Материал: [SHipinsky_V.G.]_Oborudovanie_i_osnastka_upakovoch2(z-lib.org)

более 3 – 4 зон разогрева. Они просты и надежны. Однако работают эффективно лишь с преформами одного типоразмера.

Раздувной агрегат 2 в свою очередь обеспечивает формование тары (бутылок, банок) из предварительно разогретых преформ. Он включает в себя механизм запирания раздувной формы, устройство формования, оправками которого осуществляется продольное растяжение пластичных заготовок и раздув их в изделия по конфигурации оформляющей полости формы, а также систему подачи сжатого воздуха в исполнительные устройства, систему охлаждения раздувной формы и электронный блок управления. Количество оформляющих полостей в сменных раздувных формах, состоящих обычно из трех частей, зависит от типа машины. Как правило, применяются двухместные формы. Изделия в них раздуваются сжатым воздухом, подаваемым под давлением более 1,1 МПа. И чем большее допустимое давление раздува, тем шире потенциальные возможности агрегата в изготовлении тары сложных форм и больших объемов. Процесс раздува заготовок, закрепляемых в смыкающейся форме за венчик горловины, включает в себя следующие стадии: установка преформы, смыкание раздувной формы, введение в преформу оправки с герметизацией горловины, механическое продольное растяжение преформы оправкой, предварительная и окончательная раздувка заготовки в изделие, охлаждение, размыкание формы и удаление из нее готового изделия. В результате же продольного и тангенциального растяжений заготовки при формовании повышается прочность, прозрачность и гладкость стенок изготовляемой тары, а также снижается их газопроницаемость и разнотолщинность.

Станция 3 подготовки сжатого воздуха содержит компрессор 11, ресивер 12 и блок 13 подготовки воздуха, последовательно соединенные между собой. Компрессор 11 при этом обеспечивает питание агрегата сжатым воздухом. Его производительность, рабочее давление и надежность во многом определяют эффективность работы всего комплекса. Например, для раздува качественных бутылок со сложным дном (под газированные жидкости) вместимостью 1,5 дм3 он должен создавать давление не менее 1,6 МПа с производительностью не ниже 0,4 м3/мин. В ресивере же 12 создается необходимый запас сжатого воздуха и чем больше его объем, тем уже диапазон изменений давления при раздуве тары. Для стабильной работы оборудования объем ресивера должен быть не менее 250 дм3. В блоке 13 подготовки воздуха производится очистка и осушение подаваемого в раздувную форму сжатого воздуха и тем самым достигается соблюдение санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к изготавливаемой таре.

Система охлаждения 4 обеспечивает в станции разогрева охлаждение горловин преформ, а в агрегате выдува – охлаждение раздувной формы и соответственно изготовляемых изделий. Выполняются эти системы как жидкостными, так и воздушными. При этом недостаточное охлаждение венчиков преформ приводит к появлению бракованных бутылок с деформированными горловинами, а неэффективное охлаждение раздувной формы может привести к искажению конфигурации готовых бутылок.

Бункер 5 служит для хранения запаса преформ, обеспечивающего непрерывную работу комплекса в течение определенного интервала времени.

96

Из бункера преформы захватываются и транспортируются элеваторным загрузочным устройством 6 в ориентирующий механизм, который приводит преформы в заданное положение и устанавливает в гнезда распределительного диска, поштучно загружающего их в станцию разогрева.

Манипулятор 7 обеспечивает цикловую подачу преформ со станции 1 разогрева и их установку в форму раздувного агрегата с одновременным удалением из нее готовых изделий на отводящий транспортер.

Отводящий транспортер 8 выводит в свою очередь готовые изделия из раздувного агрегата 2, поднимает их на заданную высоту и затем сбрасывает в накопительный бункер 9. В состав таких комплексов могут входить и транспортеры, обеспечивающие горизонтальное перемещение изготовляемых бутылок, например к установке контроля качества, удаляющей из потока бракованную тару, и далее к технологическому оборудованию, упаковывающему продукцию. Состоят такие транспортеры из отдельных легко монтируемых и быстро переналаживаемых унифицированных секций.

Электрооборудование 10 обеспечивает питание исполнительных устройств комплекса электрическим током, включая и их электродвигатели с частотными регуляторами скорости, позволяющие в широком диапазоне устанавливать требуемую производительность комплекса непосредственно с пульта управления, а с микропроцессорного контроллера с LED-дисплеем осуществляется установка, автоматическое поддержание и оперативный контроль всех параметров технологического цикла.

Вполуавтоматических комплексах для раздува бутылок все манипуляции

спреформами осуществляются, как правило, вручную, поэтому они

американской компанией «NORLAND Int l. Inc.», в стандартной комплектации включает в себя блок 1 (рис.12.18) разогрева преформ, раздувной агрегат 2, станцию 3 подготовки сжатого воздуха и элеваторный транспортер 4, уносящий готовые изделия.

Блок 1 разогрева преформ содержит конвейер с регулируемой скоростью движения, который изготовлен из нержавеющей стали и оснащен термостойкими держателями преформ, обеспечивающими их вращение для равномерного нагрева. Область разогрева разделена в нем на шесть зон, в каждой из которых установлено по четыре Ni-Cr нагревательных элемента, обладающих высокой надежностью и стойкостью к скачкам напряжения. Каждая зона содержит также свой микропроцессорный контроллер с LEDдисплеем, обеспечивающий индивидуальную регулировку, и термодатчики поверхности нагревателей, что позволяет устанавливать оптимальные режимы нагрева для конкретного типа преформ и конструктивного исполнения тары.

В раздувном агрегате 2 станина выполнена из конструктивных элементов, отлитых из высокопрочного алюминиевого сплава, что снижает ее вес и исключает коррозию. А применяемые направляющие с хромовым покрытием и уплотнительные втулки, выполненные из материала «Frelon», обеспечивают их высокую износостойкость, а также облегчают движение и смыкание выдувной формы, повышая тем самым производительность и качество изготовляемых бутылок. Повышенной надежностью и эксплуатационным ресурсом обладают

97

также превмоцилиндры высокого давления и другое превмооборудование агрегата. Имеющийся микропроцессорный блок управления с дисплеем и клавиатурой позволяет оперативно устанавливать и контролировать в процессе работы все параметры технологического цикла. Безопасную же работу оператора обеспечивают оптические датчики, которые прерывают цикл при приближении его рук к смыкающейся раздувной форме. Кроме этого агрегат оборудован всеми необходимыми защитными ограждениями.

Рис. 12.18. Полуавтоматический комплекс для раздува бутылок модели

«NORLAND BM-8L» американской компании «NORLAND Int l. Inc.»

В станции 3 подготовки сжатого воздуха на общем основании установлены: компрессор высокого давления модели 250PSI, создающий давление до 1,7 МПа с производительностью 17,5 дм3/с, а также бак-ресивер, автоматический рефрижераторный осушитель воздуха, сепараторный и угольный фильтры, фильтр очистки сжатого воздуха от паров масла и фильтр тонкой очистки (до 3 мкм). Таким образом, эта станция обеспечивает агрегат чистым и сухим сжатым воздухом, необходимым для изготовления качественных PET-бутылок. Питание ее осуществляется от сети 3-фазного переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц, а потребляемая мощность составляет 10 – 20 кВт.

Элеваторный транспортер 4, оснащенный электрическим приводом, обеспечивает отвод сбрасываемых оператором готовых бутылок от агрегата с их подъемом на высоту 1,2 м и подачей в накопительный бункер.

При работе оператор поштучно устанавливает преформы в держатели конвейера блока разогрева, а также снимает с него уже разогретые преформы и размещает их в соответствующих гнездах раздувной формы. Затем нажатием двух кнопок он включает цикл автоматического биаксиального раздува, а после его завершения забирает готовые бутылки из размыкающейся раздувной формы и сбрасывает вниз на транспортер, уносящий готовые изделия в накопительный бункер. Данный комплекс позволяет одному оператору изготовлять 500 – 600 бутылок в час вместимостью от 120 см3 до 8,0 дм3, круглой, квадратной и прямоугольной формы, из преформ различного размера с горловиной диаметром 28 – 43 мм. Технические характеристики блока разогрева преформ и раздувного агрегата этого комплекса приведены в таблице 12.2.

98

Таблица 12.2 – Технические характеристики:

Специализированное же технологическое оборудование, применяемое для изготовления преформ, приводится в следующем разделе.

13. ПРОИЗВОДСТВО ЛИТЬЕВОЙ И ПРЕССОВАННОЙ ПЛАСТМАССОВОЙ ТАРЫ

Основным методом изготовления литой тары является литье под давлением.

Литье под давлением – способ формования, который заключается в нагреве пластмассы до вязкотекучего состояния и впрыске ее в форму, где материалу и придается конфигурация изготавливаемого изделия.

При переработке термопластов разогретый материал литьевой машиной подается в холодную форму, где остывая, полимер затвердевает, переходя в стеклообразное или кристаллическое состояние.

При литье реактопластов материал впрыскивается и выдерживается некоторое время в обогреваемой форме. При этом в нем протекают химические реакции с образованием трехмерной (сшитой) молекулярной структуры и отверждением отливки.

В силу конструктивных особенностей инструмента литьевая и прессованная тара выполняется без поднутрений, препятствующих извлечению готового изделия после его формования. По технологическим причинам затруднено изготовление этими методами тары с тонкими стенками. Этими методами изготовляется в основном прочная многооборотная тара, такая как ящики, лотки, и т. д., а также укупорочные средства (крышки, колпачки, пробки, бушоны и др.), функциональные устройства и приспособления.

На современных литьевых машинах изделия изготовляют литьевым, интрузионным и инжекционно-прессовым способами.

Литьевой способ заключается во впрыске материала в литьевую форму поступательно перемещающимся поршнем или червяком и выдержке материала в форме под давлением до его отвердевания.

99

Интрузионный способ состоит в заполнении литьевой формы жидким полимером, подаваемым вращающимся червяком или червяком, совершающим одновременно вращательное и поступательное движения и выдержке под давлением, создаваемым вращающимся червяком.

Инжекционно-прессовый способ заключается в заполнении расплавленным полимером (пластмассой) не полностью сомкнутой формы литьевым или интрузионным способами и дальнейшем формовании в ней изделия под действием усилия, создаваемого прессовым механизмом, полностью смыкающим форму. При этом частичное размыкание формы осуществляется при впрыске материала и сопровождается незначительным перемещением подвижной плиты. После инжекции, под действием механизма замыкания, полуформы снова полностью смыкаются, материал при этом дополнительно подпрессовывается, а его излишки могут выдавливаться через литниковый канал обратно в пластикационный цилиндр. Используется метод для получения тонкостенной, преимущественно крупногабаритной транспортной тары и обеспечивает повышенную точность выполнения размеров.

В литьевых машинах основными являются устройства пластикации материала, а также инжекции и замыкания форм. Классификация литьевых машин осуществляется по следующим признакам:

по объему отливки в см3;

по принципу действия инжекционного механизма – поршневые, червячнопоршневые, червячные; с предварительной пластикацией и без нее;

по виду перерабатываемых материалов – для термопластов, реактопластов, эластомеров; порошкового или гранулированного материала;

по назначению – универсальные и специализированные;

по виду привода – механические, гидромеханические, гидравлические, пневматические;

по взаимному расположению инжекционной и прессовой частей – горизонтальные, вертикальные, угловые и комбинированные;

по количеству инжекционно-прессовых частей – одно- и многоместные.

Основные параметры литьевых машин: максимальный объем отливки; усилие запирания формы; максимальные размеры формы; диаметр червяка или поршня; развиваемое инжекционное давление; мощность привода и нагревательных элементов; габаритные размеры и масса машины.

В частности, горизонтальная одночервячная литьевая машина состоит из (рис.13.1):

литой или сварной станины 1, устанавливаемой на виброопорах 2;

подвижной плиты 3, перемещающейся штоком 4 гидроцилиндра 5, и неподвижной плиты 6, на которых крепится литьевая форма 7;

материального цилиндра 8 с установленными на нем электронагревателями 9

ибункером 10;

располагающегося внутри цилиндра червяка 11, приводимого во вращение гидромотором 12 и продольно перемещающегося штоком гидроцилиндра 13;

а также гидростанции 14 и шкафа управления 15 с электрооборудованием.

100