания машины.

327

В закаточной карусели машины имеется шесть шпинделей, снабженных двухоперационными дифференциальными кулачко­ выми закаточными головками 8. Карусель состоит из верхнего 9 и нижнего 10 корпусов, сидящих на полом валу 11, который

поступают корпуса банок от приемной звезды. На верхнем кор­ пусе 9 установлено шесть шпинделей закаточных головок. На

328