Карусельный стол 5, который установлен в столешнице 3 каркаса и обеспечивает цикловым дискретным поворотом в плане на угол 30° последовательное перемещение формируемых упаковочных единиц через одиннадцать исполнительных позиций автомата. Он состоит из приваренной к плите 4 стойки и вращающейся на ней ступицы, на которой снизу крепится секторный диск мальтийского механизма, над ним – опорный диск, а выше – еще два диска, содержащих идентичные гнезда для перемещаемых пакетов. Расстояние же между верхними дисками устанавливается в процессе наладки адекватным высоте перемещаемых пакетов.
Магазин, обеспечивающий поштучную установку на первой позиции корпусов пакетов в гнезда карусельного стола. Он состоит из кассеты 6, в которую загружается стопа из трехсот плоскосложенных корпусов пакетов, поджимаемая подвижной кареткой, а также из поворачивающейся на вертикальной оси руки 7 манипулятора, оснащенной вакуумными присосками. При этом привод каретки, продвигающей стопу в кассете, обеспечивается присоединенным к ней через тросик грузом, поворот руки манипулятора осуществляется от закрепленного на нижней поверхности столешницы пневмоцилиндра, а вакуум в ее присосках создается эжекторным устройством, тоже расположенным под столешницей каркаса. В процессе работы этого механизма прижимающиеся присоски захватывают очередной корпус из кассеты за боковую стенку, затем при повороте руки он раскрывается и в виде прямой четырехгранной призмы устанавливается в гнезда карусельного стола.
Механизм 8 предварительного складывания дна пакета, располагающийся на второй позиции, который состоит из системы рычагов, приводимых в действие от пневмоцилиндра и обеспечивающих предварительное подгибание конструктивных элементов дна пакета по нанесенным линиям сгиба (бигам).
Устройство 9 конвективного нагрева конструктивных элементов дна пакета, установленное на третьей позиции и состоящее из цилиндрического корпуса, внутри которого на специальной опоре крепится шесть трубчатых электронагревателей (ТЭН 100А13/1,0S220). При этом через штуцер в крышке и направляющую решетку внутрь этого корпуса вентилятором подается воздушный поток, который разогревается от обдуваемых ТЭНов до температура 360 – 420ºС
исо скоростью 1,5 – 2,5м/с направляется через выходной штуцер корпуса на соединяемые поверхности дна пакета, равномерно нагревая их полиэтиленовое покрытие до пластичного состояния (130 – 150ºС). Скорость же воздействующего воздушного потока регулируется заслонками вентилятора, а температура контролируется термопарой, установленной в выходном штуцере и соединенной с двухканальным терморегулятором ТРМ.
Механизм 10 формирования дна пакета, располагающийся на четвертой позиции и состоящий из приводимой в действие пневмоцилиндром системы рычагов, которые загибают по бигам нижние конструктивные элементы пакета в плоскосложенное дно.
Прессовое устройство 11, располагающееся на пятой позиции и обеспечивающее герметичное сваривание дна пакета. Оно состоит из плоской квадратной пяты, которая срабатывающим пневмоцилиндром перемещается по направляющим колонкам внутрь пакета и, ударяя по плоскосложенному дну,
36
прижимает его к располагающейся снизу опорной пластине (наковальне), обеспечивая тем самым герметичное соединение между собой сопрягающимися пластичными полиэтиленовыми слоями конструктивных элементов дна. Пята и опорная пластина охлаждаются при этом проточной водой. На этой же позиции располагается и датчик ВБО-1, контролирующий наличие пакета в гнезде карусельного стола и при его отсутствии блокирующий срабатывание прессового устройства, а также через задержку времени, устанавливаемую с помощью реле КТ-2, блокирующий и срабатывание дозатора в следующем цикле.
Устройство наполнения пакетов упаковываемой продукцией, располагающееся на шестой позиции и включающее в себя связанные продуктопроводами приемный бак 12, поршневой объемный дозатор 13, а также выпускной клапан 14. В свою очередь приемный бак 12 вместимостью 30 дм3, обеспечивающий бесперебойную работу дозатора, содержит крышку, через штуцер которой в него самотеком или насосом периодически подается упаковываемая продукция. С внутренней стороны на данном штуцере располагается поплавковый клапан, перекрывающий подачу продукта при наполнении бака до предельного верхнего уровня, а минимально допустимый нижний уровень жидкости контролируется прикрепленным к крышке датчиком, блокирующим при этом выдачу корпусов пакетов из магазина в гнезда карусельного стола. В днище же этого бака располагается сливной патрубок, закрываемый пробкой, а также штуцер, через который продуктопроводом он присоединяется к поршневому объемному дозатору 13, обеспечивающему выдачу продукции порциями до 1 дм3. В процессе работы продукция всасывается из приемного бака в мерную полость этого дозатора через штуцер с впускным клапаном, установленный на крышке, при движении его поршня вниз. Затем при движении поршня вверх отмеренная порция продукции через второй штуцер со сливным клапаном, выдавливается из дозатора в продуктопровод, соединяющийся с выпускным клапаном 14. Привод же поршня дозатора осуществляются от соосно установленного сверху пневмоцилиндра. При дозировании продукции порциями 0,25 или 0,5 дм3 на регулировочную гайку дозатора устанавливается соответствующий ограничитель хода поршня. Если же погрешность дозирования выходит за пределы ± 2%, то этой гайкой, располагающейся на нижнем конце штока пневмоцилиндра, производится более точная регулировка объема дозирования. При этом контролировать точность дозирования рекомендуется через каждые 30 минут, путем взвешивания очередного наполненного и укупоренного пакета. Выпускной клапан 14 располагается, в свою очередь, непосредственно над горловиной пакета и открывается в период его наполнения. При работе с пакетами ёмкостью 0,25 или 0,5 дм3 между выпускным клапаном 14 и продуктопроводом устанавливается промежуточная трубка соответствующей длины. На выходном отверстии клапана закрепляется также комплект из сетчатых дисков, уменьшающих пенообразование при наполнении пакета. Количество сетчатых дисков в комплекте зависит от свойств фасуемого продукта и, например, для молока составляет 7 – 8 штук. Окончательно же образующаяся при фасовании пена отстаивается в наполненном пакете на следующей седьмой позиции карусельного стола.
37
Механизм 15 предварительного складывания горловины пакета, располагающийся на восьмой позиции, который состоит из системы рычагов, приводимых в действие от пневмоцилиндра и обеспечивающих предварительное подгибание конструктивных элементов горловины пакета по нанесенным линиям сгиба (бигам).
Устройство 16 конвективного нагрева конструктивных элементов горловины пакета, установленное на девятой позиции и состоящее из цилиндрического корпуса, внутри которого на специальной опоре крепится шесть трубчатых электронагревателей (ТЭН 100А13/1,0S220). При этом через штуцер в крышке внутрь этого корпуса вентилятором подается воздушный поток, который разогревается от обдуваемых ТЭНов до температура 300 – 380ºС и со скоростью 1,5 – 2,5м/с подается через выходной штуцер корпуса и направляющую решетку на соединяемые поверхности горловины пакета, равномерно нагревая их полиэтиленовое покрытие до пластичного состояния (130 – 150ºС). Скорость же воздействующего воздушного потока регулируется заслонками вентилятора, а температура контролируется термопарой, установленной в выходном штуцере и соединенной с одноканальным терморегулятором ТРМ.
Механизм 17 складывания горловины пакета, который на этой же девятой позиции крепится к корпусу устройства 16 и содержит трубчатые охлаждаемые проточной водой направляющие, образующие сужающийся зазор. При повороте карусельного стола на очередной шаг верх пакета, проходя между этими направляющими, принимает форму треугольной призмы, завершающейся вертикальным плоским «гребешком», образованным соединенными краями горловины.
Клещевое устройство 18, располагающееся на десятой позиции, которое обеспечивает сведение и герметичное термокомпрессионное сваривание краев укупориваемой горловины в вертикальный плоский «гребешок» с нанесением на него маркировки. Оно состоит из двух параллельных смыкающихся с необходимым усилием губок, одна из которых неподвижна, а вторая –
возвратно-поступательно перемещается по направляющим колонкам от пневмоцилиндра. При этом сменные клейма, наносящие дату упаковывания и срок годности продукта, устанавливаются ежедневно сначала в съёмную планку, которая затем крепится двумя болтами в соответствующей выемке неподвижной губки. При работе эти губки охлаждаются проточной водой и в исходном положении раскрываются на 4,5±0,2 мм.
Верхняя секторная плита 19, которая несет механизм 15, устройство 16, а также механизм 17 и клещевое устройство 18, обеспечивающие укупоривание наполненных пакетов. Она установлена на вертикальных колонках, обеспечивающих ее перемещение от винтовой пары с прямоугольной ходовой
резьбой на уровень, соответствующий высоте пакетов. При упаковывании в пакеты ёмкостью 0,5 дм3 или 1,0 дм3 эта плита фиксируется на необходимом
уровне с помощью соответствующей дистанционной втулки, а при работе с пакетами ёмкостью 0,25 дм3 дистанционная втулка не устанавливается.
Манипулятор 20, располагающийся на последней одиннадцатой позиции, который обеспечивает удаление готовых упаковочный единиц 21 из гнезд карусельного стола на отводящий рольганг 22, наклоненный в сторону
38
приемного стола 23. Поворот руки с захватами манипулятора на вертикальной оси осуществляется от закрепленного на поверхности столешницы пневмоцилиндра. Рольганг же 22 одним концом крепится к стойке удерживающей направляющую пакетов, а вторым – к кронштейну приёмного стола, при этом необходимый уклон рольганга регулируется изменением высоты приемного стола 23, состоящего из столешницы, телескопической стойки 24 и опоры 25. Далее поступающие упаковочные единицы с приемного стола вручную укладываются в транспортную тару.
Каркас 26, несущий двери 27 и панели, ограждающие рабочую зону автомата. Он состоит из двух вертикальных боковых рам, закрепленных кронштейнами на станине 1 и соединенных между собой верхними и нижними балками, которые выполнены из стальных нержавеющих труб квадратного сечения. Проемы этого каркаса со всех сторон закрываются легкосъемными панелями, а спереди – прозрачными дверями 27, которые взаимодействуют с кнопочными выключателями, блокирующими при их открытии пуск и работу автомата.
Пневмосистема, обеспечивающая привод основных исполнительных механизмов автомата. Она содержит следующие основные функциональные устройства, соединенные между собой гибкими шлангами и монтажными элементами (разветвителями, переходниками, штуцерами, быстроразъемными соединителями) по определенной схеме: запорный кран, фильтр-регулятор, фильтр-влагоотделитель и манометр с реле давления, объединенные в блоке подготовки воздуха; ресивер, вакуумный насос и эжектор вакуумный; блок пневмораспределителей, которые управляются программными кулачками циклового командоаппарата, приводимыми во вращение от вала редуктора, и своими штуцерами сброса отработавшего воздуха соединяются с пневмоглушителями; а также пневмоцилиндры, связанные с пневмораспределителями и приводящие в действие исполнительные механизмы автомата. При этом время циклового срабатывания каждого пневмоцилиндра определяется соответствующей настройкой управляющего кулачка командоаппарата, а скорость движения его штока регулируется установленными на входных штуцерах дросселями. Рабочее же давление в пневмосистеме должно составлять 0,7 – 0,8 МПа, а при его падении ниже 0,4 МПа реле давления отключает электропривод автомата.
Пульт управления 28, закрепленный на консольной трубе 29 и содержащий на своей лицевой панели лампочки световой индикации режимов функционирования, а также кнопки, тумблеры, переключатели, регуляторы температуры и другое электрооборудование, необходимое для управления автоматом. Питание на него подается от трехфазной четырехпроводной сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380 В.
При подготовке автомата к работе производится его санитарная
обработка, а также настройка следующих устройств и механизмов на необходимый объем дозирования: магазина заготовок пакетов, верхнего диска карусельного стола, ограничителя верха пакета над механизмом 8 предварительного складывания дна, устройства 9 конвективного нагрева конструктивных элементов дна, прессового устройства 11, дозатора 13 и продуктопровода к выпускному клапану 14, а также верхней секторной плиты
39
19, несущей устройства и механизмы, обеспечивающие укупоривание наполненных пакетов. Затем в кассету 6 магазина вручную загружается стопа из трехсот плоскосложенных корпусов пакетов, и автомат включается в работу.
Автоматическая же работа автомата осуществляется по последовательнопараллельной схеме действия. При этом в первой части цикла выполняется очередной шаговый поворот карусельного стола, а параллельно с этим рука 7 манипулятора своими вакуумными присосками захватывает в исходном положении корпус пакета из кассеты 6, дозатор 13 всасывает в свою мерную полость из приемного бака порцию упаковываемой продукции, а верх пакета, проходя между направляющими механизма 17, складывается в вертикальный плоский «гребешок», вводимый в зазор между губками клещевого устройства 18. Далее карусельный стол фиксируется, и во второй части цикла одновременно срабатывают исполнительные механизмы на всех позициях карусельного стола. При этом:
на первой позиции поворачивающейся на вертикальной оси рукой 7 манипулятора очередной плоскосложенный корпус пакета извлекается из кассеты, раскрывается и в виде прямой четырехгранной призмы устанавливается в гнездо карусельного стола;
на второй позиции системой рычагов механизма 8 производится предварительное подгибание конструктивных элементов дна пакета по нанесенным линиям сгиба (бигам);
на третьей позиции через направляющую решетку из устройства 9 внутрь корпуса пакета подается горячий воздушный поток, равномерно нагревающий полиэтиленовое покрытие соединяемых поверхностей дна пакета до пластичного состояния (130 – 150ºС);
на четвертой позиции системой рычагов механизма 10 нижние конструктивные элементы пакета загибаются по бигам в плоскосложенное дно;
на пятой позиции плоская квадратная пята прессового устройства 11
перемещается по направляющим колонкам внутрь пакета и, ударяя по плоскосложенному дну, прижимает его к располагающейся снизу опорной пластине (наковальне), обеспечивая тем самым герметичное сваривание между собой конструктивных элементов дна; на этой же позиции датчиком ВБО-1, контролируется наличие пакета в гнезде карусельного стола и при его отсутствии блокируется срабатывание прессового устройства, а также срабатывание дозатора
вследующем цикле;
на шестой позиции из дозатора 13 через открывающийся выпускной клапан 14 отмеренная порция упаковываемой продукции фасуется в пакет;
на седьмой позиции в наполненном пакете отстаивается образующаяся при фасовании пена;
на восьмой позиции системой рычагов механизма 15 производится предварительное подгибание конструктивных элементов горловины пакета по нанесенным линиям сгиба (бигам);
на девятой позиции через направляющую решетку из устройства 16 на соединяемые поверхности горловины пакета подается горячий воздушный поток, равномерно нагревающий их полиэтиленовое покрытие до пластичного состояния (130 – 150ºС);
40