Машина для автоматизованого розливу рідких продуктів в ємності
Формула / Реферат
1. Машина для автоматизованого розливу рідких продуктів в ємності (1), що включає пристрої для підведення та відведення ємностей на та з позиції розливу, поворотний пристрій типу каруселі (9) з вертикальною віссю обертання, джерело рідкого продукту, джерело (16) обполіскувальної рідини, пристрій для подачі обполіскувальної рідини усередину ємності та встановлені на каруселі розливні головки, кожна з яких оснащена каналом для подання рідкого продукту усередину ємності, яка відрізняється тим, що машину оснащено криволінійною напрямною (10), встановленою навколо каруселі (9) з можливістю регулювання кута подовжньої осі розливної головки (7) до горизонталі при пересуванні на каруселі таким чином, щоб при виведенні обполіскувальної рідини ємність розташовувалась уверх дном, при куті φ нахилу її подовжньої осі до горизонталі у межах 45...90°, а при наповненні ємності рідким продуктом її подовжня вісь розташовувалась під кутом θ нахилу до вертикалі у межах 50...180°, при цьому пристрій для подачі рідкого продукту у розливні головки виконаний у вигляді крана-розподільника (15), наприклад, золотникового типу, сполученого з джерелами рідкого продукту та обполіскувальної рідини, а розливна головка виконана у вигляді ствола (26) з каналами (27, 28) усередині для подачі усередину ємності обполіскувальної рідини та рідкого продукту, оснащеного на верхньому кінці втулкою (30) для кріплення до каруселі (9) з можливістю обертання ствола у вертикальній площині, в зоні нижнього кінця - вихідним штуцером (29) з кільцевим ущільненням (44) на торці, розміри яких відповідають діаметру горловин ємностей, що підлягають наповненню, та трубчастою основою (45), яка концентрично обхоплює ствол (26), з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, а нижня частина трубчастої основи виступає за межі нижнього кінця ствола та оснащена бічним вирізом (46) та кільцевою виточкою (48) у внутрішній поверхні, з можливістю введення збоку в цей виріз верхньої частини горловини ємності, з розташуванням ємності співвісно зі стволом, та з можливістю притиснення буртика (49) горловини до стінок згаданої виточки при притисненні горловини ємності до торця ствола, а в середній зоні - защіпною обоймою (33), яка концентрично обхоплює ствол, з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, оснащена напрямними роликами на її зовнішній поверхні для взаємодії з підвідною (11) та відвідною (12) частинами згаданої криволінійної напрямної, приєднана до трубчастої основи ствола та оснащена засобом для її блокування відносно ствола у положенні, найближчому до осі обертання ствола, із запобіганням можливості пересування обойми (33) та трубчастої основи (45) відносно ствола при їх заблокованому положенні, причому підвідна частина криволінійної напрямної виконана та розташована з можливістю натиснення на напрямні ролики (43) защіпної обойми (33) та, тим самим, її блокування, а відвідна частина (13) криволінійної напрямної виконана та розташована з можливістю натиснення на напрямні ролики защіпної обойми у напрямку вільного кінця ствола (26) та, тим самим, її розблокування.
2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що защіпна обойма (33) виконана складеною з двох втулок, внутрішньої (35), яка концентрично обхоплює ствол, з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, та зовнішньої (34), яка концентрично обхоплює внутрішню втулку, причому у внутрішній втулці виконані наскрізні отвори (38), а в зовнішній втулці, напроти цих отворів, - кільцева виточка (36), в згаданих отворах та у виточці розміщені фіксаційні кульки (37), а в середній зоні зовнішньої поверхні ствола виконані заглиблення (31), при цьому відстані між центрами згаданих отворів, виточки та заглиблень та їх розміри прийняті такими, щоб при пересуванні зовнішньої втулки (34) у положення, найближче до осі обертання ствола, фіксаційні кульки заскакували у згадані заглиблення, а при натисненні на зовнішню втулку у зворотному напрямку фіксаційні кульки виходили із заглиблень (31).
3. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена джерелом (17) стиснутого повітря, ствол розливної головки додатково оснащений каналом (28) для подачі газоподібних компонентів усередину ємності, а кран-розподільник (15) сполучений із джерелом (17) стиснутого повітря і виконаний з можливістю подачі стиснутого повітря у згаданий канал.
4. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена джерелом (19) газу насичення, ствол розливної головки додатково оснащений каналом (28) для подачі газу насичення усередину ємності, а кран-розподільник (15) оснащений джерелом газу насичення і виконаний з можливістю подачі газу насичення у згаданий канал.
Текст
1. Ма шина для автоматизованого розливу рідких продуктів в ємності (1), що включає пристрої для підведення та відведення ємностей на та з позиції розливу, поворотний пристрій типу каруселі (9) з вертикальною віссю обертання, джерело рідкого продукту, джерело (16) обполіскувальної рідини, пристрій для подачі обполіскувальної рідини усередину ємності та встановлені на каруселі розливні головки, кожна з яких оснащена каналом для подання рідкого продукту усередину ємності, яка відрізняється тим, що машину оснащено криволінійною напрямною (10), встановленою навколо каруселі (9) з можливістю регулювання кута подовжньої осі розливної головки (7) до горизонталі при пересуванні на каруселі таким чином, щоб при виведенні обполіскувальної рідини ємність розташовувалась уверх дном, при куті φ нахилу її подовжньої осі до горизонталі у межах 45...90°, а при наповненні ємності рідким продуктом її подовжня вісь розташовувалась під кутом θ нахилу до вертикалі у межах 50...180°, при цьому пристрій для подачі рідкого продукту у розливні головки виконаний у вигляді крана-розподільника (15), наприклад, золотникового типу, сполученого з джерелами рідкого продукту та обполіскувальної рідини, а розливна головка виконана у вигляді ствола (26) з каналами (27, 28) усередині для подачі усередину ємності обполіскувальної рідини та рідкого продукту, оснащеного на верхньому кінці втулкою (30) для кріплення до каруселі (9) з можливістю обертання ствола у вертикальній площині, в зоні нижнього кінця - вихідним штуцером (29) з кільцевим ущільненням (44) на торці, розміри яких відповідають діаметру горловин ємностей, що підлягають наповненню, та трубчастою основою (45), яка концентрично обхоплює ствол (26), з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, а нижня частина трубчастої основи виступає за межі нижнього кінця ствола та оснащена бічним вирізом (46) та кільцевою виточкою (48) у внутрішній поверхні, з можливістю введення збоку в цей виріз верхньої частини горловини ємності, з 2 (19) 1 3 20744 4 (15) сполучений із джерелом (17) стиснутого повітря і виконаний з можливістю подачі стиснутого повітря у згаданий канал. 4. Ма шина за п. 1, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена джерелом (19) газу насичен ня, ствол розливної головки додатково оснащений каналом (28) для подачі газу насичення усередину ємності, а кран-розподільник (15) оснащений джерелом газу насичення і виконаний з можливістю подачі газу насичення у згаданий канал. Корисна модель відноситься до технології та обладнання для фасування рідинних продуктів, зокрема, хімічних реактивів, агресивних речовин, шампунів, лосьйонів, пива, квасу, вина, газованої води та інших газованих напоїв у ємності, зокрема, пляшки ПЕТ та з алюмінію. Відомо, що при автоматизованому розливі деяких рідинних продуктів однією з умов забезпечення їх високої якості та достатньо довгих термінів зберігання є належна санітарно-гігієнічна обробка ємностей безпосередньо перед їх наповненням та усунення можливості забруднення рідинного продукту, в фізичному, біологічному та хімічному сенсі, в процесі подачі ємностей на позицію розливу та самого розливу. Відомі численні засоби автоматизованого розливу рідин, при яких згадані операції процесу розливу здійснюють в умовах контрольованої атмосфери. Для цього, наприклад, навколо розливної машини утворюють захисну конструкцію, яка огороджує машину від оточуючого простору і в середину якої подають інертний газ [див., наприклад, US 2005/0188651 А1, МПК В67С 3/02, публ.01.09. 2005]. Недоліком такого вирішення є громіздкість обладнання, великі втрати на створення захисної конструкції, на захисний газ, необхідність відтворення контрольованої атмосфери після кожного, навіть короткочасного налагодження або ремонту, та необхідність створення належних умов для перебування усередині обслуговуючого персоналу. Найближчою, за технічною суттю та сукупністю ознак, до запропонованої є машина для автоматизованого розливу напоїв у пляшки за US 2005/0126111 А1, МКВ В65В 3/00, дата публікації 16.06.2005. Головною частиною машини є поворотний пристрій типу каруселі з вертикальною віссю обертання. Під каруселлю, концентрично з нею, встановлені тороїдальні резервуари з напоями, що мають бути розлиті в пляшки. З цими резервуарами сполучені розміщені на каруселі розливні головки, кожна з яких споряджена каналом для подачі напою в пляшку та засобом, зокрема - електромагнітним клапаном, для керування подачею по рівню наповнення пляшки. У разі розливу декількох рідинних продуктів кожна розливна головкамає відповідну кількість згаданих керувальних засобів. Простір навколо нижнього кінця каналу подачі рідинного продукту та горловини пляшки оточений камерою, частина стінок якої закріплена до каруселі і обертається разом з нею, а друга частина стінок нерухомо закріплена до корпусу машини. Бічні стінки камери споряджені отворами для введення під тиском у її середину та виведення захисного газу. Нижні стінки камери виконані шарнірними, з можливістю обпирання на них горловини пляшки, коли остання підіймається у вертикаль ному положенні в позицію розливу під'йомноопускним столиком. На цей столик системою зірочок пляшки підводяться з встановленого поруч обполіскувального пристрою, головною частиною якого є резервуар з обполіскувальною рідиною та з встановленим усередині поворотним засобом карусельного типу. Як і при наповненні, при обполіскуванні пляшки займають вертикальне, дном униз, положення. Від під'йомноопускного столика пляшки відводяться системою зірочок. Об'єм камери з контрольованою атмосферою в рішенні за US 2005/0126118 значно менше ніж захисної конструкції, що охоплює всю машину згідно з US 2005/0188651. Це зменшує капітальні втрати та втрати захисного газу та дозволяє обслуговуючому персоналу працювати в звичайних умовах без використовування спеціальних засобів. Але і рішенню за US 2005/0126118 притаманні недоліки. Наявність окремо встановленого обполіскувального пристрою підвищує габарити те хнологічного обладнання. Як витікає з опису до патенту та креслень, пляшки в процесі їх підготовки до наповнення весь час знаходяться у вертикальному, вниз дном, положенні, тобто вилив обполіскувальної рідини із середини ємностей не передбачений, що робить неможливим гарантоване усунення забруднень у продукті, яким буде наповнена ємність,. Якщо цю операцію все ж таки як то здійснюють, вона потребує додаткового часу та необхідних засобів. Задачею корисної моделі є створення машини для автоматизованого розливу рідинних продуктів в ємності: - з підвищеною якістю розлитих продуктів, за рахунок гарантованої обробки ємностей перед їх наповненням; - з підвищеною продуктивністю та зменшеними габаритами, за рахунок: по-перше, надання можливості одним і тим же засобам машини здійснювати як наповнення ємностей рідинним продуктом, так і їх обполіскування, включаючи вилив обполіскувальної рідини із середини ємностей; по-друге, ізолювання тільки внутрішнього простору ємності, що має бути обполіскана та наповнена, від оточуючо го простору, із забезпеченням можливості, в той же час, введення у середину ємності та виведення з неї необхідних компонентів, із гарантованим запобіганням контактуванню компонентів, що вводять у середину ємності, з оточуючою середою. Для вирішення поставленої задачі пропонується машина для автоматизованого розливу рідинних продуктів в ємності, що включає пристрої для підведення та відведення ємностей 5 20744 на(з) позицію(ї) розливу, поворотний пристрій типу каруселі з вертикальною віссю обертання, джерело рідинного продукту, джерело обполіскувальної рідини, пристрій для подачі обполіскувальної рідини у середину ємності та встановлені на каруселі розливні головки, кожна з яких споряджена каналом для подання рідинних продуктів у середину ємності. Відповідно до корисної моделі, машину споряджено криволінійною напрямною, встановленою навколо каруселі з можливістю регулювання кута подовжньої осі розливної головки до горизонталі при їх пересуванні на каруселі таким чином, щоб при виведенні обполіскувальної рідини ємність розташовувалась би увер х дном, при куті j нахилу її подовжньої осі до горизонталі у межах 45...90°, а при наповненні ємності рідинним продуктом її подовжня вісь розташовувалась би під кутом q нахилу до вертикалі у межах 50... 180°, при цьому пристрій для подачі рідинного продукту в розливну головку виконаний у вигляді кранарозподілювача, наприклад, золотникового типу, сполученого з джерелами рідинного продукту та обполіскувальної рідини, а розливна головка виконана у вигляді ствола з каналами усередині для подачі у середину ємності обполіскувальної рідини та рідинного продукту, спорядженого: - на верхньому кінці - втулкою для кріплення до каруселі з можливістю обертання ствола у вертикальній площині; - в зоні нижнього кінця - вихідним штуцером з кільцевим ущільненням на кінці, розміри якого відповідають діаметру горловини ємностей, що підлягають наповненню, та трубчастою основою, яка концентрично охоплює ствол, з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, а нижня частина трубчастої основи виступає за межі нижнього кінця ствола та споряджена бічним вирізом та кільцевою виточкою у внутрішній поверхні, з можливістю введення збоку в цей виріз верхньої частини горловини ємності, з розташуванням ємності співвісно зі стволом, та можливістю притиснення буртику горловини до стінок згаданої виточки при притисненні горловини ємності до торця ствола, а в середній зоні - защіпною обоймою, яка: - концентрично охоплює ствол, з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, споряджена напрямними роликами на її зовнішній поверхні для взаємодії з заводною та відвідною частинами згаданої криволінійної напрямної; - приєднана до трубчастої основи ствола та - споряджена засобом для її блокування відносно ствола у положенні, найближчому до осі обертання ствола, із запобіганням можливості пересування обойми та трубчастої основи відносно ствола при їх заблокованому положенні, причому заводна частина криволінійної напрямної виконана та розташована з можливістю натиснення на напрямні ролики защіпної обойми та, тим самим, її блокування, а відвідна частина криволінійної напрямної виконана та розташована з можливістю натиснення на напрямні ролики защіпної обойми у напрямку вільного кінця ствола та, тим самим, її розблокування. Така конструкція дає можливість здійснювати обполіскування порожніх ємностей, включаючи 6 вилив з ємності обполіскувальної рідини, та наповнення ємностей рідинним продуктом за одну установку ємності, між операціями підведення ємності на позицію розливу та відведення з позиції розливу. Замість контролювання при розливі певного об'єму простору, більшого чи меншого, як в згаданих відомих машинах, в запропонованій машині ізолюється від оточуючого середовища тільки вхід в ємність, причому це здійснюються елементом розливної головки і ще перед обполіскуванням. Це дозволяє не тільки надійно запобігати контактуванню компонентів, що подають у середину ємності, з оточуючою середою, але і одночасно вводити в ємність всі необхідні компоненти та виводити їх. Тим самим вилучається необхідність у спеціальних засобах для обполіскування ємностей перед їх наповненням рідинним продуктом, для виливу обполіскувальної рідини та для подання ємностей від обладнання для їх обполіскування до машини для розливу: всі ці операції здійснюються на тому же пристрої, що і наповнення ємностей, - при обертанні ємності на каруселі між позиціями введення на розливну карусель та виведення з неї. Таким чином, в запропонованій машині досягаються як гарантована ізоляція входу в ємність від оточуючого середовища, з можливістю одночасного введення та виведення необхідних компонентів, так і можливість здійснювання кожної операції процесу розливу, тобто, обполіскування ємності, вилив обполіскувальної рідини, наповнення ємностей рідинним продуктом, в тому числі, з активним піноутворенням та газонасиченими рідинами, при оптимальному для проведення кожної з цих операцій положенні ємності. Все це робить запропоновану машину особливо ефективною при розливі пива, вина, шампунів, лосьйонів та інших рідинних продуктів, що піняться при наповненні та при розливі газованих води, соків та інши х напоїв. Наявність засобу для запобігання можливості пересування обойми та трубча тої основи відносно ствола має суттєве значення. Для цього защіпну обойму доцільно виконати складеною з двох втулок, вн утрішньої, яка концентрично охоплює ствол, з можливістю пересування вздовж та обертання навколо ствола, та зовнішньої, яка концентрично охоплює внутрішню втулку, причому у вн утрішній втулці виконані наскрізні отвори, а в зовнішній втулці, напроти цих отворів, - кільцева виточка, в згаданих отворах та ви точці розміщені фіксаційні кульки, а в середній зоні зовнішньої поверхні ствола виконані заглиблення, а відстані між центрами згаданих отворів, виточки та заглиблень та їх розміри прийняті такими, щоб при пересуненні зовнішньої втулки у положення, найближче до осі обертання ствола, фіксаційні кульки заскакували у згадані заглиблення, а при натисненні на зовнішню втулк у у зворотному напрямку фіксаційні кульки виходили із заглиблень. Для можливості осушення внутрішньої поверхні ємності перед її наповненням доцільно 7 20744 машину додатково спорядити джерелом стисненого повітря, ствол розливної головки додатково спорядити каналом для подачі повітря у середину ємності, а кран-розподілювач сполучити із джерелом стисненого повітря і виконати з можливістю подачі стисненого повітря у згаданий канал. Крім того, для можливості розливу газонасичених рідин машина додатково споряджена джерелом газу насичення, ствол розливної головки додатково споряджений каналом для подачі газу у середину ємності, а кран-розподілювач сполучений із джерелом газу насичення і виконаний з можливістю подачі газу насичення у згаданий канал. Запропонована машина більш детально розкрита нижче за допомогою креслень, де на: Фіг.1 - загальний вигляд машини для розливу рідинних продуктів в аксонометрії; Фіг.2 - те ж, ви гляд спереду; Фіг.3 - те ж, ви гляд зверху; Фіг.4,5 - початкова та кінцеві частини криволінійної напрямної, відповідно; Фіг.6 - спрощена схема головних гідро- та газосполучень у разі застосування машини для розливу рідин, насичених газом, з використанням „пневмоудару"; Фіг.7 - загальний вигляд розливної головки в аксонометрії; Фіг.8... 13 - розливна головка у дво х вертикальних перерізах, площини яких знаходяться під кутом 90°. Канали у середині ствола для подання рідинного продукту та обполіскувальної рідини на Фіг.9... 13 умовно не показані: Фіг.8, 9 - головка у висхідному положенні, ємність заведена у виріз в основі розливної головки; Фіг.10, 11 - горловина ємності зафіксована в основі розливної головки; Фіг.12, 13 - початок виведення ємності з розливної головки; Фіг.14, 15 - перерізи А-А та Б-Б, відповідно, у схематичному зображенні, з Фіг.3. Машина містить пристрій для підведення ємностей 1 (Фіг.1) на позицію розливу, у складі заводного конвеєру 2 та заводної зірочки 3, та пристрій для відведення наповнених ємностей з позиції розливу, у складі відвідного конвеєру 4 та відвідної зірочки 5. Зірочки 3, 5 є приводними. На валах (не позначені), на які вони посаджені, встановлені також синхронізаційні зірочки 6. Розливні головки 7 встановлені на вільних кінцях спиць 8 каруселі 9 з вертикальною віссю обертання. Навколо каруселі, на відстані від кінців спиць, з урахуванням довжини ємностей, що підлягають наповненню, встановлена криволінійна напрямна 10. Остання включає заводну частину 11 (Фіг.4), яка виконана пласкою та висхідною, тобто, з підйомом від початку до кінця, за напрямком обертання каруселі, і встановлена в місці заведення ємності на карусель. Після, в напрямку обертання каруселі, заводної частини 11 напрямна 10 виконана у вигляді крутої, опуклістю до верху, дуги 12. В місці виведення ємності з каруселі 9 розташована відвідна частина 13 (Фіг.5) напрямної, яка є пласкою та низхідною, тобто нахилена донизу від початку до кінця, за напрямком обертання каруселі. Проміжна, між дугою 12 та кінцевою частиною 8 13, криволінійна частина 14 напрямної 10 виконана, переважно, у вигляді дуги в плані, з плавним зниженням по висоті її розміщення перед відвідною частиною 13. Під каруселлю 9 розташована обойма (не показана), яка має стільки отворів, скільки розливних головок у машині. Вона сполучена системою трубопроводів (не позначені) з джерелами необхідних рідинних та, при необхідності, газоподібних компонентів та встановлена з можливістю обертання навколо кранарозподілювача 15. На схемі на фігурі 6 обойма та кран-розподілювач умовно об'єднані позначенням „15". У сукупності вони уявляють собою „класичний" багатоходовий конусний кран золотникового типу. Кожна технологічна операція „обслуговується" в певному секторі крана. Конструкції золотників такого роду добре відомі спеціалістам і в запропонованій машині можуть бути застосовані з нескладними пристосуваннями, залежно від кількості компонентів, які використовують в процесі розливу. Замість крану золотникового типу можуть бути застосовані електромагнітні клапани та інші відомі в техніці розливу засоби для регулювання подачі рідин та газів. Щодо джерел компонентів, необхідних для функціонування машини, то в найпростішій модифікації вона може бути спорядженою тільки резервуаром рідинного продукту, що підлягає розливу, наприклад, пива, шампунів, лосьйонів та інших рідин з активним піноутворенням при їх розливі (не показаний), та резервуаром 16 обполіскувальної рідини. При необхідності осушення ємностей після їх обполіскування машина споряджена також резервуаром 17 стисненого повітря. При розливі газованих рідин до крана-розподілювача 15 додатково приєднаний сатуратор 18, а при розливі газованих рідин із застосуванням короткочасного пневматичного впливу на рідину (див. примітку на с.5,) - до того ж, балон 19 з газом насичення (двоокис вуглецю, азот і т.ін.). Схема на Фіг.6 відповідає саме такій модифікації машини. На труба х (не позначені) для сполучення резервуарів 16... 19 та резервуару рідинного продукту з краном-розподілювачем 15 встановлені манометри 20 та зворотні клапани 21. Трубка 22 служить для виведення повітря з ємностей 1, а трубка 23 - для випуску зайвого газу при вирівнюванні тисків газу у наповненій ємності та зовнішній середі. Із розподілювача по заданій програмі рідинні компоненти надходять в ємності 1 через трубопровід 24 та розливні головки 7, а газоподібні компоненти - через трубопровід 25 та розливні головки. Основною частиною розливної головки 7 є ствол 26 (Фіг.7... 13), у середині якого виконані два канали у вигляді трубок, 27 (Фіг.8) - с більшим діаметром, та 28 - з меншим діаметром. Верхні кінці трубок 27, 28 приєднані до, відповідно, трубопроводів 24, 25, а їх нижні кінці входять у ви хідний штуцер 29. На верхньому кінці ствола 26 закріплена втулка 30, в подовжній отвір якої, розташований 9 20744 під прямим кутом до подовжньої осі ствола, вставлений палець (не показаний), закріплений до спиці 8 каруселі 9. В середній, за довжиною, частині ствола, на його зовнішній поверхні виконані поперечні заглиблення 31 та подовжні заглиблення 32. В цій же зоні розміщена защіпна обойма 33, яка є складеною із зовнішньої 34 та внутрішньої 35 втулок. Довжина внутрішньої втулки значно більша за довжину зовнішньої втулки. В кільцевій виточці 36, з конічною частиною „а", втулки 34 та у відповідних отворах (не позначені) втулки 35 розміщені фіксаційні кульки 37, а в наскрізних отворах 38 втулки 34 та виточках 39 втулки 35 - напрямні кульки 40, підперті гвинтами-заглушками 41. Кульки 40 служать також для запобігання провертанню ствола 26 та втулок 34 та 35 відносно один одного. На зовнішній бічній поверхні втулки 34, на осях 42, встановлена протилежно один одному пара напрямних роликів 43, вісі яких перпендикулярні осі ствола 26. Вихідний штуцер 29, до якого підведені нижні кінці трубок 27, 28, споряджений кільцевим ущільненням 44 для ущільнення ствола при приєднанні до нього горловини ємності 1. В зоні нижнього кінця ствола, концентрично йому, встановлена трубчаста основа 45 розливної головки. її нижня частина виступає за межі нижнього кінця ствола. В нижньому кінці основи виконаний бічний виріз 46 з утворенням напівциліндричного виступу 47, на внутрішній поверхні якого виконана кільцева виточка 48. Розміри вирізу та виточки відповідають розмірам верхньої частини горловини ємностей, що підлягають наповненню, таким чином, щоб верхня частина горловини могла бути заведеною у виріз і розташовувалась співвісно зі стволом, а буртик 49 горловини - заведеним у виточку 48 та бути затисненим у стінках цієї виточки після того, як нижній кінець ствола буде притисненим до горловини ємності. У сукупності ці елементи нижньої частини розливної головки утворюють своєрідну вилку для надійної фіксації порожньої ємності відносно ствола 26, а після здійснення цієї фіксації для пересування ємності разом з розливною головкою впродовж усього циклу розливу. Для регулювання ступеня ущільнення горловини ємності, зважаючи на різну довжину горловини у різних типів ємностей, служить гайка 50, а для запобігання самовільному провертанню гайки, після завершення згаданого регулювання, - гвинт 51. Гвинт 52 служить для приєднання втулки 35 обойми 33 до основи 44 та запобігання їх провертанню відносно одна одної. Для зменшення тертя при пересуванні втулки 35 та основи 45 відносно ствола 26 в них встановлені антифрикційні кільця 53, а для обмеження пересування втулки 34 відносно втулки 35 служить стопорне кільце 54. Для запобігання виливу рідини та виходу газу з розливної головки у разі, якщо чергова ємність 1 не надійде у висхідне положення і не займе своє місце в трубчастій основі 45, до нижнього кінця останньої збоку шарнірно прикріплена запобіжна кришка 55 (Фіг.7. На Фіг.8... 13 кришка 55 для спрощення зображення умовно не показана). Фо 10 рма та розміри кришки 55 відповідають формі та розмірам верхньої частини ємностей 1, таким чином, що ця кришка може займати місце верхньої частини ємності у середині розливної головки. Крім того, на початковій та кінцевій частинах напрямної 10 передбачені виступи (не показані), при взаємодії з якими кришка 55, може бути, відповідно, введеною та виведеною в (з) трубчасту (ої) основу (и) 45. Слід додати, також, що для запобігання виливу рідини з розливної головки у згаданих випадках замість кришки 55 можуть бути застосовані інші відомі засоби, здатні перекривати подачу рідини та газу у розливну головку або видачу їх із розливної головки, наприклад, так звані клапани перевищення втрат. Робота машини Порожні ємності 1 надходять по заводному конвеєру 2 (Фіг.1, стрілка А) до зірочки 3, яка заводить горловини ємностей у вирізи 46 розливних головок 7, що разом з каруселлю 9 обертаються в напрямку стрілки Б. Трубчаста основа 45 чергової розливної головки знаходиться при цьому в нижньому положенні (Фіг.8, 9). Відразу після цього ролики 43 накочуються на заводну частину 11 (Фіг.4) криволінійної напрямної 10 та, під впливом тиску від неї, пересувають уверх защіпну обойму 33 разом із кульками 37. Це пересування закінчується після того, як кульки 37 опиняться в заглибленнях 31 (Фіг.10, 11). Одночасно з зовнішньою 34 уверх пересувається внутрішня втулка 35 з кульками 40, які пересуваються у подовжні заглиблення 32 та, тим самим, перешкоджають провертанню ствола 26 та втулок 34 і 35 одне відносно одного. Оскільки втулка 35 приєднана до основи 45, остання також пересувається разом із горловиною ємності увер х, в результаті чого горловина ємності опиняється затиснутою штуцером 29 у нижній частині основи 45, з одночасним притисненням до неї ущільнення 44. У такому положенні ємність готова до подання в її середину відповідних компонентів. Одразу після цього ємність 1 потрапляє на подібну крутій дузі, опуклістю до верху, частину 12 напрямної 10 (Фіг.1, 2), під впливом якої на поверхню ємності остання разом з розливною головкою починає обертатись у вертикальній площині навколо спиці 9 каруселі 10, що одночасно продовжує безперервне обертання зі швидкістю, яка залежить від заданої продуктивності лінії розливу, в яку входить машина. В результаті, одночасно з обертанням відносно осі 11 каруселі, ємність в середній зоні частини 12 напрямної 10 опиняється в положенні під кутом до вертикалі „уверх дном". При цьому найбільшій кут до горизонталі ємність займає посередині частини 12 напрямної, на вершині дуги (Фіг.14). Одночасно з тим як ємність потрапляє у початкову зону частини 12, в її середину із резервуар у 16 через кран-розподілювач 15, трубопровід 25 та розливну головку 7 подається обполіскувальна рідина, яка після перетікання по стінках ємності в процесі її переміщення 11 20744 вздовж вершини частини 12, виводиться з ємності через згадані засоби. У разі застосування запилених ємностей, або першого застосування ємностей, після їх виготовлення видувом у пресформі та схоронення, у середину ємностей, після подачі обполіскувальної рідини, додатково, із резервуару 17 або 19 через кран-розподілювач 15, трубопровід 24 та розливну головку 7 під тиском 2...4атм подається газ, якій інтенсивно розбризкує обполіскувальну рідину по внутрішній поверхні ємності. Цей газ може бути стисненим повітрям, або двоокисом вуглецю, азотом і т. ін. Після виведення з ємності обполіскувальної рідини в її середину подається стиснене повітря для осушення ємності. Оптимальним для виведення обполіскувальної рідини з ємності є її положення між кутами j1, що рівний 90 до горизонталі, та j2, що рівний 45° до горизонталі (Фіг.14). В міру того, як ємність спускається по низхідній зоні частини 12, тобто, пройде шлях, що відповідає куту q1 (50°), кут розташування її осі до горизонталі поступово зменшується і ємність займає положення горизонтальне або під невеликим кутом до горизонталі, в межах кута q2, величина якого дорівнює 80° (Фіг.15). На цьому етапі процесу у середину ємності починає подаватися рідинний продукт, наприклад, пиво або шампунь, лосьйон, або інші рідини з активним піноутворенням. Як було згадано вище, при заповненні ємності такими рідинами у горизонтальному положенні, або під невеликим кутом до горизонталі, піноутворення приглушується. У разі розливу газованих рідин на цьому ж етапі в ємність із сатуратора 18 починає подаватися насичена двоокисом вуглецю або іншим газом насичення вода або інша рідина. Під час наповнення ємності надлишковий газ насичення через канал 28, трубопровід 24 та кранрозподілювач 15 виводиться з ємності. Надходження рідинного продукту регулюється за рахунок протитиску в трубопроводі 24 та залежить від швидкості обертання каруселі 9, тобто заданої продуктивності машини. При цьому надходження рідинного продукту встановлюється на 1...5% більшим за необхідний об'єм ємності. Надходження надлишкового рідинного продукту обмежується відповідно незначним значенням прохідного січення каналу 28 для підведення/відведення газу. В результаті „перелив" рідинного продукту складає 0,2... 1,0%, а точність наповнення ± 0,6%. На кінцевому етапі заповнення ємності рідинним продуктом, якому відповідає кут q 3 (90°) розливна головка поступово опускається по криволінійній напрямній 10 у вертикальне, дном униз, положення. В момент завершення наповнення ємності рідинним продуктом його залишок виводиться через канал 27 та трубопровід 25. При розливі газонасичених рідинних продуктів із застосуванням „пневмоудару" (див. примітку на 12 c.5j після заповнення ємності рідинним продуктом газ насичення з резервуару 19 через кранрозподілювач 15, трубопровід 24 та канал 28 подається в ємність під тиском 4...8атм в об'ємі 20...50см 3. Через 1...6сек, залежно від швидкості наповнення ємності, ступеня насичення та властивостей рідинного продукту, починають вирівнювання тиску у середині ємності з атмосферним тиском. Незалежно від того, яким рідинним продуктом наповнюються ємності та який метод газонасичення застосований, на підході до вивідної зірочки 6 ємності поступово, за рахунок взаємодії з напрямною 12, надається вертикальне положення, „дном униз". Як видно із згаданого, частка траєкторії ємностей, при якій вони займають горизонтальне або близьке до горизонтального положення при пересуванні на каруселі (кут q2, Фіг.15) може регулюватись. Величини кутів: a - від осі заводної зірочки 6 до вершини дугоподібній, опуклістю до верху, частини 12 напрямної (Фіг.3); b, що відповідає частці напрямної, при якій ємність займає положення „уверх дном", та g, що відповідає частці напрямної, при якій ємність займає горизонтальне або близьке до горизонтального положення, можуть регулюватися за рахунок окреслення частин напрямної 12 залежно від заданих параметрів процесу. Суттєвим є, що при обполіскуванні ємності її подовжня вісь має знаходитись під кутом j до горизонталі, величина якого - у межах 45...90° (Фіг.14), а при наповненні рідинним продуктом - під кутом q до вертикалі, величина якого - у межах 50... 180°. При цьому оптимальним для початкового етапу наповнення ємностей рідинними продуктами з активним ціноутворенням, або газонасиченими рідинами типу газованої води та інших газованих напоїв є положення ємностей під кутом до вертикалі q2 у межах 90... 130° (Фіг.15). На кінцевій частині переміщення ємності на каруселі 9, безпосередньо перед відвідною зірочкою 6, ролики 42 чергової розливної головки наїжджають під відвідну частину 13 напрямної 10, під впливом чого виточка 36 пересувається донизу, і кульки 37 викочуються із заглиблень 31. Тим самим втулка 35 набуває можливість рухатись донизу разом із втулкою 34 (Фіг.12, 13). Разом із переміщенням защіпної обойми до стопорного кільця 54 наповнена ємність основою 45 опускається на відвідний конвеєр 5 (Фіг.8, 9) і відводиться зірочкою 6 та конвеєром 5 з машини (стрілка В). Випробування на діючих макетах та на дослідному зразку машини підтвердили досягнення згаданого технічного результату по усіх аспектах, про які йдеться вище. 13 20744 14 Цифрові позначення 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Ємність Заводний конвеєр Заводна зірочка Відвідний конвеєр Відвідна зірочка Синхронізаційні зірочки Розливна головка Спиця каруселі Карусель Криволінійна напрямна Заводна частина напрямної Дуга Відвідна частина напрямної Проміжна частина напрямної Кран-розподілювач Резервуар обполіскувальної рідини Резервуар стисненого повітря Сатуратор Балон з газом насичення Манометри Зворотні клапани Трубка для виведення повітря з ємностей 23 Трубка для виведення зайвого газу 24 Трубопровід для подання рідинних компонентів із крану розподілювача в ємності 25 Трубопровід для подання газоподібних компонентів із крану розподілювача в ємності 26 Ствол розливної головки 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 Канал для рідинних компонентів Канал для газоподібних компонентів Штуцер Втулка Поперечне заглиблення Подовжні заглиблення Защіпна обойма Зовнішня втулка Внутрішня втулка Кільцева виточка Фіксаційні кульки Наскрізні отвори Виточки Напрямні кульки Гвинти-заглушки Осі напрямних роликів Напрямні ролики Кільцеве ущільнення Трубчаста основа Бічний виріз Виступ Виточка Буртик Гайка регулювальна Гвинт Гвинт Анти фрикційні кільця Стопорне кільце Запобіжна кришка 15 20744 16 17 20744 18 19 20744 20 21 20744 22 23 20744 24 25 20744 26 27 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 20744 Підписне 28 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMachine for automatic distribution of liquid products into containers
Автори англійськоюZhuravliov Serhii Oleksandrovych
Назва патенту російськоюМашина для автоматического разлива жидких продуктов в емкости
Автори російськоюЖуравлев Сергей Александрович, Журавльов Сергей Александрович
МПК / Мітки
МПК: B67C 3/02
Мітки: ємності, машина, автоматизованого, продуктів, розливу, рідких
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-20744-mashina-dlya-avtomatizovanogo-rozlivu-ridkikh-produktiv-v-ehmnosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Машина для автоматизованого розливу рідких продуктів в ємності</a>
Попередній патент: Процес виготовлення альгінатних капсул
Наступний патент: Спосіб автоматизованого розливу рідких продуктів в ємності
Випадковий патент: Штам гібридних клітин mus musculus 156с10 - продуцент моноклональних антитіл до імуноглобуліну людини класу g