Пристрої для вакуумного фасування
Фасування за вакуумом запобігає контакту продукції з повітрям, що сприяє тривалому її зберіганню без суттєвої зміни початкових якісних показників. За цим способом формують дозу продукції як у мірному стакані (об’ємне дозування), так і у споживчій тарі, визначившись з її рівнем (фасування за рівнем). Конструктивно пристрої фасування можуть бути виконаними як тільки для фасування за рівнем або тільки за об’ємом, так і універсальними—замінивши клапанну систему і конус, можна переходити
|
Рис. 3.54. Сифонні фасувальні пристрої: І — витратний резервуар; 2 — поплавок; 3 — гідравлічний клапан; 4 — сифон (у верхній позиції); 5 — ролик; б — копір |
З одного на інший спосіб формування дози. Безумовно, конструкції пристроїв для фасування за об’ємом набагато складніші, тим більше що у всіх місткостях потрібно підтримувати вакуум, а тому такі пристрої використовують для фасування коштовної продукції (вино, соки).
Спочатку розглянемо більш прості конструктивні схеми дозувальних пристроїв.
Пристрої для формування дози за рівнем продукції у тарі
Цей тип пристроїв широко використовується для фасування молока дешевих сортів, вина, соків.
Як приклад, на рис. 3.55 наведені конструктивні схеми групи таких пристроїв. Пристрої фасування машин серії ОРУ досить прості за конструктивним виконанням (рис. 3.55 а). Принцип роботи їх наступний. Пляшка встановлюється на піднімальний столик і під час переміщення її догори зливна 3 і повітряна 1 трубки входять в її горловину. Горловина впирається в гумове ущільнення 4 (або 5, 6) і долає зусилля пружини 7, тим самим піднімає зливну трубку 3 до упору в корпус резервуара
2. Відкривається канал для переміщення рідини. В цей момент через отвір повітряної трубки І з пляшки відсмоктується повітря в витратний резервуар, звідки вакуумнасосом безперервно відсмоктується повітря, тим самим створюється розрідження над рідиною. Рідина самопливом переміщається в пляшку, наповнюючи її до рівня, який визначається нижнім торцем зливної трубки. По завершенню операції фасування пляшка переміщається донизу і зливні отвори на нижній частині трубки З під дією пружини закриваються. Наконечник фасувального пристрою виводиться з пляшки. На завершальному етапі фасування в повітряну трубку 1 попадає рідина, тому в момент відриву горловини плЯшкИ від гумового ущільнення повітряний канал прочищають, подавши спочатку через центральні і бічні отвори трубки 1 очищене атмосферне повітря.
Рідина по повітряному каналу переміщається в резервуар.
Конструкція фасувальних пристроїв передбачає їх легке і швидке розбирання без спеціальних інструментів: достатньо зливну і повітряну трубки разом підняти до контакту з втулкою витратного резервуару, повернути їх на 180° і вийняти фасувальний пристрій, який в подальшому без ускладнень розбирається на складові елементи.
Фасувальний пристрій машини БУ-ОДК/3 за принципом роботи досить подібний до пристрою машин серії ОРУ (рис. 3.55 б). Коли плЯшкА піднімається до фасувального пристрою, її горловина центрується відносно зливної 5 і повітряної 1 трубок і впирається в ущільнювач 6. При подальшому підніманні вона піднімає конус і гільзу, а зливна 5 і повітряна 1 трубки входять в горловину пляшки. В момент контакту верхнього торця ущільнювача 6 з торцем зливної трубки 5 остання піднімається і через повітряну трубку 1 відсмоктується повітря. Канал, що утворений між зливною 5 трубкою і наконечником повітряної 1 трубки, пропускає рідину до пляшки. Наповнення пляшки рідиною здійснюється до рівня, який визначається нижньою кромкою бічного отвору в наконечнику повітряної 1 трубки. Надлишок продукції, що надійшов до пляшки і повітряної трубки, переміщається через трубку
І в резервуар за рахунок дії атмосферного тиску під час розгерметизації горловини пляшки.
|
Рис. 3.55. Фасувальні пристрої машин: а) серії ОРУ: 1,3 — трубки; 2 — корпус; 4-6 — гумові ущільнення; 7 — пружина; б) БУ-ОДК/3: 1,5 — трубки; 2 — фіксатор; і — корпус; 4 — гільза; б — ущільнення; 7 — дзвіночок; в) фірми Jdec: 1 — трубка; 2 — корпус; 3 — гумове кільце; 4 — втулка; 5 — дзвіночок; б — прокладка; 7 — наконечник; 8 —ролик; 9 — копір; 10 — підйомник |
Для розбирання пристрою достатньо вийняти фіксатор 2, що з’єднує трубку 1 з корпусом, і вийняти фасувальний пристрій.
На рис. 3.55. в наведена конструктивна схема фасувального пристрою машини англійської фірми Шес. Пристрій складається з рухомої частини з підйомником і повітряної трубки з наконечником. Підйомник переміщається доверху і донизу завдяки ковзанню ролика по копіру. Корпус фасувального пристрою 2 переміщається в напрямній втулці 4, що прикріплена до дна витратного резервуару через профільне гумове кільце
3. На нижню частину циліндра нагвинчено конус 5, яким центрується горловина пляшки відносно повітряної трубки. Верхній кінець повітряної трубки виходить в надрідинний простір резервуару, а нижній закріплено в отворі трибічної призми наконечника. Нижня частина наконечника закінчується трубкою, на якій є клапан, виконаний у виїляді потовщення на трубці. Клапан щільно притиснутий до гумової прокладки, що затиснута між конусом і корпусом фасувального пристрою. На кінці трубки є отвори, через які зайва рідина відводиться з пляшки в резервуар.
Однією із особливостей цієї конструкції пристрою є те, що пляшка на столику нерухома, а вертикальне переміщення здійснює фасувальний пристрій по копіру 9. Під час переміщення пристрою донизу горловина пляшки герметизується, а потім прогинає доверху гумову прокладку, створюючи ущільнення по колу. Повітря з пляшки по трубці відсмоктується в надрідинний простір резервуара, в пляшці створюється розрідження. Рідина з резервуару через верхні отвори корпусу і кільцевий зазор між наконечником і прокладкою переміщається в пляшку. Наповнення пляшки рідиною триває до тих пір, доки рівень рідини в пляшці не перекриє отвір наконечника. Після цього рідина заповнює повітряну трубку до рівня рідини в резервуарі. Під час розгерметизації горловини пляшки атмосферний тиск повітря зайву рідину в пляшці і в повітряній трубці виштовхує в резервуар. При подальшому підніманні дозувального пристрою гумова прокладка повертається в початковий стан і щільно прилягає до наконечника. В подальшому пляшка виводиться з машини.
Існують і інші конструкції фасувальних пристроїв, принцип роботи
І конструктивні схеми яких подібні наведеним. А тому наведені схеми є характерними для цієї групи пристроїв.
Цікавим представником вакуумного способу фасу вання рідин є пристрій машини Оігшіпі 24/6 (рис. 3.56). За принципом роботи цей пристрій подібний до сифонного пристрою для барометричного фасування (рис. 3.54). Основною відмінністю конструктивного виконання є наявність Центральної трубки для відсмоктування повітря з порожнини пляшки.
До оригінальних конструктивних схем пристроїв цієї групи можна також
|
Рис. 3.56. Пристрій фасування машини Girmini 24/6: 1 — ролик; 2 — вісь; З — шток; 4 — клапан; 5 — трубка; 6 — перехідна трубка; 7 — обмежувач; 8 — повітряна трубка: 9 —ущільнювальне кільце; 10 — зливна трубка; 11 — дзвіночок; 12 — наконечник; 13 —штанга |
Віднести пристрої машин шведської фірми Alka і німецької фірми Seitz (рис. 3.57).
Фасувальний пристрій фірми Alka (рис. 3.57 а, І позиція) складається з стакана 3, що прикріплений за допомогою гайки 1 до корпусу витратного резервуару. В стакан 3 зверху встановлено зовнішню трубку 5 з гумовим кільцем 7 для ущільнення, гайкою 8 з внутрішньою трубкою 6.
Всередині стакана розміщена пружина 4 і напрямний конус 2. Фасувальні пристрої в машині (рис. 3.57 а, II позиція) встановлені під ковпаками 5, що прикріплені до перегородки 2. У верхній частині ковпак з’єднаний
|
Рис. 3.57. Фасувальні пристрої машин: а) шведської вірми Alka: І—розріз: 8— гайки; 2 — конус; 3 — стакан; 4 — пружина; 5,6 — трубки; 7—ущільнювальне кільце; II — схема пристрою в витратному резервуарі: І — кришка; 2 — перегородка; 3 — ущільнення; 4 — резервуар; 5 — ковпак; 6 — стакан; 7 — поплавок; б) німецької фірми Seitz машина Gorda: 1,2— — трубки; 3 — гайка; 4 — механізм для регулювання висоти підйому зливної трубки |
З розрідженим простором резервуару. Вакуум в надрідинному просторі резервуару підтримується вакуум-насосом. Нижня частина ковпака входить в рідину і розділяє простір під ковпаком в резервуарі. Коли пляшка відсутня, камера під ковпаком заповнюється повітрям з атмосферним тиском через зовнішню трубку. Рівень рідини під ковпаком буде дещо нижчим, ніж у витратному резервуарі. Між кришкою і корпусом резервуару встановлено гумове ущільнення 3. Під час надходження пляшки під фасувальний пристрій горловина її центрується, піднімається до контакту з гумовим кільцем і герметизується. Тим самим роз’єднується простір під ковпаком з атмосферою. В цей час під ковпаком і в пляшці створюється розрідження, рівень рідини під ковпаком буде підніматися до рівня у витратному резервуарі і через отвори в гайці присірою буде переміщатися в пляшку. Під час переміщення пляшки донизу здійснюється розгерметизація її горловини, повітря надходить під ковпак, витискаючи рідину як з-під ковпака, так і з горловини пляшки і трубок пристрою. Таким чином положення нижнього
|
А) б) Рис. 3.58. Фасувальний пристрій машини Т1-ВР-2Щ: а — загальний вигляд: 1 — дзвіночок; 2 — наконечник; 3, 5 — труби для відведення повітря; 4 — пружина; 5 — штанга; б — центральна трубка; 7 — конус ущільнення; 8, 13 — втулки; 9 — зливна втулка; 10 —гайка; 11 — клапан; 12 — корпус клапана; 14 — мірний стакан; 16 — витискувач; 17 — фіксатор: 18 клапан; 19 прокладка; 20 — ролик; 21 — прокладка; б — фасування за рівнем: 1 — трубка для відведення повітря; 2 — центральна трубка; 3 — дзвіночок; 4 — конус ущільнення; в) фасування за об’ємом: 1 зливний конус; 2 прокладка; 3 трубка для відведення повітря; 4 — дзвіночок |
Кінця внутрішньої трубки визначає рівень рідини в пляшці. Рівень рідини в резервуарі регулюється поплавком.
Особливістю конструкції пристрою фірми Seitz (рис. 3.57 б) є додатково встановлений механізм для регулювання висоти піднімання зливної трубки
2. Це приводить до зміни величини зазору між її кромкою і наконечником на повітряній трубці 1. Зазор змінюється за рахунок повороту гайки 3. Інші елементи цього пристрою і принцип роботи подібні описаним вище.
Пристрої для фасування рідин під вакуумом з формуванням дози у споживчій гарі за рівнем принципово мало відрізняються один від іншого, незважаючи на різноманітність їх конструкцій.
Дещо складніші конструктивно пристрої, що можуть забезпечувати дозування як за рівнем у споживчій тарі, так і за об’ємом у мірному стакані.
До характерних конструктивних схем таких пристроїв можна віднести пристрої машин Т1-ВР-2Щ, РЗ-ВХР-6 та ін.
Пристрої для формування дози за об’ємом у мірному стакані
Машина Т1-ВР-2Щ призначена для фасування вин і соків в гарячому стані під вакуумом як за рівнем у споживчій тарі, так і за об’ємом у мірному стакані. На рис. 3.58 наведена схема дозувального пристрою при формуванні дози як за рівнем, так і за об’ємом. У випадку фасування за рівнем зливний клапан виконано на кінці наконечника. Він відкривається при підніманні конуса по штангах під дією пляшки, а закривається — за рахунок пружності гумового клапана. Вино, що попало в наконечник по завершенню фасування, відсмоктується у витратний резервуар. У випадку фасування за об’ємом в конструкції пристрою заміняють частину деталей — конус, зливну втулку, наконечник (рис. 3.58 в). Наповнення пляшки здійснюється через зливний клапан між діафрагмою і сідлом клапана наконечника і далі через зливну втулку шатровим методом по стінках пляшки. Відкриття клапана наповнення мірного стакана здійснюється від верхнього копіра, встановленого ззовні машини. Для забезпечення вакуумування операції повітряні трубки з’єднані з витратним резервуаром, в якому постійно підтримується розрідження. В двокамерних системах фасування повітряні трубки з’єднані з колектором, де підтримується розрідження.
Машина РЗ-ВХР-6 призначена для одночасного проведення процесів з стерилізації пляшок сірчистим газом і наповнення їх вином під вакуумом за рівнем і об’ємом. На рис. 3.59 наведена схема фасувального пристрою у варіанті фасування тільки за рівнем, а на рис. 3.60 — в комплексі із мірним стаканом і клапаном, що забезпечує фасування як за рівнем, так і за об’ємом. В останньому виконанні пристрою достатньо зняти пружину 9, і клапан 12 буде постійно відкритим, що забезпечить
Рис. 3.59. Фасувальний пристрій машини РЗ-РХР-б (формування дози за рівнем в пляшці): 1 — наконечник; 2 — конусне потовщення; 3 — гніздо зливного клапана; 4 — зливний клапан; 5 — зірочка копір; б — корпус; 7 — гвинт; 8 — повітряна трубка; 9 — напрямна повітряної трубки; 10 — гніздо вакуумного клапана; 11 вакуумний клапан; 12 — напрямна стрижня вакуумного клапана;
13 — стрижень вакуумного клапана; 14 — важіль; 15 — гумова діафрагма;
16 — гайка; 17 — напрямна; 18 — пружина; 19 — шток; 20 — пулька; 21 — гвинт; 22 — втулка штока блокувального клапана; 23 — клямка; 24 — гільза блокувального клапана; 25 — шайба; 26 — пружина блокувального клапана; 27 — гумова діафрагма; 28 — гніздо блокувального клапана; 29 — блокувальний клапан; ЗО — шток блокувального клапана; 31 — клапан подачі С02; 32 — шток клапана подачі СО у, 33 — гніздо клапана подачі С02; 34 пружина; 35 — гвинт; 36 — втулка; 37 — діафрагма; 38 — сферичний наконечник штока — клапана; 39 — штифт; 40 — пластина: 41 — гвинт; К, К1, К2, КЗ — канали подачі газів С02 і 502 в пляшку фасування за рівнем. Принцип фасування наступний. Пляшки подаються на піднімальний столик, який переміщає їх до фасувального пристрою.
Для керування роботою пристрою з зовнішнього боку резервуару прикріплено п’ять упорів 1-У і п’ять планок 1-У, які послідовно діють на елементи керування, гим самим послідовно здійснюється стерилізація пляшок і заповнення їх вином.
При фасуванні продукції за об’ємом процес проходить таким чином.
Вакуумування пляшок. Упор І повертає зірочку 5 (рис. 3.59) на
|
Рис. 3.60. Фасувальний пристрій машини РЗ-РХР-6 (формування дози як за рівнем, так і за об’ємом): 1 — фасувальний пристрій; 2 — мірний стакан; З — витискач-регулятор величини дози продукції; 4 — гвинт; 5 — прокладка; 6, 9 — пружини; 7 — шток клапана; 8 — гайка; 10 — втулка; 11 — важіль; 12 — клапан подачі продукції в мірний стакан |
60°, шток 19 переміститься доверху на 5 мм, тим самим відкриється вакуумний клапан 11 і в пляшці буде створено розрідження.
Заповнення пляшки сірчистим газом і її стерилізація. Вакуум по каналах К, К1, К2, КЗ розповсюдиться до зони А блокувального пристрою, гумова діафрагма 27 прогнеться і відведе клапан 29 від гнізда.
Планка І повертає клямку 23 і утримує її в положенні, в якому клапан 29 не може закритися.
Упор II повертає зірочку 5, шток 19 переміщається донизу, і вакуумний клапан 11 закривається.
Планка II відкриває клапан Г подачі сірчистого газу, і газ заповнює пляшку, після чого цей клапан закривається. Здійснюється процес стерилізації пляшок сірчистим газом.
Видалення із пляшок сірчистого газу. Упор III повертає зірочку 5, шток 19 переміщається доверху на 5 мм, вакуумний клапан відкритий —
З пляшки відсмоктується сірчистий газ (створюється розрідження).
Планка III відкриває клапан Д подачі вуглекислого газу, який із зони Б переміщається в зону В і далі в пляшку, витискаючи залишки сірчистого газу. Потім планка І звільняє клямку, планка III — клапан подачі вуглекислого газу. Доступ С02 в пляшку зупинено, а вакуумування її продовжується.
Фасування вина. Упор IV повертає зірочку 5, шток 19 переміщається доверху на 10 мм, здійснюється відкриття клапана 4 і переміщення рідини в пляшку.
Планка IV повертає клямку 23, що утримує клапан 29 блокування у відкритому стані.
Упор V повертає зірочку 5, шток 19 переміщається донизу на 15 мм, здійснюється послідовне закриття вакуумного клапана Г і клапана 4 для переміщення вина.
Планка V відкриває клапан Д подачі вуглекислого газу, яким заповнюється надрідинний простір в пляшці.
Після цього планки IV і V перестають діяти на клапан Д подачі С02 і блокувальний клапан 29, а тому вони повертаються в початкову позицію. Потрібна (задана) точність заповнення пляшок вином досягається за допомогою витискувана 3.
В пристрої передбачено блокування переміщення рідини, газів 802 і С02 при подачі дефектних пляшок.
ПАКУВАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ13 июля, 2013