«

»

Апр 12

Техника будущего: новые технические решения технологических задач

Формовочное устройство для упаковочных машин (Пат. № 2022889 РФ, В65 В9/00). Изобретение относится к формующему устройству для упаковочной машины, принадлежащей к типу машин, которые формуют из трубчатого гибкого упаковочного листа отдельные упаковочные контейнеры.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности в работе формовочного устройства, устранение повреждения пластикового слоя упаковочного листа и утечки продукта, нарушения стерильности во внутренней части трубы из упаковочного листа, из-за чего возрастает опасность заражения пакуемых содержимых.

На рис. 30.20. изображено формовочное устройство для упаковочных машин: а – основной принцип преобразования упаковочного листа в форме рулона в отдельные упаковочные контейнеры в упаковочной машине известного типа; б – принцип работы формовочного устройства, соответствующего изобретения; в – простейшая конструкция пары формовочных досок, соответствующих настоящему изобретению. Устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано в различных типах известных упаковочных машин, но, прежде всего, предназначено для того типа, к которому относится упаковочная машина 1 (рис. 30.20, а). Эта или подобные упаковочные машины производят потребительские пакеты или коробки для жидкого содержимого, таких как молоко или сок, из гибкого упаковочного листа, содержащего несущий слой из волокнистого материала, обычной бумаги, покрытой с обеих сторон непроницаемым для жидкости слоем термопластичного материала, преимущественно из полиэтилена. Упаковочный лист может также содержать дополнительные слои для увеличения газонепроницаемости или светонепроницаемости листа, например, алюминиевую фольгу. Упаковочный лист 2 поступает в упаковочную машину 1 из накопителя в виде бобины 3, с которой упаковочный лист 2 сматывается посредством ряда направляющих валиков 4, вверх в верхнюю часть машины, где отклоняющий валик 5 направляет полотно из упаковочного листа практически вертикально вниз через машину.

При прохождении его вниз через машину, упаковочный лист 2 преобразуется с помощью ряда гибочных устройств 6 последовательно в трубу 7 из упаковочного материала, причем продольные края полотна материала загибаются и склеиваются друг с другом в непроницаемую для жидкости продольную склейку с помощью термосклеивающего устройства 8. После склеивания труба из упаковочного материала 7 заполняется соответствующими жидкими содержимыми через посредство направляющей трубки 9, входящий в нее через открытый конец трубы 7 из упаковочного материала соответственно практически вертикально вниз, с тем, чтобы истекание происходило во внутреннюю область трубы из упаковочного материала непосредственно над рядом формовочных устройств 10, расположенных снаружи от трубы. Формовочные устройства 10 содержат диски 11, попарно взаимодействующие, чтобы преобразовывать трубу 7 из упаковочного материала (которая является практически круглой в поперечном сечении) в четырехугольное или прямоугольное поперечное сечение, которым обладают окончательные упаковочные контейнеры 12. После окончательной гибки, а именно внутренней гибки угловых стенок и ребер, полученных во время процесса формования, упаковочные контейнеры приобретают окончательный вид и выгружаются из упаковочной машины.

Вышеописанный способ преобразования упаковочного листа в виде рулона в отдельные, практически параллелепипедные упаковочные контейнеры является хорошо известный в этой области техники и следовательно, ни способ, ни упаковочная машина, приведенная в качестве примера, очевидно не нуждается в более подробном описании в данном случае.

1

Рис. 30.20. Формовочное устройство для упаковочных машин

Формовочное устройство 10, соответствующее изобретению, представлено более детально на рис. 30.20, б, который изображает отрезок трубы 7 из упаковочного материала, подвергаемого формованию в упаковочной машине, вышеуказанного известного в технике типа. Труба 7 из упаковочного материала частично показана в разрезе, чтобы было более понятно, как наполняющая трубка 9 изнутри заполняет трубу 7 из упаковочного материала и как жидкое содержимое 13 вытекает из выходного конца наполняющей трубки 9. Последовательное преобразование трубы 7 из упаковочного материала из имеющей практически круглое поперечное сечение в имеющую прямоугольное или четырехугольное поперечное сечение происходит с помощью формовочного устройства 10, содержащего доски 11, расположенные по обеим сторонам трубы 7 из упаковочного материала, причем доски расположены парами и обращены одна к другой. Каждая доска 11 имеет практически U-образное поперечное сечение (рис. 30.20, в) со стенкой 14 и двумя взаимно параллельными опорами 15. У основания каждая доска 11 снабжена выступающей осью 16, расположенной практически горизонтально и служащей для соединения каждой доски 11 со сваривающей губкой 17. Сваривающие губки присоединены с возможностью перемещения посредством рычагов и рабочих органов (не показаны) к раме упаковочной машины 1, благодаря чему, когда машина находится в действии, они могут быть перемещены частично в направлении одна к другой и обратно практически в горизонтальной плоскости, и частично вверх и вниз между верхним и нижним положениями, практически соответствующими положениям, изображенным на рис. 30.20, б. Доски 11 также обладают возможностью перемещения (поворота вокруг оси) между различными положениями, названными открытым положением, как показано сверху на рис. 30.20, б и закрытым положением, или рабочим положением, изображенным снизу на рис. 30.20, б. Это перемещение осуществляется с помощью соединений (не показаны), которые предусмотрены для соединительных бобышек 18, выступающих с каждой стороны досок 11. Установка как сваривающих губок 17, так и досок 11, а также их движение при приведении машины в действие хорошо известны в этой области техники.

Каждая доска 11 включает стенку 14  и две опоры 15, чьи рабочие поверхности, обращенные к трубе 7 из упаковочного материала, расположены практически нормально одна к другой, благодаря чему две взаимно прилегающие доски вместе образуют полость, которая является четырехугольной в поперечном сечении для трубы из упаковочного материала, чей периметр практически соответствует периметру четырехугольной полости. Когда доски 11 находятся в своем рабочем положении, граничные или опорные поверхности 19 опор 15 прилегают друг к другу, благодаря чему размер четырехугольной  полости, образованной досками для трубы 7 из упаковочного материала, является точно определенным. Опорные поверхности 19 содержат, с одной стороны, плоские области на верхней стороне досок, точно совпадающие с вышеуказанными шарнирными бобышками 18 и, с другой стороны, взаимопроникающие выступы 20 и углубления 21, расположенные напротив таким образом, что одна опора доски имеет выступ, расположенный над шарнирной бобышкой 18 и углубление 21, расположенное над шарнирной бобышкой, в то время как с другой стороны, углубление 21 расположено над шарнирной бобышкой, а выступ 20 расположен над ней. Поскольку доски 11 являются одинаковыми, выступы 20 и углубления 21 обоих досок могут проникать друг в друга, когда доски вместе приводятся в их рабочее положение с опорными поверхностями, прилегающими друг к другу. Со своего внешнего края выступы 20 снабжены скосами 22, уменьшающими сопротивление при первом контакте опоры 15 с трубой 7 из упаковочного материала.

Когда формовочное устройство, соответствующее изобретению, используется в упаковочной машине вышеописанного типа, и при этом с помощью двух взаимодействующих пар формовочных досок  попеременно производит и продвигает трубу 7 из упаковочного материала, верхняя пара сварочных губок 17, показанная на рис. 30.20,б, первая сводится вместе, так что труба из упаковочного материала локально подвергается сжатию в поперечной, относительно узкой зоне, где путем нагревания термопластичный слой листа расплавляется с образованием непроницаемого для жидкости сварного шва. Во время сведения вместе сварочных губок 17 доски 11 находятся в открытом положении, а именно они несколько отклонены наружу, благодаря чему они не приходят в прямой контакт с трубой из упаковочного материала в течение движения рабочего хода сварочных губок 17. Из положения, изображенного на рис. 30.20, б доски 11 в дальнейшем постепенно сводятся вместе посредством шарнирных бобышек 18 в направлении друг к другу, в этом случае, поворачиваясь вокруг своих соответствующих осей 16, так что внешние области опорных поверхностей 19 досок (а именно скосы 22 выступов 20) приходят в контакт с внешней стороной трубы 7 из упаковочного материала. При продолжающемся сближении друг с другом досок 11 и перемещении присоединенной пары сваривающих губок 17 в положение, изображенном снизу на рис. 30.20, б, труба из упаковочного материала будет с помощью выступов 20 и впоследствии параллельных рабочих поверхностей опор 15, постепенно сжата и преобразована в обладающую четырехугольной формы поперечного сечения при прилегании к обеим рабочим поверхностям опор 15 и сторон 14. Поскольку выступы 20 и углубления 21 взаимодействуют между собой, то отсутствует прямолинейное прилегание поверхностей между опорами 15 досок, благодаря чему можно избежать опасности того, что участки трубы из упаковочного материала были бы защемлены, возможно, повреждены между опорными поверхностями 19. Поскольку опорные поверхности 19, в соответствии с настоящим изобретением, являются почти волнообразными, и кроме того, снабжены скосами 22, упаковочный лист легко может быть подан в положение, соответствующее движению рабочего хода досок, а на практике это обеспечивает, что защемления или повреждения при сжатии трубы можно совершенно избежать благодаря использованию формовочных досок, соответствующих настоящему изобретению. Когда сваривающие губки 17 достигают нижнего положения (рис. 30.20, б), сваривание поперечной зоны трубы 7 из упаковочного материала завершается, и сваривающие губки 17 снова расходятся друг от друга, приводя в действие доски 11, которые теперь также возвращаются в исходное положение, открытое наружу (рис. 30.20, б). Таким образом, сваривающие губки 17 и соединенные с ними доски 11 постепенно обрабатывают трубу 7, так что она, посредством поперечных швов разделена на отдельные (но по-прежнему связанные) упаковочные контейнеры практически четырехугольного поперечного сечения. Последующее разрезание упаковочных контейнеров в области поперечного шва и дальнейшая обработка выступающих сварочных ребер в угловых стенках дает в итоге конечный продукт в виде параллелепипедных упаковочных контейнеров хорошо известного типа. Благодаря созданию опорных поверхностей 19 формовочных досок с выступами и углублениями является возможным освободится от плоских, параллельных опорных поверхностей, которые ранее вызывали защемление трубы из упаковочного материала и, следовательно, повреждение, и вероятную потерю стерильности в упаковочных машинах для упаковки стерильных контейнеров. Новый тип досок, предложенный в соответствии с настоящим изобретением, является простым в производстве и может быть без труда применен в существующих упаковочных машинах.

Формовочное устройство для упаковочных машин, предназначенных для образования отдельных упаковочных контейнеров из гибкого трубчатого упаковочного материала, содержащее плиты П-образного поперечного сечения, установленные попарно с возможностью смыкания их опорных поверхностей с образование прямоугольной камеры, охватывающей участок трубы из упаковочного материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности в работе, на опорных поверхностях плит выполнены выступы и углубления, служащие для направления трубы упаковочного материала, причем выступы и углубления взаимодействующих плит соответствуют по форме и расположению на опорных поверхностях. Устройство, отличается тем, что выступы выполнены закругленными. Устройство отличается тем, что наружная поверхность выступов скошена.

Установка для упаковки текучих продуктов в пакеты (Пат. № 2170692 РФ, В65 В9/00). Изобретение относится к фасовочно-упаковочному автоматическому оборудованию и может быть использовано в пищевой промышленности для упаковки текучих продуктов – жидких, полужидких, пастообразных, порошкообразных и т.п., в тару в виде пакетов различной формы, в том числе в герметичные пакеты из гибкого упаковочного материала для хранения молока, соков, йогурта и других продуктов питания.

В основу изобретения положена задача создания высокопроизводительной, автоматической установки, обладающей высокой эксплуатационной надежностью и обеспечивающей возможность варьирования ее производительности, формы и объема пакетов.

Достигаемый технический результат заключается в упрощении кинематической схемы установки, позволяющий расширить универсальные возможности установки за счет того, что при необходимости использования той или иной формы пакетов и их объема, она может быть достаточно просто переоснащена.

Предлагаемая установка схематично изображена на рис. 30.21. Установка содержит ротор 1 и кольцевой конвейер 2, эквидистантно огибающей часть боковой поверхности ротора на длине дуги сектора от начала зоны захвата сформированных заготовок до начала зоны съема заполненных пакетов. Запечатывающие 3, содержащие нагревательные элементы, и режущие 4, содержащие упор и подвижный нож, устройства в виде щек, установленных соответственно на поверхности ротора и конвейера и размещенных противоположно друг другу с образованием в месте их совмещения пары запечатывания – резки. Нажимное устройство 5 расположено под лентой конвейера с возможностью поджатия режущего устройства к запечатывающему устройству в каждой паре, образующейся на вышеназванном эквидистантном участке системы ротор – конвейер. Привод 6 отрезного механизма расположен на конечном участке взаимодействия режущего и запечатывающего устройств пары. Позицией 7 на чертеже обозначен рулон упаковочного материала, позицией 8 – труба из упаковочного материала на входе в роторный узел, позицией 9 – наполнительная система.

При необходимости установка может быть снабжена стандартной системой синхронизации положения полотна упаковочного материала на входе в роторный узел, стандартным устройством дополнительного формоизменения пакета на выходе из роторного узла, стандартным блоком стерилизации заготовок (на чертеже не показаны). Все узлы установки смонтированы на раме согласно технологической последовательности и кинематически связаны между собой.

1

Рис. 30.21. Установка для упаковки текучих продуктов в пакеты

Установка работает следующим образом. Упаковочный материал, поступающий из рулона 7, формируется в трубу 8 любым известным способом, например, склеивается, при этом он может пройти стерилизующую обработку, затем труба упаковочного материала наполняется текучим продуктом, например молоком, которое поступает из автоматической наполнительной системы 9, обеспечивающей необходимую степень наполнения пакетов независимо от производительности установки. Цикл упаковки продукта в пакеты протекает в следующей последовательности. Нижняя часть заполненной трубы захватывается щетками первой по ходу вращения ротора пары запечатывания 3 – резки 4 и втягивается в зазор между вращающимися навстречу друг другу ротором 1 и кольцевым конвейером 2. При этом по мере взаимного вращения ротора и конвейера нажимное устройство 5 взаимодействует с первой парой запечатывания – резки, обеспечивая пережатие заполненной трубы между ее щеками. Следующая, вторая по ходу вращения ротора пара запечатывания – резки аналогичным образом обеспечивает пережатие другого конца трубы с заполненным объемом. Таким образом, сформированный объем трубы с продуктом оказывается размещенным в промежутке между первой и второй парами запечатывания – резки и продолжает перемещаться вместе с ними по ходу вращения ротора. В определенное время на нагревательный элемент запечатывающего устройства первой пары подается электрический импульс заданной длительности, при этом происходит склеивание двух слоев упаковочного материала трубы, находящегося между щеками первой пары. При продолжении вращения подвижный нож режущего устройства первой пары вступает во взаимодействие с приводом 6 отрезного механизма и по линии контакта подвижного ножа с упором режущего устройства осуществляется резка склеенного участка трубы между щеками первой пары, а затем точно также отрезается противоположный склеенный участок этого объема трубы между щеками второй пары. Далее пакет перемещается конвейером на выход из установки. Описанный цикл повторяется при формировании и упаковке каждого пакета в течение всего времени непрерывной работы установки.

Количество щек запечатывания – резки определяется необходимой производительностью установки. Регулировка объема пакетов осуществляется наряду с автоматической наполнительной системой также путем предварительной настройки величины зазора между эквидистантными поверхностями ротора и конвейера. Электрический импульс  для склеивания пакетов подается на нагревательный элемент запечатывающего устройства во время прохождения каждой пары запечатывания – резки через зону запечатывания пакетов. Предлагаемая установка при выполнении ротора в виде 12-тигранника с габаритным диаметральным размером около 615 мм, вращающимся со скоростью 33 об/мин, обеспечивает заполнение молоком 24 тысячи стандартных пластиковых пакетов в час. При этом время каждой из операций, осуществляемых при прохождении заготовок в зазоре между  эквидистентными поверхностями ротора и конвейера, не превышает стандартных значений и составляет: время склеивания пакета 200 мс, время охлаждения 150 мс, время резки 100 мс. Время формирования трубчатой заготовки пакета перед входом в роторный узел составляет 150 мс. Такая установка, в зависимости от габаритов стандартных устройств занимает объем 5…7 м3.

Установка для упаковки текучих продуктов в пакеты, содержащая систему ротор – кольцевой конвейер, с участком охвата конвейера по боковой поверхности ротора, устройства для формирования, заполнения, запечатывания и резки пакетов, отличается тем, что участок охвата конвейера по боковой поверхности ротора образован на длине дуги сектора от начала зоны захвата сформированных заготовок до начала зоны съема заполненных пакетов и выполнен с регулируемым зазором между эквидистентными поверхностями конвейера и ротора, величина зазора выбрана из условия прохождения через него заполненных пакетов заданной формы и объема, устройства для запечатывания и резки пакетов образованы парами приспособлений, выполненных в виде щек, расположенных противоположно друг другу на поверхности ротора и конвейера и содержащих подвижные запечатывающие и режущие элементы, установленные с возможностью синхронного взаимодействия от нажимного механизма в месте запечатывания пакетов и от привода отрезного механизма в месте резки пакетов; отличается тем, что система ротор – кольцевой конвейер выполнена с возможностью вращения в вертикальной плоскости; отличается тем, что система ротор – кольцевой конвейер выполнена с возможностью вращения в горизонтальной плоскости; отличается тем, что система ротор – кольцевой конвейер, по меньшей мере с одним дополнительным кольцевым конвейером, эквидистантным свободной кольцевой поверхности ротора; отличается тем, что устройства для запечатывания и резки пакетов образованы, по меньшей мере, двумя параллельными друг другу рядами щек, попарно расположенных на поверхности ротора и конвейера; отличается тем, что на входе системы ротор – кольцевой конвейер размещена система синхронизации положения полотна упаковочного материала; отличается тем, что на выходе системы ротор – кольцевой конвейер размещено устройство для дополнительного формоизменения пакетов.

Машина для наполнения банок продуктом (Пат. № 2131834 РФ, В65 В25/10). Изобретение относится к устройствам для наполнения банок пищевыми продуктами (рыбой, мясом, овощами) при производстве рыбных консервов и пресервов, мясных и овощных консервов и может быть использовано преимущественно на рыбоконсервных и мясоконсервных комбинатах и судах рыбопромыслового флота.

Задачей предполагаемого изобретения является уменьшение потерь продукта и повышение точности дозирования.

Предлагаемая машина для наполнения банок продуктом изображена на рис. 30.22: а – кинематическая схема машины, б – машина, главный вид; в – разрезы А-А и Б-Б; г – компоновка нижней заслонки; д – мерный стакан; е – схема приводов вращательного и колебательного движений; ж – схема к расчету угла поворота нижней заслонки. Машина содержит кольцевой загрузочный бункер 1, верхнюю карусель 2 с продуктопроводами 3, нижнюю карусель 4 с мерными стаканами 5, верхнюю заслонку 6, нижние заслонки 7 (рис. 30.22, в), дисковый нож 8 для отрезания порции продукта, механизм 9 для перемещения банок внутри машины, приводы 10 и 11 вращательного и колебательного движений соответственно.

Карусель 2 включает две укрепленные на вертикальном валу 12 крестовины 13 (верхняя) и 14 (нижняя), на свободных концах которых укреплены продуктопроводы 3 (рис. 30.22, б). Загрузочный бункер 1 размещен над продуктопроводами 3 и жестко связан с валом 12 карусели 2.

Нижняя карусель 4 выполнена в виде укрепленного на вертикальном пустотелом валу 15 стола, состоящего из верхней и нижней крышек 16 и 17 соответственно. На верхней крышке 16 укреплены мерные стаканы 5 по числу продуктопроводов 3 на карусели 2. Нижняя крышка 17 выполнена в виде круговой пластины с пазами 18 для банок, вертикальной стенкой 19, имеющей форму кольца, она жестко связана с верхней крышкой 16.

Карусель 2 кинематически связана с нижней каруселью 4 посредством подпружиненных толкателей 20, укрепленных на верхней крышке 16 карусели 4. Свободный конец каждого толкателя 20 установлен в подшипниковое отверстие соответствующего плеча нижней крестовины 14 карусели 2.

Каждый мерный стакан 5 смонтирован под соответствующим ему продуктопроводом 3 соосно последнему и с помощью фланца 21 укреплен на верхней крышке 16 стола нижней карусели 4.

Форма проходного сечения стакана 5 соответствует форме выходного сечения продуктопровода 3, которое стакан 5 верхней своей частью свободно охватывает по периметру. Задняя стенка 22 мерного стакана 5 выполнена утолщенной, а фланец 21 имеет сквозные резьбовые отверстия для крепления стакана к крышке 16 стола карусели 4 (рис. 30.22, д).

В передней и боковых стенках каждого мерного стакана 5 имеется сквозная прорезь 23, которая лежит в плоскости, перпендикулярной оси стакана, и частично входит в утолщенную часть его задней стенки. Расстояние между прорезью 23 мерного стакана 5 и его выходным сечением равно высоте порции рыбы, укладываемой в банку. Прорези 23 всех мерных стаканов 5 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вала 12. В боковых стенках стакана 5 имеются два сквозных паза 24 прямоугольной  формы, ось каждого из которых расположена под острым углом к касательной, проведенной к стенке стакана (в плане).

Верхняя заслонка 6 выполнена в виде дуговой пластины, которая смонтирована на кронштейнах 25, укрепленных на основании 26 машины. В опорном элементе каждого кронштейна 25 имеются сквозные продольные пазы 27 для регулирования положения кронштейна в вертикальном направлении при установке его на основании 26 машины.

1

Рис. 30.22. Машина для наполнения банок

1

Рис. 30.22. (Продолжение)

Заслонка 6 установлена в плоскости, проходящей через прорези 23 всех мерных стаканов 5, и размещена на участке дугового пути мерных стаканов 5 непосредственно после дискового ножа 8 для отрезания порции продукта (рис. 30.22, в). На нижней плоскости заслонки 6 укреплен выталкиватель 28 порции продукта из мерного стакана 5 в банку, выполненный в виде клина. Выталкиватель 28 на виде в плане представляет собой дугу, радиус кривизны которой равен расстоянию от оси вертикального вала 12 до оси мерного стакана 5, закрепленную на начальном участке заслонки 6. Высота клинообразного выталкивателя 28 в наибольшем его сечении (в концевой его части) равна высоте сквозных пазов 24 стакана 5.

Каждая нижняя заслонка 7 представляет собой автономную компоновку для взаимодействия с соответствующим мерным стаканом 5, которая не имеет связи с другими мерными стаканами. Заслонка 7 включает фигурный диск 29, закрепленный на конце коромысла 30, последнее шарнирно связано с крышкой 16 стола нижней карусели 4. Диск 29 выполнен по форме выходного сечения мерного стакана 5, а кромка диска на его полупериметре 31 по ходу вращения каруселей выполнена остроугольной. Для каждого коромысла 30, несущего фигурный диск 29, в вертикальной стенке 19 выполнено сквозное окно 32, длина которого соответствует полному углу размаха коромысла.

Шарнирное соединение коромысла 30 каждой заслонки 7 с нижней каруселью 4 содержит расположенный вертикально и жестко закрепленных на крышке 15 стола палец 33, насаженную на палец 33 с возможностью вращения относительное его вертикальной сои втулку 34, укрепленное на свободном конце коромысла 30 и сочлененное с наружной поверхностью втулки 34 полукольцо 35. Полукольцо 35 имеет сквозные вертикальные вырезы 36, а втулка 34 – глухие резьбовые отверстия для болтов крепления к ней коромысла 30.

В средней части каждого коромысла 30 смонтирован ролик 37 для взаимодействия с укрепленным на основании 26 машины копиром 38. Рабочий профиль копира 38 имеет три участка, которым последовательно соответствуют операции: «поворот заслонки на угол размаха», «выстой заслонки», «возвращение заслонки под стакан». Для фиксированного положения фигурного диска 29 под соответствующим мерным стаканом 5 коромысло 30 каждой заслонки 7 снабжено пружиной 39, а на боковине окна 32 закреплен упор 40 для коромысла.

Дисковый нож 8 для отрезания порции продукта укреплен на вертикальном валу 41 и размещен в плоскости прорезей 23 мерных стаканов 5.

Механизм 9 транспортирования банок внутри машины включает носитель 42 банок, операционные столики 43 для фиксирования банок под стаканом 5 и копир 44. Носитель 42 банок служит для перемещения банок по круговой траектории, совпадающей с траекторией движения центров мерных стаканов, функции носителя выполняет нижняя крышка 17 стола с пазами 18 для банок нижней карусели 4. Каждый операционный столик 43 состоит из вертикально расположенного толкателя 45, на верхнем конце которого укреплен диск 46, а на нижнем – ролик (рис. 30.22, д) для взаимодействия с копиром 44. Верхняя (рабочая) поверхность диска 46 выполнена фигурной, при этом она копирует рельеф дна наполняемой банки. Положение рабочей поверхности диска 46 «ниже», «выше» и «заподлицо» относительно поверхности крышки 17 стола нижней карусели 4 определяется положением толкателя 45 соответственно нижним, верхним и промежуточным, причем последнее соответствует выводу наполненной банки из машины. Копир 44 выполнен в виде замкнутого (сплошного) кольца, радиус средней окружности которого равен расстоянию между осями вала 12 и любого из толкателей 45. Верхняя поверхность кольца по всему его периметру является рабочим профилем, последний совмещен с траекторией кругового движения толкателей 45, при этом копир жестко связан с основанием 26 машины.

Общими элементами приводов 10 и 11 вращательного и колебательного движений соответственно являются электродвигатель 47, редуктор 48, распределительный вал 49 и электромагнитная муфта 50 для отключения карусели 2 с продуктопроводами, нижней карусели 4 и дискового ножа 8 при работающем электродвигателе приводов (рис. 30.22, е).

Привод 10 вращательного движения дополнительно включает пустотелый вал 15 нижней карусели 4, связанный системой конических и цилиндрический зубчатых колес 51 с распределительным валом 49 машины, а посредством верхней крышки 16 стола и толкателей 20, связанный с верхней каруселью 2, и вал дискового ножа 8. Привод 11 колебательного движения карусели 2 с продуктопроводами 3 дополнительно содержит смонтированный на распределительном валу 49 эксцентрик 52 (ведущее звено), который кинематически связан с валом 12 карусели 2 посредством шатуна 53 и радиально-упорного подшипника 54, установленного в шарнирно связанный с шатуном корпус 55. Геометрические оси валов 12 и 15 совмещены, при этом нижняя часть вала 12 размещена внутри пустотелого вала 15.

Машина снабжена датчиком наличия банок, который сблокирован системой автоматического управления с ее приводом 10 для вращения каруселей и ножа только при наличии под мерным стаканом 5, находящимся в позиции подачи в машину пустых банок, пустой банки.

Для исключения остановки каруселей 2 и 4, дискового ножа 8 при бесперебойной подаче пустых банок предусмотрен конечный выключатель 56, нормально замкнутые контакты которого соединены параллельно контактом датчика наличия банок. Конечный выключатель 56 установлен на кронштейне 57, который жестко связан с основанием 26 машины (рис. 30.22, в). Для взаимодействия с конечным выключателем 56 нижняя крышка 17 стола нижней карусели 4 снабжена упорами 58 (по числу мерных стаканов).

Нижняя карусель 4 установлена на кольцевую шаровую опору 59, которая смонтирована на верхнем фланце 60 основания 26 машины, нижний фланец основания служит для крепления последнего к фундаменту (рис. 30.22, б). Шаровая опора выполнена в виде верхнего и нижнего колец, между которыми в кольцевых канавках размещены тела качения (шарики).

Для вывода наполненных банок из машины и подачи их на отводящий транспортер служит направляющая планка, установленная над нижней крышкой 17 стола карусели 4 под острым углом к траектории движения банок, которая посредством кронштейна (не показаны) крепится к копиру 44.

Машина работает следующим образом. Предварительно в продуктопроводы 3 (за исключением продуктопровода, находящегося перед дисковым ножом 8) подается продукт тушки рыбы или куски мяса. После наполнения продуктопроводов 3 продуктом включаются в работу привода 10 и 11, обеспечивающие соответственно вращение валов 15 и 41 и колебательное движение вала 12. В результате нижняя карусель 4 и дисковый нож 8 начинают вращение с постоянными угловыми скоростями. При этом карусель 4 посредством подпружиненных толкателей 20 сообщает синхронное вращение карусели 2 с продуктопроводами последней, кроме того, посредством вала 12 сообщает колебательное движение в вертикальном направлении.

На участке дугового пути продуктопровода 4 до прохода последним позиции дискового ножа 8 нижняя заслонка 7, находясь в положении «под стаканом», прикрывает выходное сечение мерного стакана 5, образуя собой опорную поверхность для жгута (рис. 30.22, в). При проходе продуктопровода к дисковому ножу в позиции загрузки на операционный столик 43, т.е. под мерный стакан, с транспортера звездочкой (не показан) подается пустая банка.

В позиции функционирования дискового ножа 8 последний входит в прорезь 23 мерного стакана 5 и отрезает от жгута порцию рыбы. Карусели 2 и 4 продолжают синхронное вращение, при этом по мере выхода ножа 8 из прорези 23 мерного стакана 5 в нее входит фигурный конец верхней заслонки 6 которая изолирует отрезанную порцию рыбы от жгута, превращаясь для последнего в опорную поверхность.

После перекрытия верхней заслонкой 6 мерного стакана 5 ролик 37 коромысла 30 нижней заслонки 7 вступает во взаимодействие с неподвижным копиром 38 на начальном участке его профиля, соответствующим операции «поворот заслонки на угол размаха», в результате чего при дальнейшем повороте каруселей 2 и 4 коромысло совершает поворот относительно вертикальной оси пальца 33 в направлении, противоположном вращению каруселей, и фигурный диск 29 нижней заслонки освобождает выходное сечение стакана. При этом толкатель 45 операционного столика 43, взаимодействуя с копиром 44, поджимает пустую банку, установленную на диске 46, к стакану (рис. 30.22, ж).

Клинообразный выталкиватель 28, проходя через пазы 24 в стенках мерного стакана 5, воздействует на порцию продукта и выдает ее в поджатую к стакану банку. После наполнения продуктом банка посредством копира 44 и толкателя 45 опускается на шаг вместе с диском 46 операционного столика 43, причем диск 46 занимает положение, при котором его рабочая поверхность оказывается заподлицо с поверхностью нижней крышки 17 стола нижней карусели 4.

При выдаче порции продукта в банку ролик 37 коромысла 30 перемещается по среднему участку профиля копира 44, соответствующему операции «выстой заслонки», при этом повернутая на угол размаха нижняя заслонка 7 занимает относительно карусели 4 фиксированное положение, оставляя открытым выходное сечение стакана. После выдачи порции продукта в банку ролик 37 коромысла начинает перемещение по конечному участку профиля копира 44, соответствующему операции «возвращение заслонки под стакан». Заслонка 7 посредством пружины 39 безударно возвращается в исходное положение, перекрывая выходное сечение стакана. Положение нижней заслонки 7 под мерным стаканом 5 фиксируется действием на коромысло 30 пружины 39 и упора 40.

После поворота нижней заслонки 7 в исходное положение верхняя заслонка 6 выходит из прорези 23 мерного стакана 5, освобождая его проходное сечение. При этом жгут рыбы из продуктопровода 3 опускается на фигурный диск 29 нижней заслонки.

Выстаивание толкателей 45 в нижнем, верхнем и промежуточных положениях обеспечивается на участках копира 44 с постоянными радиус-векторами, а перемещение толкателей из одного вертикального положения в другое на участках копира с изменяющимися радиус-векторами. В последнем случае профиль копира будет определяться заданным законом движения толкателей (банок).

На следующем участке дугового пути продуктопровода 3 и мерного стакана 5 наполненная продуктом банка, взаимодействуя с направляющей планкой, выводится из машины на отводящий транспортер 59 (рис. 30.22, в). После вывода наполненной банки из машины диск 46 операционного столика 43 опускается ниже поверхности крышки 17 стола нижней карусели 4.

В процессе работы машины рабочие поверхности заслонок 6 и 7 орошаются (смачиваются) чистой водой. При установившемся режиме наполнения банок продукт посредством кольцевого загрузочного бункера 1 загружается во все продуктопроводы 3 машины.

В позиции подачи в машину пустых банок упор 58 соответствующего мерного стакана 5 размыкает контакты конечного выключателя 56, а пустая банка, подаваемая под стакан, замыкает контакты датчика наличия банок, чем обеспечивается питание электромагнитной муфты 50 до момента окончания взаимодействия упора 58 с конечным выключателем 56.

При отсутствии пустой банки в позиции подачи, т.е. при нарушении бесперебойного поступления банок в машину, размыкание упором 58 контактов конечного выключателя 56 приводит к остановке всех движущих элементов машины при работающем электродвигателе 47 приводов 10 и 11. После поступления банки в позицию подачи контакты датчика наличия банок замыкаются, и машина автоматически включается в работу.

Приводы 10 и 11 предлагаемой машины имеют одну (общую) электромагнитную муфту 50, установленную на участке распределительного вала 49 между редуктором 48 и эксцентриком 52 (рис. 30.22, е). Чтобы обеспечить возможность колебательного движения продуктопроводом 3 при высоте карусели 2 и 4, т.е. при отсутствии вращения последних  можно дополнительно ввести электромагнитную муфту, питание которой можно обеспечить посредством датчика наличия банок и конечного выключателя 56, а муфту 50 оставить в схеме ручного управления приводами.

Причем установить электромагнитную муфту можно на участке вала 49, который располагается между эксцентриком и коническим зубчатым колесом. При таком размещении муфт обеспечивается автономность процесса формирования жгута, что важно для начала работы машины и обеспечения непрерывности жгутообразования при кратковременных выстоях каруселей.

Оснащение машины автономными заслонками позволяет значительно ускорить процесс освобождения заслонкой выходного сечения мерного стакана перед подачей порции в банку отдельных частей порции, т.е. повышает качество наполнения банок продуктом. Кроме того, применение автономных заслонок предельно уменьшает путь и время движения заслонки относительно порции, что позволяет уменьшить потери продукта и повысить точность дозирования.

Использование предложенной зависимости, определяющей связь между элементами автономной заслонки, позволяет компоновать заслонку, способную надежно функционировать на операциях открытия и закрытия выходного сечения мерного стакана.

Машина для наполнения банок продуктом, содержащая кольцевой загрузочный бункер, расположенную под ним верхнюю карусель с размещенными по ее окружности продуктопроводами, смонтированную соосно с ней нижнюю карусель со средствами перемещения банок внутри машины, расположенные под продуктопроводами соосно с ними и укрепленные на нижней карусели мерные стаканы, верхнюю и нижнюю заслонки для перекрытия мерных стаканов, дисковый нож для отрезания порции продукта, закрепленный на верхней заслонке клинообразный выталкиватель порции продукта, привод синхронного вращения обеих каруселей и привод колебательного движения карусели, отличается тем, что нижняя заслонка выполнена в виде совокупности автономных заслонок, число которых соответствует числу мерных стаканов, при этом каждая из заслонок образована жестко закрепленными на коромысле фигурным диском, коромысло свободным концом шарнирно соединено с нижней каруселью с возможностью возвратно – повороторного движения в горизонтальной плоскости, а на основании машины укреплен копир для взаимодействия с коромыслами заслонок, причем угол размаха коромысла удовлетворяет условию b ≥ 2 arcsin (r/L), где b – угол размаха коромысла, при котором заслонка полностью освобождает выходное сечение мерного стакана; r – радиус фигурного диска; L – расстояние от оси качения коромысла до центра мерного стакана. Машина отличается тем, что фигурный диск имеет форму выходного сечения мерного стакана, кромка диска на полупериметре по ходу вращения карусели выполнена остроугольной, при этом выполняется условие ddc = D ≥ 10, где d – диаметр фигурного диска; dс – внутренний диаметр мерного стакана; D — разность номинальных диаметров диска и стакана, мм; отличается тем, что шарнирное соединение каждого коромысла выполнено с возможностью регулирования положения коромысла по высоте, при этом на нижней карусели параллельно ее вертикальной оси жестко закреплен палец с насаженной на него подвижной втулкой, на конце коромысла укреплено сочлененное с наружной  поверхностью подвижной втулки полукольцо, причем в последнем выполнены сквозные вертикальные вырезы, а в теле втулки – глухие резьбовые отверстия для болтов крепления коромысла к втулке; отличается тем, что каждая автономная заслонка оснащена пружиной и упором для взаимодействия на коромысло и фиксации положения фигурного диска под мерным стаканом; отличается тем, что каждое коромысло снабжено укрепленным в средней его части роликом для взаимодействия с копиром.

Добавить комментарий