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

жит для фиксации рычагов 7 и 3 в крайнем правом положении при проходе двух и более негерметичных банок подряд.

Кронштейн 13 может вертикально перемещаться под дейст­ вием пружины 14. При ходе тяги 8 вправо опорная пластинка 15 кронштейна перемещается на небольшую величину вниз и увлекает за собой защелку 12.

Сжатый воздух вводится в машину раздельно для каждого испытательного колеса. Воздух подается от центральной комп­ рессорной установки линии по трубе 34 (см. рис. 209) через редукционный клапан 35 в ресивер 36, расположенный под ста­

в контрольный аппарат 12, в нижнюю его часть. Кроме того, по ломаной трубе 39 воздух подается в фильтр 40, где очищается от масла, захваченного из компрессора, и пыли. К фильтру под­ ключено реле давления 41. При снижении давления воздуха против заданного катушки электромагнита 10 (см. рис. 211) обесточиваются и все банки направляются по желобу для не­ герметичных банок независимо от работы контрольного аппа­

вый клапан 44 направляется в золотник 5 испытательного коле­ са. Дисковым клапаном управляет рычаг 45, расположенный над желобом 46 для подачи банок в машину. Рычаг отклоняет­ ся и открывает клапан только при проходе очередной банки. Если банки в соответствующем зажиме не оказалось, то клапан 44 остается закрытым, что уменьшает колебания давления воз­ духа в системе.

Рассмотрим работу машины и порядок проверки банок на герметичность. Банки подаются транспортными устройствами

внаклонные желоба 46 и вкатываются двумя параллельными потоками на испытательные колеса 4. Каждая банка попадает

всвое гнездо, образуемое центрирующими направляющими; при этом банка расположена открытой стороной к резиновой по­

душке и донышком — к зажиму.

Под действием неподвижного кулачка 13 срабатывает меха­ низм зажима и банка оказывается плотно прижатой к резино­ вой подушке. После этого банка отклоняет рычаг 45 и в нее че­ рез золотник 5 и радиальную трубку 6 поступает порция сжа­ того воздуха под избыточным давлением до 0,1 МПа (1 кгс/см2). Вслед за этим золотник отъединяет банку и ради­ альную трубку, движущиеся вместе с испытательным колесом, от неподвижной воздушной системы.

Проверка герметичности банки продолжается на протяже­ нии 308° поворота испытательного колеса; при .производитель­ ности машины, близкой к предельной (400 банок в минуту),это

359

соответствует времени испытания 10,8 с. В течение этого време­ ни в герметичной банке полностью сохраняется первоначальное давление воздуха, тогда как в негерметичной банке давление снижается.

После испытания полость банки через радиальную трубку, золотник и трубку 10 или 11 сообщается с верхней частью кон­ трольногоаппарата 12. Последний представляет собой цилин­ дрическую коробку, внутри которой помещается на уровне ниж­ ней плоскости крышки 47 гофрированная мембрана (диаметр 222 мм, толщина 0,2 мм), плотно зажатая по краям.

Таким образом, мембрана делит коробку контрольного ап­ парата на две полости: верхнюю сообщающуюся с банкой пос­ ле испытания, и нижнюю, сообщенную с ресивером 36. Для гер­ метичной банки разность между давлением воздуха, устанавли­ вающимся после сообщения ее с контрольным аппаратом, и дав­ лением в ресивере восполняется давлением пружины, помещаю­ щейся в трубке над центральной частью аппарата.

Когда проходит герметичная банка, мембрана остается плоской.. При прохождении негерметичной банки мембрана про­ гибается вверх. В последнем случае размыкаются электрокон­

чаг 28 (см. рис. 209) находится в крайнем правом положении, и если банка негерметична, то рычаг повернет стенку 33 вверх. Во время поворота стенки зажим под действием кулачка 13 от­ кроет банку и она попадает в нижнее отделение коробки 31 для негерметичных банок. При появлении электротока в магните, что соответствует герметичной банке или отсутствию банок в машине, подвижная стенка 33 занимает нижнее положение.

Рассматриваемый контрольный аппарат реагирует на банки со сравнительно грубой негерметичностью.

Производительность машины до 450 банок в минуту; диа­ метр проверяемых банок 54—103 мм, высота 27—152 мм; мощ­ ность электродвигателя 1,5 кВт; габаритные размеры 3100Х X 1620X2690 мм; масса 5500 кг.

Под чувствительностью тестера или его контрольного аппа­ рата подразумевают минимальную потерю воздуха из негерме­ тичной банки, на которую тестер еще реагирует и отделяет та­ кую банку от герметичных. Чувствительность тестера можно выразить через потерянный объем или потерянное давление воз­ духа.

При замкнутых контактах (герметичная банка) равновесие

360

нием с испытываемой банкой; ра~ 0,1 МПа; К — упругая характеристика пружины, Н/мм;

Д/t — деформация пружины при разомкнутых контактах, мм; F — рабочая площадь мембраны, м2;

р2 — давление под мембраной, Па.

При уменьшении давления в банке за период испытания на величину Дрб из-за ее негерметичности давление над мембра­

ной также уменьшается на Api и она прогибается вверх. Про­ гиб мембраны ограничен крышкой и составляет небольшую ве­ личину. С учетом дополнительного сжатия пружины разность давлений, воздействующих на мембрану, может быть определе­ на из такого выражения:

где Д/2— деформация пружины при замкнутых контактах, мм

361

Чувствительность тестера почти не зависит от чувствитель­ ности мембраны контрольного механизма, которая весьма вы­ сока. Чувствительность тестера зависит от:

качества изготовления основных деталей и узлов тестера — золотника, резиновых подушек, соединений трубок и т. д.;

постоянства давления воздуха, заполняющего банки и ниж­ нюю часть мембранной камеры;

одинаковости заполнения банок сжатым воздухом; постоянства давления сжатого воздуха в ресивере; одинаковости объема соединительных трубок на испытатель­

ных колесах; настройки надмембранной пружины.

5. АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВОЗДУШНЫЙ ТЕСТЕР С ИСПЫТАТЕЛЬНЫМИ ПАТРОНАМИ

По конструкции и принципу действия эта машина значительно отличается от тестеров «Нагема» и «Тойо Сейкан».

Тестер Симферопольского завода им. Куйбышева предназна­ чен для проверки герметичности банок в зависимости от дав­ ления воздуха в замкнутом пространстве снаружи них с по­ мощью пневмоэлектрического браковочного аппарата.

Автоматический тестер (рис. 213) имеет только одно испыта­ тельное колесо 1, по окружности которого укреплено 36 испы­ тательных патронов. Во время испытания банки помещаются внутри этих патронов. Колесо вращается на неподвижной оси, расположенной внутри неподвижной трубчатой детали 2 и за­ крепленной в двух опорах 3 и 4 стоек 5 и 6. Стойки полые за­ креплены на плите — основании машины 7. Стойка 5 имеет две вертикальные полости, одна из которых предназначена для сжа­ того воздуха, а другая — для вакуума; стойка 6 имеет две со­ общающиеся ниши. В верхней нише, закрытой щитом 8, поме­ щаются две контрольные мембраны с регулировочными и электроконтактными устройствами. В нижней нише, закрытой двер­ цей 9, расположена электронная установка. Она предназначена для преобразования электрического импульса размыкания ме­ мбранных контактов в сигнал управления электромагнитами браковочных механизмов.

Приводной электродвигатель имеет два вала, один из кото­ рых соединен с электромагнитным тормозом 10. Другой вал че­ рез клиноременную передачу приводит во вращение все меха­ низмы машины. Имеется шариковая предохранительная муфта 11 для быстрой остановки машины при значительном увеличе­ нии крутящего момента.

Для принудительной смазки двух вращающихся воздухорас­ пределительных золотников машины предусмотрен масляный насос 12, приводимый в движение от центрального привода с

362

помощью тяги 13. Ручной проворот машины при наладке мо­ жет производиться маховичком 14.

Испытательное колесо имеет по окружности зубчатый венец и приводится во вращение с помощью шестерни 15 от централь­

н а к°'

Рис. 214. Схема испытания банок.

ного привода. Укрепленные на колесе испытательные патроны 16 представляют собой чугунные колпаки с внутренней поло­ стью, выполненной по наружным размерам банки. Напротив

364

каждого испытательного патрона помещаются запорные диски 17, снабженные резиновыми подушками для уплотнения банок и внутренних полостей испытательных патронов во время испы­ тания.

Прижимная плоскость каждого запорного диска через труб­ ки 18 сообщается через левый вращающийся золотник и стой­ ку 5 станины то с вакуум-насосом, то с компрессором, а дно каждого испытательного патрона, а следовательно, околобаночное пространство, через трубку 19 сообщается с полостью кон­ трольной мембраны.

Основные моменты цикла испытания банок схематически по­ казаны на рис. 214.

Банки поступают в машину по наклонному желобу 1 и за­ хватываются непрерывно вращающейся звездой 2. Для нор­ мальной работы звезды перед ней должен быть некоторый за­ пас банок. После поворота звезды на 180° ось банки совмеща­ ется с осью испытательного патрона 3, расположенного за бан­ кой на колесе 4. По другую сторону банки помещается запор­ ный диск 5, к резиновой подушке которого банка обращена своей открытой стороной. Последняя находится в непосредствен­ ной близости от резиновой подушки, через отверстие которой непрерывно отсасывается воздух, поэтому банка присасывает­ ся к подушке.

Запорные диски с резиновыми подушками собраны попарно на кронштейне 6 с помощью штоков 7. Кронштейн с дисками может перемещаться (перпендикулярно плоскости рисунка) по­ средством шестерни 8, которая в определенный момент входит в зацепление с круговой рейкой 9, поворачивается на 180° и за­ пирает банку в испытательном патроне.

После испытания банки снова присасываются вакуумом к резиновым подушкам своих запорных дисков, которые отодви­ гаются от испытательных патронов при втором повороте шес­ терни 8 на 180° от второй круговой рейки 10. Затем вакуум в от­ верстии запорного диска сменяется атмосферным давлением, банка падает с запорного диска, попадая в вырез браковочной звезды 11. Если банка герметична, то она зажата рычажком 12 и переходит на верхнюю полку 13, откуда скатывается в транс­ портные устройства линии и передается на склад. Негерметич­ ную банку рычажок 12 не задерживает, и она скатывается по нижней полке 14 в ящик.

Перед началом испытания банки в точке 1', расположенной под углом 15° к вертикальному диаметру испытательного коле­ са, в отверстии запорного диска начинает создаваться вакуум.

365

давления внутри банки. В точке 5' (угол 52°20') перемещение банки заканчивается, так как она оказывается запертой в испы­ тательном патроне; одновременно полость банки разобщается ф

сатмосферой.

Вточке 6' внутрь банки начинает поступать сжатый воздух

(угол 62°). В точке 7' (угол 76°) внутренняя полость ее разоб­ щается со сжатым воздухом, а околобаночное пространство от­ деляется от атмосферы. Начинается испытание герметичности

Я з о л о т ч и к у

Рис. 215. Механизм для запирания банок.

банки, продолжающееся в течение времени поворота испыта­ тельного колеса тестера на угол 217°.

В точке 8', за 9° до окончания испытания, околобаночное пространство испытательного патрона соединяется с полостью контрольной мембраны. В точке 9' соединение с полостью мем­ браны и период испытания заканчиваются. В точке 10' (угол 59° от вертикального диаметра колеса) из банки выпускают сжатый воздух в атмосферу и начинают создавать в ней разре­ жение. В точке 11' механизм прижима начинает извлекать бан­ ку из испытательного патрона (угол 51°1(У). В точке 12' (угол 33°40') перемещение банки заканчивается. В точке 13' (угол 20°) полость банки соединяется с атмосферой, вакуум в ней на­ рушается и в точке 14' банка падает в вырез браковочной звезды.

С целью восстановления исходного положения мембран их полости в промежутке между загрузкой испытательных патро­ нов банками сообщаются с атмосферой.

366

На рис. 215 показаны устройство и работа механизма для запирания банок. Таких механизмов на тестере имеется 18.

На испытательном колесе 1 закреплены испытательные пат­ роны 2. В дне патрона имеется вставка 3, с помощью которой внутреннюю высоту патрона подгоняют по наружной высоте банки таким образом, чтобы кромки банки и патрона были в одной плоскости. Соосно с патроном может передвигаться воз­ вратно-поступательно запорный диск 4 с закрепленной на нем резиновой подушкой 5. Каждая пара запорных дисков собрана на кронштейне 6 с двумя штоками 7. Последние могут переме­ щаться в длинных втулках 8, закрепленных в испытательном колесе. Перемещение производится кривошипом 9 и шатуном 10. На одном валу с кривошипом находятся шестерня 11 и фик­ сатор 12. Вал опирается на кронштейн 13, прикрепленный к ко­ лесу.

Когда производится перемещение запорного диска, шестер­ ня 11 входит в зацепление с отрезком круговой рейки 20, же­ стко соединенной с неподвижным ободом 14, прикрепленным к неподвижной оси колеса тестера. На ободе также имеется кру­ говая планка 15 фиксатора, при помощи которой шестерня и кривошип предохраняются от самопроизвольного поворота в по­

и полую стойку станины соединилась с вакуум-насосом, и бан­ ка своей открытой стороной присасывается к резиновой подуш­ ке запорного диска.

Положение II механизма соответствует банке, запертой в ис­ пытательном патроне. При этом перед испытанием внутрь банки через трубку 18 запорного диска подается сжатый воздух. В кон­

ство) с контрольной мембраной. Запор банки осуществлен по­ воротом кривошипа 9 на 180° соответственно повороту шестер­ ни 11. Это положение механизма не может быть изменено, так как фиксатор 12 своей плоскостью скользит по круговой план­ ке 15. Шестерня 11 сможет снова повернуться только тогда, ког­ да между деталями 12 и 15 создастся достаточный зазор.

Для облегчения работы контрольных мембран четные испы­ тательные патроны соединяются с одной мембраной, а нечет­ ные патроны — с другой мембраной. В данном случае исполь­ зована гофрированная мембрана, имеющая рабочий диаметр 172 мм при толщине 0,1 мм, изготовленная из бериллиевой брон­ зы. С одной стороны мембраны имеется постоянное атмосфер­ ное давление, а с другой стороны — давление, возникающее при соединении подмембранной камеры с испытательным патроном. Электроизолированное контактное устройство замкнуто при от­

367

сутствии перепада давлений по обе стороны мембраны, что со­ ответствует герметичной банке или отсутствию банок. После испытания негерметичной банки контакты размыкаются и замы­ каются снова при возвращении мембраны в первоначальное

положение.

Через электронное устройство контакты мембран управляют каждый своим электромагнитом таким образом, что замкнуто­ му контакту (герме­

Кулачковые диски 7 имеют по окружности по пять выступов, также смещенных на полшага так, что каждый палец данного ряда находится в центре впадины своего кулачка и против вы­ ступа другого кулачка. Каждый ползун расположен против сво­ его ряда пальцев. Поэтому поднятый ползун 6 вдвигает соответ­ ствующий палец 8 внутрь кулачкового диска, что соответствует негерметичной банке. Через следующие полшага выступ кулач­ кового диска опускает ползун, а вместе с ним и якорь. Если к этому времени положение мембраны восстановилось, контак­ ты замкнулись и по обмоткам магнита прошел ток, то якорь снова притянется к сердечнику. Между тем выдвинутый палец 8, просигнализировав об отбраковке негерметичной банки, снова выдвинется в исходное положение благодаря наличию внутрен­ него неподвижного кулачка 9.

268