ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФАСОВАНИЯ И УПАКОВЫВАНИЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

Фасовочно-укупорочные машины (рис. 7.7) для розлива молока и кисломолочных продуктов в стеклянные бутылки с последующей укупоркой алюминиевыми колпачками относятся к автоматам карусельного типа.

Общий вид фасовочно-укупорочной машины

Рис. 7.7. Общий вид фасовочно-укупорочной машины:

  • 1 — стол; 2транспортер; 3транспортный стол; 4разливочная карусель;
  • 5 — укупорочная карусель; Букупорочный патрон; 7 — разливочный патрон; 8бак;
  • 9 — катушка с алюминиевой фольгой; 10ролики; 11пресс; 12катушка отходов фольги; 13капсулопровод; 14отводящая звездочка; 15подающая звездочка

В состав машины входят разливочная карусель, механизм изготовления алюминиевых колпачков, укупорочная карусель, пластинчатый транспортер и стол.

Разливочная карусель состоит из вращающегося транспортного стола и бака с разливочными патронами (их количество зависит от марки и производительности машины).

Разливочные патроны дозируют порции молока и заполняют этой порцией бутылки. В зависимости от марки фасовочно-укупорочной машины разливочные патроны могут оснащаться одним из двух типов дозирующих устройств: по объему и по уровню жидкости в бутылке.

Дозирующее устройство первого типа (по объему) работает следующим образом (рис. 7.8). Молоко из емкости для хранения поступает в бак разливочной карусели. Поплавковое устройство поддерживает постоянный уровень молока в баке. Когда под дозирующим устройством нет бутылки, оно опущено вниз, а расположенный в ее верхней части мерный стакан находится ниже уровня молока в баке и заполняется продуктом. Уплотняющая перегородка плотно прижата к корпусу дозатора, и молоко из разливочного патрона не вытекает.

Схема работы разливочного патрона с дозированием по объему

Рис. 7.8. Схема работы разливочного патрона с дозированием по объему: а — дозирующее устройство закрыто; бдозирующее устройство открыто; 1бак разливочной карусели; 2мерный стакан; 3уплотняющая перегородка; 4уплотнительный грибок;

5нижние отверстия трубки; Бверхние отверстия трубки

При вращении транспортного стола пустая бутылка с конвейера звездочкой подводится под очередной разливочный патрон. Ролик плунжера по наклонной части копира начинает подниматься вверх, и плунжер поднимает бутылку, которая торцом горловины упирается в уплотнительный грибок и перемещает трубку дозирующего устройства с мерным стаканом вверх.

Отверстия на трубке устройства, расположенные ниже уплотняющей перегородки, входят в корпус головки, и молоко из мерного стакана через верхние и нижние боковые отверстия в трубке попадает в бутылку. При подъеме трубки дозирующего устройства край мерного стакана оказывается выше уровня молока в баке и поэтому в мерный стакан молоко не поступает. Воздух из бутылки при поступлении в нее молока уходит через канавки в грибке. Горизонтальная часть копира выполнена таким образом, чтобы бутылка опускалась после того, как все молоко выльется из мерного стакана. По окончании заполнения бутылка опускается вниз, дозирующее устройство занимает исходное положение. Преимущество такого типа дозирующего устройства заключается в том, что доза молока не зависит от формы бутылки, т.е. ее вместимости.

Схема работы разливочного патрона с дозирующим устройством по уровню показана на рис. 7.9, а. Разливочные патроны установлены в днище закрытого вращающегося бака, из которого специальным устройством (эксгаустером) отсасывают воздух.

Схема работы разливочного патрона с дозированием по уровню

Рис. 7.3. Схема работы разливочного патрона с дозированием по уровню: а —дозирующее устройство закрыто: 1венчик: 2воздушная трубка: 3трубка для молока: 4направляющая втулка; 5хвостовик; Бцентрирующая воронка; 7 — резиновый клапан; бдозирующее устройство открыто; вотсос избытка молока

Разливочный патрон состоит из трубки для молока, в центре которой расположена воздушная трубка с венчиком. Пространство между трубками в нижней части закрывается резиновым клапаном.

В рабочем положении молочная трубка всегда находится ниже, а воздушная — выше уровня молока в баке.

Кольцевое пространство между этими трубками заполнено молоком, а вытеканию его мешает закрытый резиновый клапан. Двигаясь по копиру-подъемнику, ролик хвостовика опускает разливочный патрон на горлышко бутылки (рис. 7.9, б). Клапан плотно закрывает бутылку, и из нее отсасывается воздух, так как в баке с помощью эксгаустера постоянно поддерживается разрежение. Горлышко бутылки приподнимает клапан над венчиком воздушной трубки, и молоко поступает в бутылку.

Как только бутылка заполняется молоком, разливочный патрон благодаря специальной форме копира-подъемника совершает первый подъем на высоту 3...5 мм. При этом клапан опускается на венчик, поступление молока в бутылку прекращается, а в образовавшийся зазор между клапаном и горловиной поступает воздух.

Через воздушную трубку молоко отсасывается из бутылки в бак до тех пор, пока уровень в бутылке не достигнет конца трубки. Таким образом, уровень молока в каждой бутылке будет одинаковым (рис. 7.9, в). При дальнейшем вращении транспортного стола разливочный патрон поднимается копиром еще выше, бутылка освобождается от центрирующей воронки патрона и передвигается конвейерной цепью к механизму укупорки алюминиевым колпачком. Точность дозирования при данной системе розлива определяется соблюдением геометрических размеров бутылок. Отводящая звездочка (см. рис. 7.7) снимает наполненную бутылку с вращающегося стола и передает ее под укупорочный патрон. В процессе движения бутылки блокировочное устройство включает в работу пресс, который выштамповывает один колпачок.

Механизм изготовления алюминиевых колпачков состоит из лентопротяжного устройства и пресса. Лентопротяжное устройство выполнено в виде двух катушек с алюминиевой фольгой и натяжных роликов. Пресс состоит из неподвижной матрицы, закрепленной в плите, и пуансона, совершающего возвратно-поступательное движение. Пресс вырубает колпачок и выдавливает выпуклые буквы и цифры этикетки.

Пневмоцилиндр, приводимый в движение от штока пресса, создает воздушную струю, сдувающую колпачок в капсулопровод, по которому он попадает на край бутылки и при дальнейшем движении последней накрывает ее горлышко. Затем бутылка подходит под карусель с укупорочными головками, на концах которых расположены укупорочные обжимные патроны. Число этих патронов зависит от марки и производительности машины и, как правило, меньше числа разливочных патронов. Например, в фасовочно-укупорочной машине БЗ-ОР2-У-6 число разливочных и укупорочных патронов 24 и 8 соответственно. Бутылка укупоривается с помощью резиновой втулки, которая обжимает буртик алюминиевого колпачка по канавке на горловине бутылки. Укупоренная бутылка транспортером подается к автомату для укладки в ящики.

Фасовочно-укупорочные автоматы обычно работают в составе автоматизированных линий розлива и упаковки молока, в которые кроме них входят следующие машины: автомат для извлечения пустых бутылок из транспортной тары (корзин из проволоки или литых ящиков из полимерных материалов); бутылкомоечная машина; устройство контроля за чистотой и дефектами бутылок; автомат для укладки бутылок с молоком в корзины; транспортеры для передачи бутылок вдоль технологической линии, транспортеры пустых корзин и машина для мойки корзин или ящиков.

На небольших молочных заводах целесообразно применять полуавтоматические фасовочно-укупорочные машины, которые имеют небольшую производительность (до 500... 1000 бутылок в час) и относительно невысокую стоимость. Как и автоматы, полуавтоматические фасовочно-укупорочные машины снабжены механизмом для настройки необходимой высоты разливочной и укупорочной каруселей при переходе на бутылки другой вместимости.

Автомат, формующий пакеты вместимостью 0,5 и 0,25 дм3 в форме тетраэдра, состоит из рулонодержателя со столиком для сваривания концов рулонов (рис. 7.10), устройства образования бумажной трубы с наполнительной системой, механизмов образования и отрезки пакетов, подъемного ковшового транспортера и устройства для укладки пакетов в корзины. Кроме того, он имеет регулятор уровня, стабилизатор прижима, печатающее устройство и шкаф управления.

Рулонодержатель представляет собой ось, на которой с помощью двух конусов и гайки укреплен рулон.

Устройство образования бумажной трубы включает в себя направляющие для свертывания кромок бумаги, нижний и верхний формующие кольца и прижимной ролик. Для стерилизации поверхности бумаги, которая впоследствии становится внутренней стороной пакета, в верхней части устройства установлена бактерицидная лампа.

Наполнительная система состоит из трубы, подключенной через трехходовой кран к молокопроводу цеха, и регулятор уровня. На нижней ее части установлен клапан, который управляет этим регулятором и обеспечивает постоянство уровня молока в бумажном рукаве. При остановке автомата клапан перекрывает поступление молока в рукав.

Механизм образования пакетов включает в себя четыре транспортера-носителя, ветви которых образуют квадратную шахту. При перемещении бумажного рукава в шахте на него воздействуют зажимы с нагревателями и сваривают поперечные швы. На каждом из транспортеров размещено по восемь зажимов.

6

Общий вид автомата фирмы «Тетра Пак» для розлива молока

Рис. 7.10. Общий вид автомата фирмы «Тетра Пак» для розлива молока

в картонные пакеты:

  • 1 — шкаф управления; 2сварочный стол; 3рулонодержатель; 4печатающее устройство; 5регулятор уровня; 6бактерицидная лампа; 7устройство образования трубы и подачи молока; 8лестница; 9механизм образования пакета; 10стабилизатор прижима; 11укладчик пакетов в корзины; 12поворотный стол для корзин; 13клеммная коробка;
  • 14 — привод автомата

Устройство для разрезания полученной гирлянды пакетов представляет собой две пары крестовин. Одна из крестовин каждой пары оснащена ножами, другая — упругими подкладками.

Подъемный ковшовый конвейер предназначен для перемещения отрезанных пакетов от ловителя к механизму распределения. Последний выполнен в виде желоба с толкателями, совершающими возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости.

Толкатель служит для подачи выпадающих из ковшей конвейера пакетов к краям желоба, где расположены заслонки. При их открытии пакеты попадают в корзины. Для обеспечения плотной укладки пакетов в корзину второй ряд их подают с ковшей, минуя желоб.

Пакеты укладывают в специальные корзины шестигранной формы тремя рядами по шесть пакетов в каждом ряду. Корзины располагаются под механизмом распределения, который укладывает пакеты по трем корзинам: в первой корзине — первый ряд, во второй — второй, в третьей — третий. После того как механизм распределения разместит по одному пакету в корзины, они поворачиваются дисками на 60°. За полный оборот дисков в корзины укладываются шесть пакетов. После этого поворотный стол поворачивается на 90°. За три позиции поворотного стола в каждой корзине получается три ряда пакетов, в четвертой наполненную корзину снимают и устанавливают порожнюю.

Схема образования пакетов на автоматах типа «Тетра Пак» показана на рис. 7.11.

Схема образования пакетов с молоком на автоматах типа «Тетра Пак»

Рис. 7.11. Схема образования пакетов с молоком на автоматах типа «Тетра Пак»:

  • 1 — трубопровод для подачи молока; 2верхний направляющий ролик; 3рулон ленты упаковочной бумаги; 4пакет с молоком;
  • 5 — устройство для резки; Вустройство для сварки поперечных швов; 7 — устройство для сварки продольного шва; 8устройство для образования трубы из упаковочного материала

Упаковочная бумага с рулона через ролик подается в формообра-зователь, где сворачивается в незамкнутую по образующей трубу. С помощью нагревателя и прижимного ролика в устройстве на бумажной трубе выполняется продольный сварной шов. При дальнейшем протягивании бумажная труба пережимается зажимами в двух диаметрально противоположных направлениях и сваривается поперечным швом.

После образования шва внутрь трубы поступает молоко, уровень которого поддерживается на 80... 120 мм выше второй пары зажимов. Вместимость пакета определяется расстоянием между двумя соседними парами зажимов. Специальное устройство разрезает полученную заготовку на отдельные пакеты, подает их на ловитель и далее на укладку в корзины. Точность дозирования автоматов данного типа 3%.

По аналогичному принципу работают автоматы системы «Тетра Брик Асептик» (США), которые образуют прямоугольные упаковки (16 вариантов) вместимостью 125... 1000 мл. В качестве упаковочного материала в этих автоматах применяют ламинат, формуемый термосваркой в виде параллелепипеда. Перед поступлением на формование поверхность упаковочного материала обрабатывается 15%-ным раствором пероксида водорода при 70 °С. Затем он сушится горячим стерильным воздухом и в сухом виде подается в зону формования и розлива. Пакеты завариваются ниже уровня поступающей жидкости, что позволяет полностью использовать их объем, а содержимое упаковки защитить от окисления.

Фасовочно-упаковочный автомат, работающий на специальных заготовках-высечках (рис. 7.12), состоит из станины, ротора формирования и сварки коробок, разливочного бака с дозаторами молока и устройства сварки верхнего шва коробок. Заготовки-высечки расположены в двойной кассете, вмещающей в себя две пачки высечек по 400 шт. в каждой. Кассета рассчитана на 6,5 мин работы автомата.

Механизм питателя вынимает высечку из кассеты, складывает ее в коробку и надевает затем на стержень ротора. Полиэтиленовый слой дна коробки подплавляется горячим воздухом, и основание коробки сваривается. Вращаясь, ротор подает коробки к конвейеру. Коробки, сброшенные пневмоустройством на конвейер, подаются к охладителю, где их дно и боковой шов остывают и прочно скрепляются. Далее коробка проходит печатающее устройство и направляется в блок предварительной гибки верхних кромок крышки.

Система заполнения, к которой конвейер подает коробки, включает в себя бак вместимостью 120 л и поршневой дозатор. Заполненная продуктом упаковка подается к нагревателю верха коробки и сварочному устройству. Верхние кромки коробки сжимаются зажимами и охлаждаются. Застывший слой полиэтилена обеспечивает герметичную упаковку коробки с продуктом.

9 10 11 12 13 14 15

Фасовочно-упаковочный автомат системы «Пюр-Пак»

Рис. 7.12. Фасовочно-упаковочный автомат системы «Пюр-Пак»:

  • 1 — конвейер; 2станина; 3блок предварительной гибки верхних кромок;
  • 4 — маркировочный узел; 5сваренная коробка; 6узел питателя и формирования коробки из высечки; 7 — кассеты с высечкой; 8нагреватель дна коробки; 9пульт управления; 10ротор формирования и сварки коробок; 11охладитель дна коробки; 12разливочный бак; 13дозатор продукта; 14нагреватель верха наполненной коробки; 15устройство

для сварки верхнего шва коробки

Для стерилизации тары в большинстве автоматов внутренняя поверхность образовавшейся коробки обрабатывается раствором пероксида водорода, а затем сушится горячим стерильным воздухом.

Производительность разливочно-укупорочных автоматов такого типа в зависимости от вида фасуемого продукта составляет 5000...8000 упаковок в час. Их применяют на крупных перерабатывающих предприятиях.

Для фасования жидких продуктов в пакеты из полимерных или комбинированных материалов применяют фасовочно-упаковочный автомат М6-ОРЗ и его модификации.

Автомат М6-ОРЗ-Е (рис. 7.13) состоит из разливочно-формовочного блока с механизмами сварки пакетов и устройства для укладки пакетов в транспортные ящики. Его рабочие органы, кроме конвейера подачи и отвода ящиков для пакетов, снабжены пневмоприводом, работой которого управляет командоаппарат. Конвейер укомплектован электромеханическим приводом.

Фасовочно-упаковочный автомат М6-0РЗ-Е

Рис. 7.13. Фасовочно-упаковочный автомат М6-0РЗ-Е:

  • 1 — поршневой дозатор; 2молочный бак; 5рулонодержатель; 4лестница;
  • 5 — формовочная труба; Врукавообразователь; 7 — механизм сварки продольного шва;
  • 8, 10шкафы электрооборудования; 9механизм сварки поперечного шва; 11конвейер пакетов; 12фотоэлемент счетного устройства; 13бункер; 14конвейер

ящиков с пакетами

Разливочно-формовочный блок (рис. 7.14) состоит из рулонодер-жателя, на котором находится рулон пленки, устройства для выравнивания и натяжения ленты пленки, печатающего устройства, рука-вообразователя, механизма продольной сварки, поршневого дозатора с дозировочной трубой, механизма поперечной сварки и обрезки пакета. Стерилизация поверхности пленки осуществляется бактерицидной лампой.

Автомат осуществляет следующие операции: разматывает пленку с рулона, наносит на пленку дату и код перерабатывающего предприятия, проводит бактерицидную обработку пленки, формует из нее рукав, сваривает продольный и поперечный швы, наполняет пакет продуктом, отсасывает из пакета воздух, сваривает второй поперечный шов и одновременно отрезает пакет и отводит его на конвейер, который через бункер подает пакеты в ящик.

Автомат работает с пленкой толщиной 0,1 мм и шириной 320 мм. Размеры формируемых пакетов зависят от объема фасуемого продукта и для объемов 0,25; 0,5 и 1 л составляют 110x150; 172x 150 и 255 х 150 мм соответственно.

Технологическая схема автомата М6-0РЗ-Е

Рис. 7.14. Технологическая схема автомата М6-0РЗ-Е:

  • 1 — рулон полиэтиленовой пленки; 2направляющие валики; 3печатающий механизм;
  • 4 — бактерицидная лампа; 5 — поршневой дозатор; 6трубка отсоса воздуха;
  • 7 — рукавообразователь; 8механизм продольной сварки; 9дозировочная труба;
  • 10 — механизм поперечной сварки и отрезки пакета; 11готовый пакет; 12фотоэлемент счетного устройства; 13бункер; 14ящик для пакетов; 15конвейер отвода ящиков

с пакетами

Опорой при сварке продольного шва служит формовочная труба, к которой пленка прижимается сваривающей головкой с нагревательным элементом. В нижней ее части размещены пружинящие распорки, придающие рукаву удобную для поперечной сварки форму и предотвращающие образование складок на поперечном шве.

К верхней части формовочной трубы подведена трубка от вакуумного устройства для отсасывания из пакета воздуха.

Молоко дозируется поршневым дозатором со всасывающим и нагнетающим клапанами. Порция молока из дозатора по дозировочной трубе подается в пакет. Дозировочная труба помещена в формовочную. Объем дозы регулируется и составляет 0,25, 0,5 или I л. При этом точность дозирования зависит от объема фасуемого продукта и составляет в среднем 3%.

Механизм сварки поперечного шва имеет две губы: сваривающую и прижимную. Их сжатие обеспечивается пневмоцилиндром. К сваривающей губе прикреплен электронагревательный элемент, к нажимной — резиновая прокладка. Во время работы к сваривающей и

прижимной губам подается вода для охлаждения. Механизм сварки поперечного шва протягивает полиэтиленовый рукав на длину одного пакета.

Привод конвейера пакетов — пневматический с храповым механизмом, конвейера ящиков с готовой продукцией — от электродвигателя через редуктор.

Расход воздуха на пневмопривод — 48 м3/ч при давлении в системе 0,62 М Па. Производительность автомата — до 1500 пакетов в час. Мощность привода — 22 кВт. Габаритные размеры — 3240x2400x2580 мм. Масса (без компрессора) — 745 кг.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >