Файл: Ярмолинский, Д. А. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин монография.pdf

Рис. 10. Поворотное устройство для выгрузки бу­ тылок из бутыломоечных автоматов Гидро-Джет

[Англия] и BLE-2B [ФРГ]

ются в специальных кассетах — бутылоносителях. От конструк­ ции носителей во многом зависит качество мойки бутылок, их сохранность, универсальность, производительность машины и т. п.

При разработке носителей стремятся обеспечить минималь­ ный шаг гнезд для бутылок (что способствует увеличению произ­ водительности машины), выполнить конструкцию максимально жесткой и максимально открытой с надежной ориентацией горлышка бутылки (что улучшает мойку и способствует удале­ нию этикеток), по-возможности, уменьшить массу кассеты, со­ хранив необходимую прочность, от чего зависят эксплуатацион­ ные качества машины.

41

По конструктивным особенностям различают следующие ви­ ды кассет, из которых состоят бутылоносители: универсальные

видуальных перегородок для каждого гнезда и со специальным замком в виде планки, на которую опираются донышки бутылок во время их транспортировки.

На рис. 11, а показана усовершенствованная конструкция универсального бутылоносителя машины ГАБ, гнезда которого изготовлены из отдельных штампованных полосок.

Носитель состоит из боковых стенок 2, соединенных между собой со стороны широкой части швеллером 1 с отверстиями диаметром 80 см. Для жесткости носителя у отверстий швелле­ ра установлены кольца. Швеллер 5, соединяющий стенки, также имеет отверстия, в которых находятся колокольчики 6. Гнезда носителя состоят из восьми пластин 3, приваренных к верхнему швеллеру и колокольчику. К стенкам 2 приварены уголки 4 с отверстиями для крепления носителя к полкам втулочно-ролико­ вых цепей бутыломоечной машины.

Носитель рассчитан на бутылки емкостью 0,25 и 0,5 л и. имеет двенадцать гнезд с шагом 100 мм. Масса носителя 8 кг.

Увеличение высоты кассет этого бутылоносителя и измене­ ние конструкции гнезда, выполненного в сечении в виде пра­ вильного восьмиугольника с диаметром вписанной окружности 95 мм, позволили использовать его на бутыломоечной машине «Универсал» для мойки бутылок емкостью 0,25—1,0 л. Наличие колокольчика гарантирует принудительный ввод шприца в гор­ лышко бутылки.

Универсальные конструкции кассет широко распространены в зарубежных бутыломоечных машинах для мойки бутылок ци­ линдрической формы.

Унифицированный носитель для бутылок машины АММ-6 (рис. 11, б) используется для мойки бутылок емкостью 0,25; 0,33 и 0,5 л. Конструкция носителя сварная.

Носитель имеет две продольно расположенные полосы 1, к которым приварены уголки 4. Уголками носитель крепится к полкам цепей бутыломоечной машины. Между полосами 1 рас­ положены гнезда 2, состоящие из двух половин, штампуемых из листовой стали. Сваренные между собой точечной сваркой половины образуют гнездо, куда входит бутылка. При положе­ нии носителя конической частью гнезда вниз находящиеся в гнездах бутылки упираются в колпачки 3 с отверстиями для шприцевания.

42

1228

При внутреннем шприцевании бутылок, находящихся в но­ сителе, шприцы не вводятся в горлышко бутылки.

Носитель имеет шестнадцать гнезд с продольными отвер­ стиями в конической и цилиндрической частях с шагом 85 мм. Внутренний диаметр цилиндрической части гнезда 82 мм. Масса носителя 12,48 кг.

Как показала практика, применение унифицированных и универсальных кассет не всегда целесообразно, так как мойка бутылок разной емкости имеет свои особенности в зависимости от наливаемого в нее продукта.

Кроме того, использование кассеты для бутылок 0,25 и 1 л ухудшает условия попадания струи жидкости в маленькую бу­ тылку, так как она занимает в гнезде наклонное положение. Поэтому целесообразно проектирование кассет для посуды оп­

43

ределенной отрасли промышленности с близкими параметрами емкости и размеров бутылки (например, для винодельческой — 0,4 и 0,5 л; 0,7 и 0,8 л; для пиво-безалкогольной — 0,33 и 0,5 л и т. п.), т. е. специальных бутылоносителей.

Конструкция специальной кассеты, применяемой в бутыло­ моечной машине «Ленинград», показана на рис. 12. Особен­ ностью ее является отсутствие в каркасе индивидуальных пере­ городок для каждого гнезда, что позволило сократить шаг меж­ ду бутылками и увеличить производительность бутыломоечной

машины.

Конструкция носителя сварная из четырех профилей 1 и 2, расположенных продольно, концы их скреплены на планкахушках с отверстиями для крепления кассет полочками 6 к цепям.

Через определенный равный шаг по всей длине смонтиро­ ваны швеллерки 3, образующие открытые гнезда для бутылок. Между ними приварены полоски 4, предохраняющие от попада­ ния горла бутылки в окна (образуемые между двумя швеллерками) и от боя при выпадении бутылки из гнезда носителя на стол загрузки.

Через каждые три-четыре гнезда профили, идущие вдоль бутылоносителя, соединены пластинками 5, придающими конст­ рукции носителя жесткость. Носитель предусматривает свобод­ ное свисание горлышка бутылки, причем отверстие в конусной части ее сделано общим на три-четыре бутылки. Такая конст­ рукция обеспечивает свободный выход этикеток из кассеты в момент наружного обмыва.

В высокопроизводительных машинах (от 24 000 бут/ч) с кас­ сетами от 36 гнезд в ряду и более большое значение при про­ ектировании носителя приобретает масса конструкции и свя­ занный с этим расход энергии на привод. Поэтому многие ме­ таллические детали заменены пластмассовыми. Примером может служить кассета, применяемая на бутыломоечных маши­ нах Омега Конти фирмы Хольштейн и Капперт (ФРГ) (рис. 13).

Кассета выполнена в виде несущей конструкции постоянной жесткости. Каркас изготовлен из коррозионностойкой стали, а гнезда для бутылок — из пластмассы. Такой подбор материа­ лов, а также придание бутылоносителю соответствующего про­ филя обеспечивают оптимальное сочетание следующих качеств: хорошее центрирование бутылок в гнездах, малое захватывание жидкости, небольшой отбор тепла, исключение изгибов и скру­ чиваний, небольшая масса, малая мощность привода. Кроме того, возможность легкой замены гнезд при помощи разжимных заклепок и безопасной обработки машины кислотой для удале­ ния накипи повышают эксплуатационные качества машины.

Обращает внимание конструкция гнезда почти' замкнутой формы. Соответствующие отверстия в конической части ячейки для бутылок обеспечивают беспрепятственное проникновение

44

Принцип действия храпового механизма можно проследить на примере работы приводного вала бутыломоечного автомата АММ-6 (рис. 14). Вал 1 вращается в самоцентрирующихся сфе­ рических шарикоподшипниках 2, установленных в корпусах 3, которые крепятся на стенках 15 машины. С внутренней стороны вала на одинаковых расстояниях от стенок установлены на шпонках звездочки 4, приводящие в движение цепь с бутылоносителями. На обоих концах валов укреплены храповые меха­ низмы. Они состоят из ступицы храпового колеса 5, венцахраповика 6, скрепленных между собой болтовым соединением 7, и кулисы 8, скользяще посаженной на ступицу храпового ко­ леса. В кулисе расположена ось 9 с собачкой 10 и ось 11, свя­ занная с тягой рычажно-кривошипного механизма привода бу­ тыломоечной машины. На конце собачки 10 имеется противовес 12, который постоянно поджимает зуб собачки к поверхности храпового колеса. Ось 11 установлена в пазу тяги приводного механизма, благодаря чему может регулироваться соотношение времени движения и выстоя цепи с кассетами.

Поворот вала происходит следующим образом. При подъеме тяги рычажно-кривошипного механизма, связанной с осью 11, кулиса 8 поворачивается относительно вала 1 на некоторый угол. При этом собачка 10 выходит из зацепления с храповым колесом и начинает скользить по поверхности очередного зуба храповика, пока не западает под действием противовеса за вы­ ступ. После этого начинается движение тяги вниз, и собачка, упираясь в выступ зуба, заставляет поворачиваться храповое колесо, а вместе с ним и вал на тот же угол, соответствующий линейному перемещению цепи с бутылоносителями на расстоя­ ние одного шага. Положение храпового колеса в момент его остановки и на все время паузы фиксируется обратной собачкой 13, укрепленной на оси 14 к корпусу машины.

Для регулировки взаимного положения элементов храпового механизма предусмотрена возможность радиального смещения храпового колеса 6 и продольного — собачки 13.

В цепных бутыломоечных машинах для получения периоди- чески-прерывистого движения транспортера с бутылоносителями могут использоваться храповые механизмы двух конструктивных исполнений: с поступательно перемещающейся осью качания собачки и с качающейся осью собачки. Наибольшее распрост­ ранение получили последние, так как они позволяют обеспечить направление усилия, передаваемого собачкой храповому колесу по касательной к окружности колеса на всем ходе собачки. Схема такого храпового механизма показана на рис. 14.

При работе машины ведущая кулиса совершает колебатель­ ное движение относительно приводного вала конвейера с буты­ лоносителями. При колебании кулисы закрепленная на ней со­ бачка периодически входит в зацепление с храповым колесом, поворачивая его на угол а

46

14 13

Рис. 14. Приводной вал автомата АММ-6

_ 360° k, z

где z — число зубьев храпового колеса; k — число зубьев хра­ пового колеса, захватываемых собачкой за один оборот криво­ шипа. Угол качание собачки

Р —a -f-Р',

где (У—дополнительный угол качания кулисы с собачкой, обес­ печивающий увеличение периода е ы с т о я по сравнению с перио­ дом движения цепи и тем самым увеличивающий надежность западания собачки во впадину зуба.

Основные размеры храпового колеса, выбранные конструк­ тивно, проверяют по следующей методике.

Модуль храпового колеса

2М

т = 0,001

’

где М — крутящий момент на валу храпового колеса в Нм; -ф — отношение рабочей длины b зуба к модулю (6 = тф ); рл —допу­ стимое давление в Н/м2.

Высота зуба

h ■0,07т.

Диаметр окружности впадин

Ан = mz.

Диаметр окружности выступов

А ,= Аж + 2Л.

Зазор между бобышкой собачки и наружным диаметром ко­ леса не должен превышать 2—3 мм.

Тогда радиус расположения центра собачки

R = Рн | d у s>

где d — диаметр бобышки собачки; S — зазор между бобышкой и поверхностью колеса.

Для предотвращения выхода носика собачки из зацепления с храповым колесом принимают значение угла между ними

8— 12° .

Угол впадины зуба храпового колеса составляет 45—80°, а угол при вершине носика собачки равен 5°.

Точность фиксации храповых поворотных механизмов низкая и поэтому их обычно применяют с дополнительными фиксирую­ щими устройствами в виде обратных собачек.

48

Частота вращения храпового колеса за один оборот криво* шипа

а_ k

360° _ ~7~*

Скорость движения конвейера с бутылоносителями

В бесцепных бутыломоечных машинах кассеты перемеща­ ются по замкнутой металлической трассе, расположенной внутри корпуса. Кассеты машины разделены на две группы, каждая, из них поочередно проталкивается по трассе собачками, закреп­ ленными шарнирно на рычагах кривошипно-шатунных механиз­ мов. Постоянное расстояние между соседними кассетами дости­ гается с помощью определенного размера специальных дистан­ ционных пластин, закрепленных на торцевых стенках каждой, кассеты.

Такой способ перемещения кассет использован в бутыло­ моечных машинах ММ-6, ММ-3, Нава фирмы Зейтц (ФРГ) идр. Принцип работы транспортного рабочего органа можно просле­ дить по кинематической схеме бутыломоечного автомата М-& (рис. 15).

Автомат приводится от электродвигателя 1 через клиноре­ менную передачу с ведущим шкивом 2, который дополнен фрик­ ционной конической муфтой с конусами 3 и 4.

Включение фрикционной муфты осуществляется сжатым воздухом. Воздух под давлением 0,2—0,25 МН/м2 вводится в ка­ меру 6 и нажимает на резиновую диафрагму 5. Последняя, в свою очередь, через упорный подшипник 8 и шток 7 нажимает на конус 4, перемещая его вдоль оси вала 9 до соприкосновения с конусом муфты 3. Тогда свободно вращающийся на валу 9 шкив 2 через конусы 4 и 3 соединяется фрикционно с валом 9,. заставляя его вращаться.

Вал 9 изготовлен за одно целое с червяком 10, находящимся в зацеплении с червячным колесом 11, которое неподвижно си­ дит на валу 12. На этом же валу насажено цилиндрическое зубчатое колесо 13, находящееся в зацеплении с цилиндриче­ ским зубчатым венцом, установленным на копире 16. Копир си­ дит на валу 15, проходящем насквозь через корпус автомата.

На противоположном конце вала установлен симметрично' такой же копир, но только без зубчатого венца. С помощью копиров через рычажные системы выполняются операции за­ грузки и выгрузки бутылок. Загрузка бутылок производится ры­ чагами 20 и 25, тягой 22 и загрузочной штангой 24.

На свободном конце рычага 25 в шлицевом отверстии свобод-

49-