ПАКУВАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ

Пристрої для закупорювання пляшок

Машини для закупорювання пляшок можна класифікувати таким чином:

• за способом закупорювання: ударно-штокові, обтискні, обкатні, гвинтові;

• за конструктивними ознаками: однопозиційні і багатопозиційні роторні;

• за кінематичними ознаками: з рухомим і нерухомим закупорювальним патроном;

• за видом поверхні ущільнення закупорювального засобу: з ущільненням по внутрішньому діаметру горловини пляшки; з ущільненням по торцю горловини пляшки; комбіновані ущільнення.

Інколи закупорювання пляшок суміщається з операціями по оформленню горловини пляшки (нанесення фольги, мюзле, термоформувального ков­пачка тощо).

Велика різноманітність закупорювальних засобів зумовлює і значну конструктивну різноманітність механізмів для їх орієнтування і подавання до закупорювального пристрою.

Існують різноманітні конструкції завантажувальних пристроїв до закупорювальних машин. Ці пристрої, або живильники, складаються із таких елементів: місткості для закупорювальних засобів із механізмами для запобігання її переповненню; механізму захоплення і первинної орієнтації; пробкопроводу і механізму поштучної видачі. В деяких завантажувальних пристроях один вузол може виконувати декілька функцій.

Вибір типу живильника залежить в основному від конфігурації закупорювальних засобів, механічної міцності і пружних властивостей матеріалу, з якого вони виготовлені, від можливості їх захоплення за зовнішню або внутрішню поверхні і т. ін.

В свою чергу закупорювальні засоби поділяються на такі, які можна поштуч­но відбирати із хаотично розміщених в бункері, і такі, що зчеплені між собою.

В залежності від способу розташування закупорювальних засобів в ємності завантажувальні пристрої поділяються на магазинні (пробки вже орієнтовані) і бункерні. Найбільш технічно досконалими та продуктивними завантажувальними пристроями є бункерні механізми.

За конструктивним виконанням механізму захоплення і первинної орієнтації закупорювальних засобів бункерні пристрої поділяються на:

1) механізми з обертальним рухом органів захоплення, що виконані у вигляді дисків з фігурними пальцями або лопатями;

2) механізми з вібраційним рухом транспортних лотків.

На рис. 4.51, а зображено бункер з механізмом орієнтації коркових пробок. В якості орієнтуючого пристрою в бункері слугують два ролики з канавками по зовнішній поверхні, які утворюють отвір для провалювання пробок в пробкопровід. Лівий ролик обертається повільніше ніж правий і виступами на його циліндричній поверхні ворошить пробки на вході у пробкопровід. Пробки встановлюються вертикально і затягуються в канал пробкопровода правим роликом.

Для подавання кронен-пробок в бункері встановлюється конічний диск (рис. 4.51, б), склеєний за допомогою пальців з кільцями. Пальці утворюють комірки заданої форми, в які вільно входить кронен-пробка лише орієнтована прокладкою в сторону диска. При будь-якому іншому положенні кронен - пробка не може пройти між пальцями, відкидається в бік і знову попадає в бункер.

Під диском розміщений кільцевий живильник, в який провалюються кронен-пробки, що пройшли між пальцями комірок. В нижній частині живильник має отвір, який з’єднаний з вертикальним пробкопроводом. Пробки зісковзують в пробкопровід і під дією власної ваги попадають до закупорювальних патронів.

Механізм орієнтування глибоких ковпачків (рис. 4.51, в) має сепаратор, який складається з диска і кільця, які в свою чергу утворюють щілину для провалювання ковпачків. Для орієнтування ковпачків по периметру диска виконані конусоподібні виступи в сторону щілини, а на кільці, зміщеному
по відношенню до конусоподібних виступів, встановлено шплінти, які запобігають провалюванню ковпачка в інше місце. Ковпачок може пройти через сепаратор лише в місці конусоподібного виступу. Розміри виступу і форма щілини в сепараторі забезпечують провалювання в жолоб лише в певному положенні.

Для подавання алюмінієвих ковпачків застосовують бункерний вібраційний живильник (рис. 4.51, г) з підвіскою чаші на циліндричних стержнях. Живильник складається з чаші, на внутрішній поверхні якої виконана спіральна канавка призматичної форми. Чаша разом з корпусом кріпиться до денця, яке в свою чергу закріплене на трьох похилих циліндричних пружинних стержнях, закріплених зажимами у верхньому та нижньому башмаках.

Привод живильника здійснюється від вертикального електромагнітного вібратора. Вертикалі, ні коливання якоря вібратора за рахунок згину похилих стержнів перетворюються в коливання чаші живильника по спіралі. Такий рух чаші змушує ковпачки, які лежать на поверхні конуса, сповзати до спіральної канавки і підніматися по ній.

На рис. 4.51, д зображено пристрій для орієнтування ковпачків на лотку. Лоток має впадини у вигляді гребінки, через які проходять ковпачки, що розміщені денцем вниз, а інші ковпачки падають назад в чашу живильника.

На рис. 4.51, е зображено аналогічний пристрій для фланцев. их пробок.

Механізми поштучної видачі призначені для відділювання одного закупорювального засобу із масиву їх, що є у пробкогіроводі. У функції цього механізму входять також подавання закупорювального засобу в закупорювальний патрон або утримування його в живильнику.

Для цих механізмів найбільш характерними є два етапи роботи:

• відділювання закупорювального засобу із масиву в живильнику і

подавання його в закупорювальний патрон;

* автоматичне одягання пробок на горловину пляшки.

Якість закупорювання пляшок, надійність роботи закупорювального автомата в значній мірі визначається конструкцією його основного робочого органу — закупорювального механізму.

Конструкція закупорювального механізму залежить від форми і геометричних розмірів закупорювального засобу і горловини пляшки, фізико-механічних властивостей закупорювального матеріалу, а також від способу закупорювання.

В залежності від способу закупорювання механізми поділяються на ударно-штокові, обтискні, обкатні та нагвинчувальні.

Ударно-штокові механізми застосовують в машинах, які закупорюють пляшки корковими або поліетиленовими пробками. На рис. 4.52 зображено ударно-штоковий закупорювальний механізм для коркових пробок.

Пляшка під’ємним столиком переміщується під закупорювальний патрон і центрується дзвіночком сгіівосно з конусоподібною втулкою. Пробка утримується механізмом для поштучної видачі, вибивається із нього штоком і зіштовхується в конусну втулку. Пройшовши через неї, пробка стискається і колібрується до розміру, що необхідний для вільного переміщення в горловину пляшки.

На рис. 4.53 зображено ударно-штоковий закупорювальний механізм для поліетиленових пробок.

Пристрій для центрування пробок виконано у вигляді циліндричного вкладиша з внутрішньою поверхнею у формі зрізаного конуса, у верхній

Рис. 4.52. Ударно-штоковий закупорювальний механізм для коркових пробок: 1 — центруючий дзвіночок; 2 - корпус; 3 - втулка; 4 — шток; 5 — пружина; 6 — пробка; 7 — пляшка

частині якого є кільцева проточка під шляпку пробки. При цьому вкладиш може здійснювати зворотно-поступальний рух у втулці, а шток закріплено нерухомо.

Пробка повітрям через сопла задувається із живильника у вкладиш і утримується шляпкою в кільцевій проточці. Пляшка під’ємним столиком переміщується в гору, впирається в центруючий дзвіночок і підіймає корпус патрона. При цьому пробка рухається разом із вкладишем до того моменту, поки не увіпреться в торець напрямного штока. Після цього пробка зупиняється і вирівнюється відносно горловини пляшки. Потім шляпка пробки згинається під дією вкладиша, який продовжує рухатись в гору до моменту проходження кільцевої проточки. Після цього пробка миттєво приймає початковий стан завдяки пружним властивостям поліетилену. Пляшка піднімається вгору поки не одягне на себе пробку, яка утримується штоком.

Поліетиленовими пробками (капсульними і ніпельними) можна закупорювати пляшки в універсальному патроні (рис. 4.54). В корпусі патрона є три пази з шарнірно вставленими в них кулачками для фіксування пробки і вікно для надходження пробки із живильника. Для поштучного подавання пробок в закупорювальний патрон є кільце-відсікач з профільними пазами. Пляшка, яка центрується за допомогою дзвіночка в процесі підіймання входить в корпус патрона і розсуває кулачок. Пробка

впирається у верхню частину патрона і запресовується в горловину пляшки. При опусканні пляшки кулачки пружинами 2 повертаються у вихідну позицію, а їх положення регулюється гвинтами 4.

Обтискні патрони застосовуються для закріплення алюмінієвих ковпачків і жерстяних корончастих кришок (кронен-пробок) на вінчиках горловин пляшок.

На рис. 4.55 зображено закупорювальний патрон, призначений для обжи­мання металевого корончастого ковпачка (кронен-пробки) на горловині пляшки.

Цей патрон утримувачем притискає ковпачок, який розміщений в приймачі патрона, до горловини пляшки. При опусканні патрона обтискні конічні кулачки заходять за ковпачок і обтискають його гофровану ділянку по вінчику горловини пляшки. Обтискні кулачки стягуються по периметру круга спіральною пружиною, яка впираючись в спіральне кільце 3, сприймає горизонтальне зусилля при обтисканні ковпачка. Вертикальні зусилля передаються патроном на копір через кільце 10 і корпус.

При закінченні періоду обтискання ковпачка засувки плунжером виштовхуються до центру патрона, і подальше переміщення корпуса патрона зі стаканом донизу продовжується в наслідок стискання амортизаційної пружини. Це запобігає руйнуванню пляшок, висота яких вище стандартної. При переміщенні патрона вгору амортизаційна пружина повертає патрон у вихідне положення, а пружина виштовхує закупорену пляшку з патрона.

В закупорювальному пристрої (рис. 4.56) обтискання алюмінієвого ковпачка здійснюється за допомогою гумового кільця. Пляшка із ковпачком на горловині подається до закупорювального патрона і центрується дзвіночком. При підійманні пляшка, долаючи опір підпряженого штовхана, впирається ковпачком в торець втулки. В цей момент хвостовик набігає на копір і переміщує плунжер донизу. Плунжер тисне на кільце, яке обтискає ковпачок на горловині пляшки, і втулку, яка шільно притискає ковпачок до вінця пляшки. Після закупорювання хвостовик знімає тиск обтискного кільця, яке відновлює свою початкову форму за рахунок внутрішньої пружності і під дією втулки, яка має конічну зовнішню поверхню.

При зношуванні обтискного кільця або при закупорюванні пляшок з іншою формою вінчика центруючий дзвіночок переміщують по нарізці корпуса, зміщуючи таким чином розташування кільця відносно вінчика пляшки і змінюючи тиск на нього.

Принцип обтискання використовується також для оформлення горловини пляшки декоративним ковпачком з матеріалу типу фольги.

Обкатні патрони надійніші ніж обтискні (в останніх швидко зношуються гумові обтискні кільця), але мають більш складну конструкцію.

Рис. 4.56. Закупорювальний обтискний механізм для алюмінієвих ковпачків: 1 — хвостик; 2 — корпус; 3 — плунжер; 4 — втулка; 5 — кільце; б — центруючий дзвіночок; 7 — иітовхач

В обкатному патроні (рис. 4.57) алюмінієвий ковпачок завальцьовується по вінчику пляшки роликами, які притискаються до ковпачка спіральними пружинами, розміщеними на втулці осі важеля. Обтискні ролики розтискаються за допомогою копірів.

Пляшка із ковпачком на горловині надходить під закатний патрон, підіймається і центрується напрямним дзвіночком, потім впирається в п’яту і разом із фланцевою втулкою підіймає п’яту вгору до упора. При цьому упорні ролики ковзають по копіру, вісь під дією пружини повертається, обкатні ролики рухаються до центра патрона до упора в ковпачок і завальцьовують його по вінчику пляшки.

На рис. 4.58 зображено закупорювальний патрон автомата ВЗУ, який призначений для обкатування високого алюмінієвого ковпачка з бандероллю. Завальцьовування здійснюється під нижній вінчик пляшки для закріплення перфорованого кільця і по гвинтовій лінії, яка розташована на поверхні горловини. Для виконання останньої операції два із чотирьох обкатних роликів, встановлених під кутом у верхній частині ковпачка в тому місці, де починається нарізка. Під час обертання патрона два верхніх 380

Рис. 4.57. Закупорювальний обкатный механізм для алюмінієвих ковпачків: 1 — центруючий дзвіночок; 2 - ролик; 3 — п ’ята; 4,9 — пружини; 5 — втулка; б вісь; 7 — копір; 8 — втулка-корпус; 10 — шкір-утримувач

ролики входять в нарізку горловини пляшки і переміщуючись вниз по гвинтовій лінії, втискають в неї стінки ковпачка.

Інший спосіб закупорювання алюмінієвого ковпачка з бандероллю застосовано в закупорювальному патроні автомата фірми Сизаль (Франція), рис. 4.59.

В центрі корпуса патрона 6 розмішено підпружинений упор 7. Пристрій приводиться в дію клинопасовою передачею від шківа 8. Пляшка з алюмінієвим ковпачком входить в центруючий дзвіночок, доходить до

382

Рис. 4.59. Обкатний патрон машини Сифаль (Франція)

упору, підіймає його, доки катки не ввігіруться в напрямний конус 9. Під його дією важелі розходяться і обкатні ролики наближаються до поверхні алюмінієвого ковпачка.

Процес закупорювання пляшок методом нагвинчування зображено на рис. 4.60.

Закупорювання пляшок полімерним гвинтовим ковпачком здійснювалось суто механічним способом. Для вирішення багатьох проблемних питань, пов’язаних з цим процесом, фірма K1IS розробила новий закупорювальний

пристрій для гвинтових ковпачків Innoscrew (рис. 4.61), який виконує процес закупорювання за допомогою шпинделів з індивідуальним приводом. Керування процесом закупорювання проводиться у відповідності із зада­

ние. 4.61. Закупорювальний пристрій фірми KHS: 1 — двигун привода обертального руху; 2 — керування закупорювальною головкою відкр./закр. і виштовхувач ков­пачків; 3 — керування підійманням шпинделя вгору/вниз; 4 — закупорювальна головка для приймання ковпачка ними параметрами. Ковпачок нагвинчується на пляшку з високим числом обертів до початку зростання крутного моменту. Потім при зниженому числі обертів проводиться плавне загвинчування до кінцевого крутного моменту. При досягненні цього кінцевого значення привод автоматично зупиняється. Можливість перекручення за такою технологією абсолютно виключена.