книги из ГПНТБ / Главинский Д.Г. Современная техника пивоваренного производства
.pdfДалее поворотом звездочки газо-воздушный клапан закрывается и от крывается продуктовый. Пиво по удлиненной трубке спокойно поступает в нижнюю часть бутылки и не соприкасается с воздушным пространством. Вы тесняемый из верхней зоны бутылки воздух направляется в камеру противо
давления, из которой стравливается в атмосферу.
Этот способ обеспечивает содержание СО2 в пиве до 5 г/л при макси
мальной температуре продукта до 4° С.
На уровне трехканальных резервуаров установлен контрольный фонарь с поплавком для стравливания излишков отработавшего воздуха, что поз воляет наблюдать за заполнением продуктового канала пивом.
После наполнения бутылки остаточное давление в газовом пространстве горла наполненной бутылки стравливается в атмосферу. Одновременно ос татки пива из наполнительной трубки под давлением стекают в бутылку, вызывая вспенивание пива в горле, что обеспечивает вытеснение из него воздуха.
Рис. 147. Схема работы автомата «Рола»:
/ — редуктор, 2 — поплавковый клапан отработавшего воздуха, 3 — поступление свежего воздуха, 4 — трехканальный наполнитель, 5 — отработавший воздух, 6 — кран сброса
воздуха.
Соотношение между давлением пива и воздуха в машине четко регу
лируется с помощью мембранного прибора (рис. |
147). Он |
представляет |
собой камеру, перекрытую в середине резиновой |
мембраной. |
С одной сто |
роны мембраны полость соединена и заполнена поступающим в машину
потоком пива, а вторая — со сжатым воздухом из воздушного канала про тиводавления. При повышении давления в пивопроводе против заданного
давлением воздушной части мембраны на клапан поступление пива притор маживается.
Заданное соотношение давлений пива и воздуха, создающее противо давление в бутылке, устанавливается и регулируется посредством поплавко вого клапана, расположенного внутри фонаря' и сообщающегося с продук товым каналом.
Эти автоматические устройства предохраняют кольцевой продуктовый ка нал от гидравлических ударов, возникающих при разрыве бутылок. При этом
191
срабатывает обратный шариковый клапан и истечение пива из наполнителя прекращается.
Конструктивно машина выполнена на современном уровне: подъем бу тылок осуществляется пневматикой, а опускание — механическим спосо бом. Все приборы автоматики, а также пусковые устройства вынесены на специальные стенды. Автомат легко и удобно разбирается и приспособлен для мойки и стерилизации всех каналов и наполнителей без специальной разборки. Машина установлена опорами на чугунной плите и не требует изготовления специального фундамента.
Разливочные автоматы типа «Рола» выпускаются фирмой также для налива пива в металлические банки с соответствующим изменением направ ляющих конусов, подъемных цилиндров и копиров. Взамен укупорочного применен закаточный автомат, в котором предусмотрено заполнение банки перед закаткой углекислым газом для вытеснения воздуха.
Автомат установлен на пивоваренном заводе им. Бадаева.
Разливочно-укупорочны й автомат V F
Блочные разливочные машины марки VF фирмы «Гольдштайн-Капперт» по техническим и конструктивным особенностям напоминают частично опи санные выше автоматы аналогичного назначения. Они также оборудованы
Рис. 148. Разливочный аппарат |
VF: |
|
1 — поплавковый клапан свежего воздуха, 2 — поплавковый |
клапан |
отработавшего возду |
ха, 3 — поступление воздуха, 4 — поступление пива, 5 — кольцевой |
резервуар, 6 — напол |
нитель, 7 — подающая звездочка, 8 — подъемный цилиндр.
резервуарами канального типа для пива и воздуха и поплавковыми регу ляторами давления и уровня пива в резервуаре (рис. 148). Небольшое зер кало жидкости в продуктовом канале позволяет выравнивать давление пива и воздуха и в то же время максимально снизить контакт между ними. Изменение в нем высоты расположения поплавка дает возможность менять высоту столба пива при наливе и тем самым регулировать скорость исте чения его в бутылки. С помощью такого же поплавкового клапана в авто
мате предусмотрен сброс отработавшего воздуха в камеру противодав ления.
192
В системе машины создается постоянное соотношение давлений пива и
воздуха без применения автоматических приборов, как и в старых рота ционных машинах с напорным резервуаром, однако с той разницей, что кон такт зеркала пива с воздухом сведен к минимуму. Турбулизация пива в на чальной стадии наполнения бутылки почти отсутствует, что является большим достоинством машины. В качестве недостатка следует отметить смешивание вытесняемого из бутылки воздуха с поступающим, что ухудшает микробио логические условия розлива, а также затрудняет возможность вытеснения
воздуха углекислым газом. Неудачно решена подача пива снизу. Устройство наполнительного органа этого автомата описано на стр. 185.
В машине также предусмотрено удаление воздуха из горлышка напол ненной бутылки. После наполнения бутылки и сообщения ее внутренней по лости с атмосферой происходит мгновенная продувка продуктового канала сжатым воздухом.
Машина оснащена специальным устройством для механизированной
чистки и дезинфекции или стерилизации, что делает ее весьма удобной в эксплуатации.
Разливочные машины выпускаются в блоке с укупорочными автоматами производительностью 6—36 тыс. бутылок в час.
Разливочный автомат «Шелл»
Автомат для налива пива в бутылки фирмы «Шелл» (Франция) по устройству несколько напоминает автомат VF. Он также имеет кольцевой резервуар с поплавковым регулятором уровня внутри и редукционную стан цию регулирования давления воздуха в кольцевом резервуаре в зависимости от давления поступающего пива. Излишний воздух стравливается через ав томатическую редукционную станцию.
В отличие от разливочных машин «Комби-Рекс» и «Рола» в автомате «Шелл» отработавший воздух поступает в продуктовый кольцевой резер вуар, что является существенным недостатком этой машины.
Пиво поступает в продуктовый кольцевой резервуар снизу. В резер вуаре смонтированы два синхронно действующих поплавковых клапана, из которых один отводит воздух, вытесняемый из бутылок при наполнении,
а второй поддерживает постоянное противодавление в газовом пространстве резервуара, что обеспечивает постоянное давление в пиве при розливе и
сохранении в нем углекислого газа.
Кольцевой продуктовый резервуар в днище имеет небольшое углубле ние, к которому прикреплены наполнители.
Принципиальная схема работы автомата и его автоматического управ
ления |
показаны |
на |
рис. 149. Давление воздуха и жидкости взаимно регу- |
|||||
Рис. 149. Схема разливоч |
||||||||
ного |
автомата |
«Шелл»: |
||||||
/ — обратный |
клапан, |
2 — по |
||||||
плавковый |
|
клапан |
отработавше |
|||||
го воздуха, |
3 — пивопровод, |
4 — |
||||||
сжатый |
воздух, |
5 — отработав |
||||||
ший |
воздух, |
6 — поплавковый |
||||||
клапан, |
регулирующий |
проти |
||||||
водавление, |
|
7 — наполнитель, |
||||||
8 — продуктовый резервуар |
9 — |
|||||||
поступление |
СО* |
или |
воздуха, |
|||||
10 — |
предохранительный |
кла |
||||||
пан, |
// |
— |
мембранный |
регуля |
||||
тор, |
12 |
— |
дроссель, 13 — |
щит |
||||
|
|
|
управления. |
|
|
193
лируются с помощью резиновых мембранных клапанов. Излишний вытесняе мый воздух стравливается посредством пружинного дроссельного клапана. Клапанами управляет система трубок и втулок, перемещающихся с помощью
фигурной звездочки, |
набегающей |
на неподвижные пальцы. |
Специальный |
|||
клапан |
автоматически перекрывает канал наполнителя при |
разрыве |
бутыл |
|||
ки. Все |
пусковые и |
контрольные |
приборы смонтированы |
на |
специальном |
|
щитке, установленно'.м на стойке рядом с машиной. |
|
|
|
|||
Бутылки на столиках при розливе поднимаются с помощью копира. |
||||||
Машина |
приспособлена для наполнения бутылок разного |
диаметра |
и вы |
соты. Она смонтирована в одном блоке с укупорочным автоматом и вы пускается на различную производительность до 24 тыс. бутылок в час с со ответствующим числом наполнителей от 14 до 72.
Автоматические линии розлива «Шелл» работали на пивоваренных за водах Москвы и Ленинграда.
Разливочный автомат «Супер-Реджинекс»
Новейшим образцом автомата, освоенного фирмой «Вандергейтен» (Бельгия) является разливочно-укупорочный автомат «Супер-Реджинекс», выпускаемый на производительность от Ю до 60 тыс. бутылок в час. Эта машина приспособлена для налива в бутылки любых насыщенных газом на питков (пиво, газированные воды и соки). Автомат имеет кольцевой резер вуар, подача пива в который регулируется поплавковым клапаном, как и
Рис. 150. Разливочный автомат «Супер-Реджинекс».
в машинах «Шелл» (рис. 150). Разливочный орган кранового типа. Разливоч ные трубки длинные. Пиво поступает в кольцевой резервуар по центральному вертикальному каналу снизу, а воздух — сверху. Верхняя часть газового про странства кольцевого резервуара соединена с камерой противодавления.
и |
Краны снабжены клапанами, расположенными в кольцевом резерзуаре |
|
перекрывающими продуктовые каналы при разрыве бутылок. |
||
и |
По |
принципу действия машина ничего оригинального не представляет |
мало |
чем отличается от старых, изобароразливочных машин кольцевого |
|
типа. Ье |
достоинством является отличное конструктивное выполнение узлов |
и деталей, что делает машину надежной в эксплуатации. Кроме того, ма
шина приспособлена для мойки и стерилизации горячей водой без' раз борки.
194
Столики с бутылками поднимаются с помощью пневматических цилинд ров, а опускаются с помощью копиров, по которым движутся нейлоновые ролики.
Автомат оснащен пультом управления и магнитным тормозом для мгно венной остановки машины при необходимости.
Простота конструкции и надежность машины в эксплуатации обеспе чили ей широкое распространение в европейских странах.
АВТОМАТЫ ДЛЯ УКУПОРИВАНИЯ БУТЫЛОК
В отечественной и зарубежной практике наибольшее распро странение имеют автоматы для укупоривания бутылок сталь ными и алюминиевыми колпачками.
На линиях производительностью до 3000 бутылок в час могут быть применены машины с одним укупорочным 'патроном; при более высокой производительности применяют ротационные ма шины с несколькими укупорочными патронами.
Современные укупорочные машины выпускаются с механиче скими или гидравлическими обжимными патронами.
Укупорка бутылок имеет большое значение для сохранения качества продукции. Для обеспечения герметичности укупорки наряду с обжимом краев колпачка необходимо, чтобы колпачок был прижат к венчику бутылки пружиной с минимальным уси лием 150—200 кГ. При укупорке алюминиевыми колпачками это усилие может быть несколько снижено. Слабый прижим приво дит к тому, что колпачок способен выдержать небольшое давле ние внутри бутылки, а при нагреве пива в бутылке давление по вышается и часть углекислого газа уходит.
Внутри бутылок, нормально наполненных пивом и укупорен ных стальными или алюминиевыми колпачками, создается воз душное пространство, допускающее давление до 0,7 МПа
(7 кГ/см2).
Конструкция укупорочных машин должна обеспечить точное центрирование бутылок под укупорочными патронами. При не значительном отклонении их от центра или от горизонтального положения основания под бутылками нажим на венчик горлыш ка будет односторонним, что вызовет его повреждение и образо вание щербин и боя. В связи с тем что центрирующие звездочки срабатываются или смещаются, их необходимо ежедневно про верять.
Качество укупорки зависит также в значительной степени от рода и качества укупорочных материалов. Стальные укупороч ные колпачки должны иметь следующие показатели:
Толщина жести, м м ................................................. |
0,27—0,33 |
Диаметр, мм |
26,5—26,6 |
внутренний.................................................. .... |
|
наруж ны й........................................................... |
32,1—32,5 |
Высота, м м ................................................................ |
6,5—6,8 |
Число зубьев го ф р ы .............................................. |
21 |
Диаметр прокладки, м м ....................................... |
31,1—26,6 |
195
Толщина прокладок, |
мм |
2,4—2,2 |
|
из |
прессованной |
пробки............................... |
|
из |
пищевой резины или пластмасс . . |
. 2,0—1,7 |
Колпачок не должен иметь заусенцев. Внутренняя прокладка должна быть целой, не выкрашиваться и прочно сидеть в кол пачке.
Для контроля качества колпачков и их обжима на укупороч ных автоматах в промышленности применяют простое приспо собление: это изготовленная из металла стандартной формы бутылка, оборудованная воздушным штуцером, манометром и предохранительным клапаном. Бутылку укупоривают колпач ком на машине, после чего через штуцер наполняют сжатым воздухом или газом под давлением 0,7—0,8 МПа (7—8 кГ/см2). Если при этом давлении колпачок не срывается — укупорка счи тается удовлетворительной.
Впоследнее время корковую прокладку стали заменять ма териалами из разных эластичных полимеров, обеспечивающих газонепроницаемость бутылки и не образующих крошек при пе ремешивании в бункере укупорочной машины.
ВАнглии фирма «Форде» выпускает автоматы для изготовления алю
миниевых колпачков, покрытых внутри эластичной мастикой. Такие |
кол |
пачки поддаются мойке, стерилизации, а мастика не выпадает из |
кол |
пачков. |
|
За последнее время в технике укупоривания бутылок значи тельных сдвигов не произошло. Укупорочные автоматы, как пра вило, не выпускаются с самостоятельным приводом, их обычно компонуют в одном блоке с разливочными автоматами.
Ниже описаны наиболее современные укупорочные автоматы, имеющие распространение на отечественных и зарубежных пи воваренных заводах.
Укупорочный автомат У-6А
Автоматы У-6А (рис. 151) применяются в автоматических линиях розлива для укупорки стальными колпачками стандарт ных бутылок емкостью 0,5 и 0,33 л и представляют собой маши ны ротационного типа, изготовляемые с шестью или четырьмя укупоривающими патронами для механического обжима кол пачков.
Работают автоматы следующим образом.
Бутылки подаются с пластинчатого конвейера на подставки карусельного стола турникетными звездочками. Патроны вра щаются вместе со столом и одновременно с помощью неподвиж ного копира получают поступательное движение вниз и вверх. При движении вниз укупорочный патрон автоматически накла дывает на венчик бутылки колпачок прокладкой вниз и обжи мает его калеными разрезными кулачками (рис. 152). Металли
196
ческий колпачок подается к патрону из бункера через сепари рующее устройство и лоток.
При укупорке возникают большие радиальные усилия обжа тия. Они воспринимаются спиральной пружиной, связывающей
Рис. 151. Укупорочный автомат |
Рис. 152. Патрон укупороч |
|||||
|
У-6А: |
|
ного автомата |
У-6А: |
||
/ — регулятор; |
2 — станина; |
3 — кару |
1 — разрезной кулачок; |
2 — пру |
||
сельный стол, |
4 — бункер, |
5 — сепара |
жина, |
3 — кольцо, |
4 — стакан; |
|
тор, 6 — копир, |
7 — лоток, |
8 — турни- |
5 — |
выталкивающая |
|
пружина, |
кетная звездочка, 9 — укупорочный пат |
6 — корпус кулачка; |
7 — амор |
||||
|
рон. |
|
тизационная пружина, |
8 — шток, |
9 — щеколда, 10 — колесо, И — корпус патрона, 12 — ролик.
19?
разрезные кулачки, а вертикальные усилия передаются кулач ками через кольцо и корпус на стакан. В стакане имеются ще колды, выступы которых упираются в верхнее кольцо и передают осевое усилие на корпус патрона, а затем роликами на копир При движении патрона по копиру вниз бутылка горлом вхо дит на 12—13 мм в кулачки, которые обжимают колпачок. При
|
превышении стандартной высоты бу |
|
|
тылки на величину до 20 мм патрон |
|
|
сжимает амортизационную пружину |
|
|
и с помощью штока разводит запи |
|
|
рающую щеколду, |
предотвращая |
|
этим возникновение разрушающих |
|
|
усилий. В дальнейшем патроны под |
|
|
нимаются по копиру и пружина вы |
|
|
талкивает укупоренную бутылку, ко |
|
|
торая снимается с |
вращающегося |
|
стола выходной звездочкой и уста |
|
|
навливается на ленту конвейера. |
|
|
Сепарирующее |
устройство для |
|
колпачков работает следующим об |
|
|
разом: при вращении наборного дис |
|
|
ка колпачки попадают в профилиро |
|
|
ванные щели на торце диска, обес |
|
|
печивающие поступление колпачков |
|
|
к укупорочному патрону прокладкой |
|
|
вниз; затем в процессе вращения ди |
|
Рис. 153. Укупорочный ав |
ска они выпадают из этих щелей в |
|
томат «Комби-Рекс». |
кольцевой канал бункера и соскаль |
|
|
зывают в лоток, по которому посту |
|
|
пают в приемник патрона. |
Укупорочные автоматы У-6А приводятся в движение от раз ливочных машин через карданный вал.
Завод Ленпищемаш освоил выпуск целой гаммы укупорочных автоматов, предназначенных для укомплектования автоматиче ских линий розлива производительностью от 3 до 12 тыс. бутылок в час с разным числом укупорочных патронов.
По конструкции эти автоматы мало чем отличаются от по добных современных укупорочных машин зарубежных стран.
Укупорочные автоматы блока «Комби-Рекс»
Эти автоматы (рис. 153) по конструкции близки к описанному выше ав томату отечественного производства. Они снабжены также подпружиненными патронами и разрезными кулачками, которые опускаются на неподвижно установленные бутылки. Автомат обеспечивает легкий подъем блока уку порочных патронов и имеет возможность регулирования их высоты в за висимости от размера закупориваемых бутылок.
Фирма выпускает типовые автоматы с разным числом укупорочных патронов и использует их для комплектования разливочно-укупорочных бло ков различной производительности.
198
Многие специализированные фирмы по выпуску оборудования для роз
лива пива изготовляют укупорочные автоматы с гидравлическими обжим ными патронами взамен пружин.
На отечественных пивоваренных заводах такие автоматы ти па «Нама» установлены на линиях розлива «Инвеста» (Чехо словакия) и линиях «Реджинекс» фирмы «Вандергейтен» (Бель гия). Они мало чем отличаются от конструкции аналогичных машин е обжимными пружинными патронами. Обжим металли ческих колпачков осуществляется давлением гидравлического прижима в патроне, которое можно регулировать установочным винтом. Укупорочные автоматы с гидравлическими патронами допускают укупорку бутылок с отклонениями по высоте, так как они образуют зазор между нижней отметкой патрона и верхней гранью бутылки до 40 мм.
Эти патроны обеспечивают равномерную укупорку незави симо от скорости движения патрона, так как устраняют влияние изменения инерции, возникающей пропорционально скорости и, следовательно, разрыва бутылок, что имеет иногда место при укупорке на машинах с подпружиненными патронами.
В последнее время в пивоваренном производстве широко применяется укупорка бутылок е пивом алюминиевыми колпач ками, изготовленными из алюминиевой фольги толщиной 0,18— 0,20 мм. Внутрь колпачка вкладывается корковая или полиэти леновая прокладка.
При укупорке бутылок алюминиевым колпачком использует ся способ обкатки колпачка на венчике бутылки. Машины ста рого выпуска изготовлялись в виде отдельных заготовительных автоматов, высекавших колпачок из алюминиевой ленты и за кладывавших в него корковую прокладку, и укупорочных машин, обжимавших колпачок на венчике бутылки. Колпачки заклады ваются в специальные обоймы, устанавливаемые на укупорочных автоматах. В настоящее время передача колпачков с высекательного автомата на укупорочный автоматизирована.
Укупорочный автомат работает в линии розлива «КомбиРекс» на Останкинском пивоваренном заводе.
Укупорочный агрегат Ш У-Р-І
Отечественная промышленность выпускает агрегаты марки ШУ-Р-І производительностью 6000 бутылок в час, предназначен ные для изготовления алюминиевых колпачков с картонными прокладками и укупорки ими наполненных бутылок. Агрегат со стоит из штамповочного автомата для высечки колпачков и за кладки в них прокладок, укупорочного автомата УА и желоба для передачи колпачков с одного автомата на другой (рис. 154).
Штамповочный автомат вырубает колпачки из алюминиевой ленты толщиной 0,2 и шириной 42 мм, намотанной на катушку. Готовый колпачок сжатым воздухом сдувается со штампа и на
\9 9
правляется в вырезы вращающейся розетки. Готовые прокладки засыпаются в бункер с вибрирующим дном, из которого они спол зают непрерывным потоком в две трубки, направляющие их к вырезам розетки. Когда отверстия трубки окажутся против вы реза розетки, в нее заталкивается прокладка, после чего в гнез до розетки поступает отштампованный колпачок. Колпачок вме сте с находящейся под ним прокладкой подается вращающейся
Рис. 154. Укупорочный агрегат ШУ-Р-І:
а — штамповочный |
автомат; |
б — укупорочный |
автомат; / — компрессор, |
2 — станина, |
3 — |
|
ось рулона ленты; |
4 — толкатель, 5 — штамп, б — кривошипный вал, 7 — обойма для |
про |
||||
кладки, 8 — бункер, |
9 — элеватор, Ю — маховик ручного поворота, 11— желоб, 12—голов |
|||||
ка, 13 — обкаточный |
патрон, |
14 — карусель, |
/5 — механизм надевания |
колпачков, |
16 — |
|
|
|
|
турникетная |
звездочка. |
|
|
розеткой под вертикальный пуансон, который посылает про кладку до основания колпачка и вдавливает его в матрицу, придавая ему цилиндрическую форму.
Укомплектованный прокладкой готовый колпачок выдувает ся сжатым воздухом из выреза розетки и направляется на цеп ной элеватор. С помощью специальных захватов элеватор под нимает колпачки наверх и сбрасывает их в наклонный желоб, который непрерывно подает колпачки на укупорочный автомат.
Автомат питается колпачками с помощью шарнирно закре пленного на конце желоба наконечника с двумя подпружиненны
200