Автомат предназначен для завертки мягких глазированных и неглазированных конфет вперекрутку в три обертки: рулонную этикетку, фольгу и подвертку; автомат устанавливается в поточных линиях производства и автоматической завертки конфет.
Рис. 10.7. Конфетозаверточный автомат ЗКЦА
Преимущества автомата — короткий путь подачи изделий в заверточный механизм благодаря вертикальному расположению рабочего ротора и наличию ряда устройств в питателе и механизме завертки, обеспечивающих высокопроизводительную работу автомата при завертке конфет.
Автомат ЗКЦА (рис. 10.7) состоит из станины 1, ленточного транспортерного питателя 10, механизма щетки 8, механизма
Рис. 10.8. Структурная кинематическая схема автомата ЗКЦА
разматывания обертки с бобинодержателями 6, механизма подачи и отрезания обертки 15, механизма завертки 14, механизмов блокировки подачи обертки 9, механизма щупа 13, светильника с фотосопротивлением 12, механизма защелок 2, лотка 3, поддона 4, счетчика количества завернутых конфет 16, тормоза 5, пульта управления 11, электрощита 7, устройства 17 для ручного проворота автомата.
Привод всех механизмов автомата осуществляется от электродвигателя 10 (см. рис. 10.8). Через систему ременных и зубчатых передач приводятся валы и кулачковые механизмы, связанные системой рычагов с рабочими органами машины.
Транспортер-питатель 17 (рис. 10.8) приводится в движение от шкива 27. Поступающая на завертку конфета 3 подается ленточным питателем 17 до упора 1. Перпендикулярно движению конфеты расположен толкатель 2, ас противоположной стороны установлена заслонка 13. Она совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. При подаче изделия к толкателю заслонка находится в верхнем положении на уровне направляющей транспортера-питателя и препятствует перекосу изделия. Одновременно приводятся во вращение стальной 18 и обрезиненный 19 ролики подачи обертки. Затем толкатель 2 передает конфету 3 к захватам заверточного ротора. При этом заслонка 13 опускается к моменту входа ее в захваты, вращающийся нож 16 отрезает оберточный материал и толкатель 2 подает конфету в захваты ротора вместе с оберткой. Заслонка 13 загибает вокруг конфеты нижний клапан, а верхний клапан подгибается неподвижной направляющей. Для фиксации отрезанной обертки на конфете и сопровождения ее в фиксированном положении до подачи в захваты ротора служат подпружиненные рычажные упоры с планками 14 и 15, которые расположены напротив толкателя 2.
Ротор имеет шесть пар лапок (захватов) и периодически поворачивается на 60°, подводя каждый раз новую пару лапок в положение для заталкивания в нее конфеты.
Заверточный ротор перемещает конфету, упакованную по периметру с четырех сторон, в положение, когда концы обертки устанавливаются напротив закручивающих головок 20. Они захватывают концы обертки и, вращаясь, закручивают их на 1,5—2 оборота. Кроме вращательного, головки имеют еще и поступательное движение: при перекрутке обертки головки сближаются. Тем самым исключается возможность разрыва обертки на изделии. Завернутая конфета удаляется из захватов ротора вертушкой-выталкивателем 21 на обводной транспортер или в подставляемую тару.
Если перед началом хода толкателя 2 перед ним не окажется конфеты 3, то упор 1 замкнет контакты цепи электромагнита 6, который передвинет вправо тягу 7, и защелки 12, 9, 8 не позволят рычагам толкателя 2, борта 13 и рамки прижима 14 повернуться. Благодаря этому толкатель не сломает конфету, которая может оказаться перед ним не полностью, рамка прижима не забросит концы обертки в захваты ротора, а борт будет перекрывать проход в боковой стенке транспортера напротив толкателя.
Начало движения толкателя (момент цикла), при котором контролируется наличие конфеты упором 1, определяется положением кулачка 25, управляющего конечным выключателем 26. Конечный выключатель имеет две пары контактов. Нажатие конфеты на упор намного раньше начала рабочего цикла не вызовет обесточивание электромагнита 6, так как в этот момент замкнуты верхние контакты конечного выключателя 26, блокирующие контакты щупа. Только в момент выстоя толкателя 2 кулачок 25 разрывает верхнюю пару контактов, обесточивая электромагнит 6, и пружина 11 вытягивает защелки 8, 9, 12. Таким образом, происходит разблокировка механизма толкателя. Кулачок 25 и конечный выключатель 26 обеспечивают блокировку и разблокировку механизма толкателя в один и тот же момент цикла.
Кроме того, при отсутствии конфеты под рычагом 4 он нажимает на контакты 5 и через конечный выключатель 26 с помощью электромагнита 22 выключает подачу обертки. При замыкании электрической цепи электромагнита 22 размыкается однооборотная муфта 24 и останавливается механизм подачи (ролики 18 и 19) и обрезки обертки (нож 16). Во избежание рассогласования действия механизмов при новом включении в работу электромагнит 22 снабжен конечным выключателем 23, который обесточивает электромагнит 6. Благодаря этому подача обертки включится только в том случае, когда начнется движение толкателя 2.
Во избежание смещения в цикле момента размыкания муфты 24 при повороте вала по инерции на нем установлен колодочный тормоз 5 (см. рис. 10.7).
Автоматы ЗКЦА могут эксплуатироваться в линии производства конфет с подачей их от питателя, представляющего собой систему ручейковых транспортеров (по числу автоматов в линии), а также отдельно вне линии от индивидуальных (ручного и механического) питателей. Индивидуальный ручной питатель представляет собой неподвижный столик, примыкающий непосредственно к транспортеру питателя автомата.
Индивидуальный механический питатель А2-ШПШ (конструкция УкрНИИпродмаша) состоит из двух последовательно подающих транспортеров, узкого поперечного транспортера и установленного над ним вертикального транспортера (габаритные размеры питателя (в мм) 795X770X910; масса 240 кг; производительность — по автомату). В групповой питатель конфеты поступают от глазировочной машины; в индивидуальные питатели конфеты подаются оператором.
При установке автомата в линию (рис. 10.9, а) конфеты А из ручейкового транспортера 1 питателя, к которому автомат устанавливается под углом 90° или другим углом, вращающимся диском 2, огражденным подвижной направляющей 3, подаются между неподвижными направляющими 4 на транспортер 5 питателя автомата. Конфеты, поступившие на транспортер питателя в положении на ребре, укладываются щеткой 6 плашмя или сбрасываются с транспортера через пониженные участки направляющих 4. Конфеты на транспортер питателя должны поступать уже ориентированными по длинной стороне.
При питании автомата от индивидуального ручного питателя (рис. 10.9, б) конфеты А оператором ориентированно со столика 7 передаются непосредственно на транспортер 5 питателя автомата.
С индивидуального механического питателя А2-ШПШ (рис. 10.9, в) первым подающим транспортером 8 конфеты А
Рис. 10.9. Схемы подачи конфет к заверточным автоматам с ленточными питателями:
а — от линии; б — от индивидуального ручного питателя; в — от индивидуального механического питателя А2-ШПШ
При переполнении питателя автомата подвижная направляющая 3 опускается под действием электромагнита, которым управляет фотоэлектрический датчик питателя автомата, и конфеты сбрасываются.
подаются на второй подающий транспортер 9. Так как скорость последнего значительно больше скорости первого, между конфетами создаются интервалы. Конфеты, подходя к поперечному транспортеру 10, под действием трения о его поверхность и движения вертикального транспортера 11 поворачиваются длинной стороной по ходу движения. Сориентированные по ходу движения конфеты передаются на транспортер 5 питателя автомата. Так же, как и в случае установки автомата в линию, конфеты, поступившие на транспортер питателя в положении на ребре, укладываются щеткой 6 плашмя или сбрасываются с транспортера через пониженные участки направляющих.
При переполнении питателя автомата привод питателя А2-ШПШ выключается по сигналу фотоэлектрического датчика, установленного на питателе автомата.
Рычаг 12 контролирует наличие конфеты. При ее отсутствии он поворачивается и через конечный выключатель блокирует подачу обертки.
Транспортером 5 питателя автомата конфеты подаются до неподвижного упора 14 между толкателем 15 и рамкой 13. Конфета, доведенная транспортером 5 до неподвижного упора 14, сдвигается с транспортера 5 толкателем 15 в ротор механизма завертки автомата. Перед началом движения толкателя подвижная рамка 13 отходит с пути движения конфеты.
Заверточный агрегат ИЗЛ. В производстве ириса и леденцовой карамели широкое распространение нашли формующе- заверточные агрегаты ИЗЛ, «Футурус» и др., в которых осуществляется непрерывное формование жгута, резка его на отдельные изделия и автоматическая завертка. В СССР заводом «Киевпродмаш» выпускается агрегат ИЗЛ с заверточными автоматами ИЗМ-1 и ИЗМ-2.
Агрегат с автоматом ИЗМ-1 предназначен для производства ириса типа «Золотой ключик» путем формования изделий из жгутов ирисной массы и завертки с двусторонней перекруткой концов обертки; завертка производится в парафинированную подвертку и этикетку или в парафинированную подвертку, фольгу и этикетку, подаваемые с рулонов.
Агрегат с автоматом ИЗМ-2 применяют для формования и завертки леденцовой карамели типа «Театральная» и др. Устанавливается агрегат в поточных линиях производства завернутого ириса или леденцовой карамели.
Агрегат ИЗЛ (рис. 10.10) состоит из обкаточной машины КРМ-2 (или КРМ-3) 1 и заверточного автомата ИЗМ-1 7.
Обкаточная машина КРМ-2. Машина предназначена для формования из ирисной (или карамельной) массы жгута, калибровки и подачи его в заверточный автомат.
Машина КРМ-2 состоит из рифленых конических веретен 3, механизма прокатки и калибровки жгута 5, желоба 2, привода веретен 6 и станины 4.
В желобе смонтирован паровой змеевик для обогрева массы. Змеевик сверху закрыт защитным экраном, благодаря которому предотвращается попадание на змеевик крошек формуемой массы.
Обкаточная машина имеет два привода — узла веретен и механизма прокатывающих роликов. Привод веретен осуществляется от индивидуального электродвигателя через клиноременную передачу и цилиндрические зубчатые передачи. Ролики первой и второй прокаток получают движение через цилиндрические зубчатые колеса от шестерни ролика третьей прокатки. Диаметр жгута регулируют от 18 до 25 мм.
Откалиброванный до нужного диаметра жгут формуемой массы по лотку непрерывно подается в заверточную машину- автомат.
Ирисоформующе-заверточный автомат ИЗМ-1. Автомат предназначен для формования ириса из жгута, поступающего из обкаточной машины КРМ-2, завертки его в подвертку, фольгу и этикетку, подаваемые с бобин, с двусторонней перекруткой концов этикетки.
Автомат состоит из станины 14 с приводом, механизма подачи и формования ирисного жгута 8, механизма подачи и отрезания обертки 10, механизма разматывания обертки с бобинодержателями 9, механизма завертки 11 с приводом 12 и рабочего ротора 13.
Поступающий из обкаточной машины КРМ-2 ирисный жгут формуется и прокатывается двумя парами прокатных роликов, приобретая при этом в сечении прямоугольную форму (12 Х 10 мм). Периодически от отформованного ирисного жгута вращающимся ножом отрезаются изделия длиной 25 мм. Каждое изделие толкателем подается в лапки ротора. Поскольку между изделием и ротором проходит оберточный материал (бумага для этикеток, фольга, подвертка), изделие входит в ротор вместе с оберткой, обертывающей его с трех сторон. Оберточный материал подается парой роликов, разматывающих его из рулонов, установленных на трех бобинах, и через определенные интервалы отрезается на длину 52 мм.
На рис. 10.11 показаны принципиальная схема и последовательность операций завертки изделия (до закрутки концов обертки).
Основные операции завертывания (рис. Х.11, а) осуществляются в трех рабочих позициях (I, II и III) шестипозиционного вертикального заверточного ротора 2, закрепленного на горизонтальном валу 1.
Вал 1 периодически поворачивается на 60°. При положении ротора 2 в позиции I толкатель 11 подает предварительно отрезанное от жгута 9 изделие на нижнюю губку 13 ротора. Между изделием и ротором находится обертка 12, которая при поступлении изделия в потоо облегает его с трех сторон (рис. 10.11, б, в). Затем подвижная губка 6 ротора зажимает изделие с оберткой, а подгибатель 14 загибает нижний край оберточного материала (рис. 10.11,г). При повороте ротора
Рис. 10.11. Технологическая схема автомата ИЗМ-1:
а —рабочие позиции ротора; б, в, г, д — последовательность завертки в позиции I ротора
верхний край оберточного материала загибается, наталкиваясь на неподвижный щиток 3 (рис. 10.11,д).
В позиции II концы обертки захватываются непрерывно вращающимися лапками 19, которые по мере закручивания сближаются во избежание обрыва концов этикетки. В позиции III завернутое изделие выталкивателем 16 подается на наклонный лоток /7, с которого оно скатывается на отборочный транспортер 18. Когда толкатель 11 проталкивает отрезанное изделие в ротор, жгут упирается во вращающийся нож 10. В дальнейшем толкатель возвращается в исходное положение, обходя снизу неподвижный столик 8, по которому перемещалось изделие.
На рис. 10.11,б показаны рабочие органы, облегчающие ввод изделий с оберткой в ротор: направляющая рамка 15 и рамка прижима обертки 20 (последняя показана только на (р\ис. Х.11, б, в, г, д). Направляющая рамка 15 периодически выходит из ротора и доходит до обертки 12. К ней толкатель
Рис. 10.12. Механический формующий питатель автомата ИЗМ-2 для завертки карамели
11 прижимает обертку и изделие, которые затем совместно вводятся толкателем и рамкой в ротор.
Выступающие за изделие края оберточного материала прижимаются к направляющей рамке 15 рамкой прижима 20. Подача оберточных материалов осуществляется непрерывно вращающимися ро
ликами 4} а отрезание обертки осуществляется с помощью непрерывно вращающегося
ножа 7 и неподвижного ножа 5. Режущая кромка неподвижного ножа расположена наклонно, что улучшает процесс резания упаковочного материала.
Карамелезаверточный автомат ИЗМ-2 отличается от автомата ИЗМ-1 конструкцией питателя. Питатель для карамельного жгута (рис. 10.12) работает следующим образом. Жгут 1 карамельной массы подается в зазор пары вертикальных формующих роликов 2 первой прокатки. По выходе из зазора он превращается в ленту, поступающую в зазор между горизонтальными формующими роликами 5, имеющими по восемь зубьев. Зубья роликов находятся один против другого. Они пережимают ленту, формуя из нее изделия 4, соединенные между собой перемычками 5.
Толщина перемычки не должна превышать 1 мм. Формующие ролики толкают цепочку изделий таким образом, что перемычка оказывается под вращающимся ножом 6. Он отрезает одно изделие 7, которое толкателем 8 перемещается в ротор на завертывание.
Производительность заверточных автоматов (в кг/ч) определяется по формуле
Пч = 60nzC1C2/Ʀ, (X .1)
где n — частота вращения ротора, об/мин; z — число захватов на роторе;
С1 — коэффициент, учитывающий возвратные отходы при завертке (при норме возвратных отходов до 1 % С1=0,99); С2 — коэффициент использования производительности автомата (С2=0,9); Ʀ— количество завертываемыхизделий в 1 кг.
Если принять нормируемые остановки и перерывы в работе автоматов в течение восьмичасовой смены равными 0,5 ч (30 мин), то сменная производительность одного заверточного автомата (в кг в смену) будет
ПСМ = 7,5ПЧ. (Х.2)
Потребное количество заверточных автоматов для установки в линии соответственно составит
N = Псм. лин/Псм. авт» (Х.З)
где Псм. лин — сменная производительность ЛИНИИ, кг; Псм. авт — сменная производительность автомата. Техническая характеристика автоматов для завертки карамели, конфет и ириса
Показатели | С горизонтальным ротором | С вертикальным ротором | |||||
ЕФ-1 | ЕФ-2 | ЕУ-3 | ЗКЦА | ||||
Производительность, шт./мин | До 120 До 110 | 300—400 | 180—260 | ||||
Виды завертки | Впере крутку | В уголок | Впере крутку | Впере крутку | |||
Размеры изделий, заверты ваемых с помощью сменных форматных деталей, мм | |||||||
карамели | 40X18X12 | — | (204-40) X X (134-25) X X (8-16) | — | |||
конфет | — | 42X22X1645X26X14 | (30-40)Х20Х (14-+17) | ||||
ириса | — | — | — | ||||
Мощность электродвига теля, кВт | 0,55 | 0,33 | 1,6 | 1,0 | |||
Частота вращения, об/мин | 1400 | 1440 | 750 | 930 | |||
Габаритные размеры, мм | |||||||
длина | 1600 | 1630 | 1700 | 1697 | |||
ширина | 1200 | 1400 | 1300 | 911 | |||
высота | 1025 | 1000 | 1500 | 1760 | |||
Масса машины, кг | 460 | 550 | 970 | 632 | |||
С вертикальным ротором | |||||||
Показатели | ЕУ-5 | Тип ЕЛ-5 | ИЗМ-1, ИЗМ-2 | ||||
Производительность, шт./мин | 180—350 | 160—250 | 550—600 | ||||
Виды завертки | Вперекрутку Вперекрутку | Впере крутку | |||||
Размеры изделий, завертываемых с помощью сменных форматных деталей, мм | |||||||
карамели | — | — | 25X12X10 | ||||
конфет | (204-40)X(13-25) X(8-16) | (26-43) X(23-27) X 14 | — | ||||
ириса | — | — | 25X12X10 | ||||
Мощность электродвигателя, кВт | 0,8 | 0,75 | 2,8 |
Частота вращения, об/мин |
|||
750 | 925 | 1370 | |
Габаритные размеры, мм | |||
длина | 2100 | 1700 | 1208 |
ширина | 1500 | 1900 | 872 |
высота | 1600 | 1500 | 1940 |
Масса машины, кг | 1020 | 1000 | 720 |