Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки
Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к полуавтоматам для розлива пива и других пенящихся напитков, не допускающих контакт с кислородом, в пластиковые бутылки из изобарических емкостей с противодавлением и укупорки указанных бутылок. Аппарат включает стол, размещенную на столе на вертикальной стойке горизонтально расположенную поворотную карусель с гнездами для удержания пластиковых бутылок за горлышки, укупорочный блок, розливочный блок с головками для подачи напитка с противодавлением в пластиковые бутылки, соединенный трубопроводами с изобарической емкостью, и блок управления аппаратом с пневмосистемой и пультом управления. Кроме того, он снабжен верхней и нижней подвижными траверсами, выполненными в виде пластин с направляющими втулками, расположенными на столе с противоположных его сторон на вертикальной стойке над поворотной каруселью на разной высоте и имеющими приводы их вертикального перемещения вдоль вертикальной стойки. На верхней подвижной траверсе установлен розливочный блок, на нижней траверсе - укупорочный блок, а гнезда для удержания бутылок за горлышки расположены на поворотной карусели под розливочным блоком и блоком укупоривания бутылок. Головки розливочного блока снабжены наливными трубками. Изобретение позволяет повысить производительность, а также сократить время контакта напитка с кислородом в процессе его наполнения в пластиковые бутылки и укупоривания. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к полуавтоматам для розлива пива и других пенящихся напитков, не допускающих контакт с кислородом, в пластиковые бутылки из изобарических емкостей с противодавлением и укупорки указанных бутылок.
Известно множество автоматизированных линий, включающих операции розлива и укупорки напитков в пластиковые бутылки (патент США №6601618, МПК В 67 С 3/06, опубл. 05.08.2003 г.; патент США №6192946, МПК В 65 В 1/04, опубл. 27.02.2001 г.; патент Австралии №491145, МПК В 67 3/10, 3/06, опубл. 1978 г.; Вольфганг Кунце. Технология солода и пива. - СПб.: «Профессия», 2001. - с.566-567).
Однако такие технологические линии дороги, сложны в эксплуатации и мало пригодны для условий малых предприятий пищевой промышленности.
Известны аппараты для розлива напитков в бутылки или аппараты для укупорки бутылок с напитком (Технологическое оборудование консервных заводов. - М, 1986. - С.418-419).
Однако каждый из аппаратов требует отдельного рабочего места и оператора для его обслуживания.
Операции розлива и укупорки следуют одна за другой, поэтому во многих случаях их целесообразно осуществлять в одном агрегате. Такое объединение двух машин в один агрегат с общим приводом и станиной рационально не только по технико-экономическим соображениям (уменьшение веса, занимаемой площади, расхода электроэнергии, сокращение времени между розливом напитка и его укупориванием в бутылки для сокращения времени контакта напитка с кислородом и др.), но также и с точки зрения улучшения санитарии технологических процессов.
Известен фасовочный автомат (патент РФ №2098346, МПК В 67 С 3/02, опубл. 10.12.1997 г.), содержащий устройства дозировки и укупоривания с дозировочными стаканами и укупорочными патронами, транспортер подачи и перемещения бутылок, привод укупорочных патронов, устройство подачи крышек и блок управления. Кроме того, он содержит дополнительно привод узла розлива с траверсой и выпускными штуцерами, счетно-фиксирующие устройства узлов розлива и укупорки, датчики положения бутылок под укупорочным патроном и верхнего и нижнего положения укупорочного патрона, запорный орган на коллекторе подачи жидкости к узлу розлива, причем привод узла розлива связан механически с запорным органом коллектора подачи жидкости, траверсой с выпускными штуцерами и счетно-фиксирующими устройствами узла розлива, привод укупорочных патронов связан механически со счетно-фиксирующим устройством узла укупорки, а датчики положения укупорочного патрона, датчики положения бутылок связаны электрически с блоком управления и последний с транспортером бутылок и приводами узлов розлива и укупорки. Узел розлива выполнен в виде последовательно расположенных дозировочных стаканов с возможностью раздельной регулировки величины дозы в каждом стакане. Выпускные штуцеры сообщены гибкими шлангами с выходными патрубками дозировочных стаканов, причем при верхнем положении траверсы с выпускными штуцерами гибкие шланги перекрыты, а при нижнем положении траверсы открыты. Счетно-фиксирующие узлы розлива и укупорки выполнены с возможностью изменения угла поворота между двумя последовательными фиксациями делительных звездочек. Приводы узлов розлива и укупорки, а также привод транспортера выполнены с возможностью независимого изменения скорости от нуля до максимально возможной.
Однако такой высокопроизводительный агрегат имеет значительные линейные размеры, что требует больших производственных площадей, а также, как минимум, двух операторов на подаче и выгрузке бутылок. Конвейерная система перемещения бутылок не предусматривает их фиксацию относительно полотна транспортера, что не позволяет быстро перемещать бутылки после заполнения напитком к месту их укупорки, что удлиняет время контакта кислорода с напитком, в частности пивом, ухудшая его качество. Кроме того, агрегат не позволяет производить розлив напитков из изобарических емкостей с противодавлением и укупорку пластиковых бутылок с напитком, которые деформируются в таком агрегате при осевых нагрузках.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является установка для розлива и укупорки напитков в бутылки (Полезная модель РФ №14924, МПК В 67 С 3/00, опубл. 10.09.2000 г.), ключающая рабочий стол с монтажной рамой, установленный на рабочем столе прижимной узел, содержащий держатель, имеющий возможность поворота в горизонтальной плоскости, и механизм привода держателя для осевого перемещения в вертикальной плоскости, закрепленные на монтажной раме над прижимным узлом укупорочную головку с приводом вращения и разливочную головку с двумя подводящими штуцерами и одним отводным штуцером. Механизм привода содержит узел фиксации держателя в рабочем положении, относительно разливочной и укупорочной головок.
Однако такой агрегат имеет низкую производительность, т.к. операции наполнения и укупорки проводятся последовательно и время цикла складывается из суммарного времени выполнения указанных операций. Аппарат одновременно обеспечивает последовательно розлив и укупорку одной пластиковой бутылки. При увеличении количества бутылок значительно увеличатся габариты агрегата и зона его обслуживания, что затруднит работу оператора. Кроме того, при использовании данного аппарата для розлива пива, последний не обеспечивает необходимое условие процесса розлива и укупорки напитка, а именно: наблюдается длительный контакт пива с кислородом в процессе его наполнения в пластиковую бутылку, которое производится путем подачи пива в бутылку сверху вниз, вследствие чего напиток контактирует с кислородом в течение всего времени наполнения бутылки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности аппарата с обеспечением его обслуживания одним оператором, а также сокращение времени контакта напитка с кислородом в процессе его наполнения в пластиковые бутылки.
Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате для розлива и укупорки напитков в пластиковые бутылки, включающем стол со столешницей, выполненной в виде поддона, размещенную на столе на вертикальной стойке горизонтально расположенную поворотную карусель с ручным приводом ее дискретного вращения и гнездами для удержания пластиковых бутылок за горлышки, укупорочный блок с приводом вращения головок, розливочный блок с головками для подачи напитка с противодавлением в пластиковые бутылки, соединенный трубопроводами с изобарической емкостью и блок управления аппаратом с пневмосистемой и пультом управления, согласно изобретению он снабжен верхней и нижней подвижными траверсами, выполненными в виде пластин с направляющими втулками, расположенными на столе с противоположных его сторон на вертикальной стойке над поворотной каруселью на разной высоте и имеющими приводы их вертикального возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной стойки, причем на верхней подвижной траверсе установлен розливочный блок, на нижней траверсе - укупорочный блок, а гнезда для удержания бутылок за горлышки расположены на поворотной карусели под розливочным блоком и блоком укупоривания бутылок, количество которых соответствует количеству розливочных и укупорочных головок в блоках розлива и укупоривания. Головки розливочного блока снабжены наливными трубками.
Поворотная карусель содержит трубу, верхний и нижний диски, расположенные вокруг вертикальной стойки. Верхний диск прикреплен неподвижно к верхнему торцу трубы, а нижний диск установлен вокруг трубы с возможностью осевого перемещения вдоль трубы и фиксации на ней посредством фиксирующего механизма (для обеспечения настройки карусели на различную тару). Гнезда для удержания бутылок за горлышки выполнены на верхнем диске, а на нижнем диске имеются ручки для ручного привода карусели и фигурные гнезда под донышки бутылок для предотвращения их проворачивания, расположенные под гнездами верхнего диска и соосно им. Поворотная карусель установлена с возможностью стопорения в положении, когда одна часть бутылок находится под блоком укупоривания, а другая - под разливочным блоком.
Механизм пуска привода возвратно-поступательного перемещения нижней траверсы блока укупоривания установлен с возможностью включения через ломающийся рычаг при зацеплении его с верхней траверсой розливочного блока в момент ее поступательного движения вниз.
Аппарат имеет две розливочные и две укупорочные головки соответственно в блоках розлива и укупоривания.
Техническое решение поясняется следующими графическими материалами. На фиг.1 представлена схема аппарата для розлива и укупорки бутылок. На фиг.2 - то же, вид А. На фиг.3 - то же, вид В. На фиг.4 - то же, вид Б, сверху. На фиг.5 представлена пневматическая схема управления аппаратом.
Аппарат для розлива и укупорки напитков в пластиковые бутылки включает стол 1 со столешницей, выполненной в виде поддона, и размещенную на столе 1 на вертикальной стойке 2 горизонтально расположенную поворотную карусель 3 с ручным приводом ее дискретного вращения, укупорочный блок 4 с приводом вращения двух головок 5, розливочный блок 6 с двумя головками 7 для подачи напитка с противодавлением в пластиковые бутылки 8, соединенный трубопроводами 9 с изобарической емкостью (на чертежах не показана) и блок управления аппаратом с пневмосистемой и пультом управления 10. Кроме того, аппарат снабжен верхней 11 и нижней 12 подвижными траверсами, выполненными в виде пластин с направляющими втулками, расположенными на столе 1 с противоположных его сторон на вертикальной стойке 2 над поворотной каруселью 3 на разной высоте и имеющими соответственно приводы 13 и 14 их вертикального возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной стойки 2. На верхней подвижной траверсе 11 установлен розливочный блок 6, на нижней траверсе 12 - укупорочный блок 4. Поворотная карусель 3 содержит трубу 15, верхний 16 и нижний 17 диски, расположенные вокруг вертикальной стойки 2. Верхний диск 16 прикреплен неподвижно к верхнему торцу трубы 15, а нижний диск 17 установлен вокруг трубы 15 с возможностью осевого перемещения вдоль трубы 15 и фиксации на ней посредством фиксирующего механизма 18. На верхнем диске 16 выполнены гнезда 19 для удержания бутылок 8 за горлышки, а на нижнем диске 17 имеются ручки 20 для ручного привода карусели 3 и фигурные гнезда 21 под донышки бутылок 8 для предотвращения их проворачивания, расположенные под гнездами 19 верхнего диска 16 и соосно им. Поворотная карусель 3 установлена с возможностью стопорения в положении, когда одна часть бутылок 8 находится под блоком 4 укупоривания, а другая - под розливочным блоком 6. Гнезда 19 для удержания бутылок 8 за горлышки расположены на верхнем диске 16 поворотной карусели под розливочным блоком 6 и блоком 4 укупоривания бутылок 8, количество которых соответствует количеству соответственно укупорочных и розливочных головок 5 и 7 в блоках розлива и укупоривания. Головки 7 розливочного блока снабжены наливными трубками 22 и соединены трубопроводами 23 с пеноотделителями 24.
Управление работой аппарата осуществляют через пневмосистему (фиг.5), которая содержит пневморесивер 25, схему 26 управления работой укупорочным блоком 4 и схему 27 управления работой розливочным блоком 6. Схема 26 включает пневмоцилиндр 28, кинематически связанный штоком 29 с нижней траверсой 12 укупорочного блока 4, а также трехлинейный двухходовый распределитель 30 потоков с ломающимся рычагом "А", пневматически связанный через двухходовый пятилинейный распределитель 31 потоков (с пневмоуправлением) с пневмоцилиндром 28, приводом вращения укупорочных головок 5 и пневморесивером 25. Пуск привода возвратно-поступательного перемещения нижней траверсы 12 блока 4 укупоривания осуществляется через рычаг "А" распределителя 30 при зацеплении его с верхней траверсой 12 розливочного блока 6 в момент ее поступательного движения вниз.
Схема 27 включает пневмоцилиндр 32, кинематически связанный штоком 33 с верхней траверсой 11 розливочного блока 6, а также пятилинейный двухходовый распределитель 34 потоков с рукояткой управления и фиксацией положения, пневматически связанный с пневмоцилиндром 32 и пневморесивером 25, и трехлинейный двухходовый распределитель 35 потоков с рукояткой управления и фиксацией положения пневматически, связанный с пережимными клапанами 36 и пневморесивером 25. Кроме того, схема 27 имеет шаровой кран 37, пневматически соединенный с источником углекислого газа (на чертежах не показан) и головками 7 розливочного блока 6.
Аппарат работает следующим образом. Траверсы 11 и 12 соответственно розливочного 6 и укупорочного 4 блоков находятся в верхнем исходном положении. Нижний диск 17 карусели 3 устанавливают в соответствии с размером бутылок 8 и фиксируют механизмом 18 на трубе 15. В зоне укупоривания устанавливают в гнезда 19 и 21 карусели 3 пустые пластиковые бутылки 8 и вставляют пробки в головки 5 укупорочного блока 4. Далее оператор поворачивает за рукоятку 20 карусель 3 на 180°, подводя пустые бутылки 8 в зону налива под головки 7 розливочного блока, и включает распределитель 34 потоков на опускание траверсы 11 с розливочным блоком 6. При движении траверсы 11 вниз автоматически включается распределитель 30 потоков с ломающимся рычагом "А", управляющий укупоривающим блоком 4 через распределитель 31. Пневмоцилиндр 28 опускает траверсу 12 укупоривающего блока 4 вниз. Одновременно раскручиваются шпиндели головок 5 блока 4 с пробками. По истечении времени закручивания пробок на бутылках 8 пневмоцилиндр 28 возвращает траверсу 12 в исходное верхнее положение. После герметизации бутылок 8 с головками 7 розливочного блока 6 в зоне налива, оператор открывает кран 37 для заполнения этих бутылок углекислым газом. Через 2-3 с кран 37 закрывается. Оператор переводит распределитель 35 потоков, управляющий пережимными (наливными) клапанами 36 в положение «налив» пива. Налив напитка в бутылки 8 производится через наливные трубки 22 снизу вверх (от дна к горлышку бутылки), в результате чего слой пены защищает напиток, например пиво, от контакта с кислородом, что сохраняет его качество. За время налива (15-20 с) оператор снимает заполненные пивом и укупоренные бутылки 8 из зоны укупоривания, вставляет на их место пустые бутылки 8 и пробки в головки 5 укупоривающего блока 4. После заполнения бутылок 8 пивом до определенного уровня (в зоне налива), оператор переводит распределитель 35 потоков на закрытие клапанов 36. Далее сбрасывают давление в бутылках 8 и распределитель 34 потоков переводят в положение на подъем траверсы 11 розливочного блока 6. После подъема траверсы 11, оператор поворачивает за рукоятку 20 карусель 3 на 180° и пустые бытылки 8 переводят из зоны укупоривания в зону налива.
Заявляемый малогабаритный аппарат параллельно-последовательного действия для розлива с противодавлением пива и других пенящихся напитков в пластиковые бутылки и их укупорки пластиковыми крышками обслуживается одним оператором. Кроме того, по сравнению с известными аналогами сокращается время (до 1 с) между операциями налива и укупорки, что снижает время контакта напитка с кислородом. Налив напитка в бутылки производится через наливные трубки снизу вверх (от дна к горлышку бутылки) в результате чего слой пены защищает напиток, например пиво, от контакта с кислородом, что сохраняет его качество.
Повышение производительности аппарата достигается за счет одновременного наполнения и укупорки нескольких бутылок.
1. Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки, включающий стол со столешницей, выполненной в виде поддона, размещенную на столе на вертикальной стойке горизонтально расположенную поворотную карусель с ручным приводом ее дискретного вращения и гнездами для удержания пластиковых бутылок за горлышки, укупорочный блок с приводом вращения головок, разливочный блок с головками для подачи напитка с противодавлением в пластиковые бутылки, соединенный трубопроводами с изобарической емкостью, и блок управления аппаратом с пневмосистемой и пультом управления, отличающийся тем, что он снабжен верхней и нижней подвижными траверсами, выполненными в виде пластин с направляющими втулками, расположенными на столе с противоположных его сторон на вертикальной стойке над поворотной каруселью на разной высоте и имеющими приводы их вертикального возвратно-поступательного перемещения вдоль вертикальной стойки, причем на верхней подвижной траверсе установлен разливочный блок, на нижней траверсе - укупорочный блок, а головки разливочного блока снабжены наливными трубками.
2. Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки по п.1, отличающийся тем, что гнезда для удержания бутылок за горлышки расположены на поворотной карусели под разливочным блоком и блоком укупоривания бутылок, количество которых соответствует количеству разливочных и укупорочных головок в блоках розлива и укупоривания.
3. Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки по п.1, отличающийся тем, что поворотная карусель содержит трубу, верхний и нижний диски, расположенные вокруг вертикальной стойки; верхний диск прикреплен неподвижно к верхнему торцу трубы, а нижний диск установлен вокруг трубы с возможностью осевого перемещения вдоль трубы и фиксации на ней посредством фиксирующего механизма, причем гнезда для удержания бутылок за горлышки выполнены на верхнем диске, а на нижнем диске имеются ручки для ручного привода карусели и фигурные гнезда под донышки бутылок для предотвращения их проворачивания, расположенные под гнездами верхнего диска и соосно им.
4. Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки по п.1, отличающийся тем, что он имеет две разливочные и две укупорочные головки соответственно в блоках розлива и укупоривания.
5. Аппарат для розлива и укупорки напитков в бутылки по п.1, отличающийся тем, что механизм пуска привода возвратно-поступательного перемещения нижней траверсы блока укупоривания установлен с возможностью включения через ломающийся рычаг при зацеплении его с верхней траверсой разливочного блока в момент ее поступательного движения вниз.
