Разливные и укупорочные машины

В конструкции разливных и укупорочных машин в последнее время были достигнуты успехи. Производительность машин постоянно возрастает, внимание конструкторов сосредоточено главным образом на том, чтобы были соблюдены технологические требования, т. е. спокойное течение пива, сокращение потерь углекислого газа, исключение соприкосновения пива с воздухом, гарантия от возможной инфекции пива при розливе и т. п.

Совершенствование разливных машин так же, как моечных, описано в книге «Технология солода и пива», ч. II, поэтому мы указываем только на некоторые наиболее серьезные изменения, которые произошли с 1954 г.

Разливные и укупорочные машины в настоящее время монтируют в один блок (моноблок), они имеют общий привод и полностью синхронизированы. Путь наполненной бутылки от разливной машины к укупорочной сокращен до минимума, а тем самым упрощается контроль и надзор. Производительность машин можно снижать или повышать с помощью вариатора или другого устройства. Только в случае применения для укупорки бутылок рычажных затворов укупорочная машина бывает отделена от разливной.

Разливные машины старых конструкций имеют резервуар с пивом шляповидной формы, площадь соприкосновения воздуха с пивом в них очень большая. Кроме того, работа с подъемом и мойкой крышек затруднительна, и крышка излишне увеличивает высоту разливной машины. Поэтому в последнее время перешли на кольцевые или проточные (канальные) резервуары для пива, которые лучше приспособлены к конструкции скоростных разливных машин, а соприкосновение пива с воздухом в них ограничено или вообще исключено. Особенно распространились кольцевые резервуары, которые обеспечивают лучшее решение задачи обеспечения равномерного и спокойного течения пива из резервуара через разливочные краны в бутылки. На рис. 112 изображены (снизу вверх) резервуары шляповидные, проточные и кольцевые и по этим рисункам можно судить о преимуществах отдельных решений. Кольцевые резервуары могут быть разделены на несколько камер, или же вне кольцевого резервуара подсоединяются две камеры: одна для сжатого воздуха, другая для отводимого воздуха и пены.

Большое внимание уделяется конструкции разливочных кранов. Это наиболее важные части разливных машин, от работы которых зависит наполнение бутылок, оно должно быть спокойным, без вспенивания пива и потерь углекислого газа. Применяемый в Чехословакии трехходовой конический кран, который был широко распространен во всей Средней Европе, сейчас заменяется новыми вентильными или золотниковыми конструкциями, они лучше отвечают повышенной производительности разливных машин. Вентильные или золотниковые разливочные краны сконструированы по-разному, подробнее их рассматривает Хлебечек, из работы которого и взяты некоторые описания. На рис. 113 изображены две вентильные и одна золотниковая конструкции разливочных кранов, которые сегодня наиболее распространены.

Устройство а - клапанное, конструкции Енцингер-Унион, с наполнительной трубкой. Клапаны для пива, сжатого воздуха и отвода воздуха находятся в корпусе, вертикальные каналы выведены за корпус и снабжены уплотнением, пружиной и тарелкой. Канал клапана для пива проходит через наполнительную, трубку и закрывает ее в нижней части. Все три клапана управляются кулачковым валом, размещенным перпендикулярно к резервуару и вращаемым навесным колесным центром. Устройство легко управляется и износ подвижных частей незначительный. Бутылка наполняется до устья горлышка, высота поверхности определяется извлечением наполнительной пивной трубки из наполненной бутылки.

Устройство б - клапанное, конструкции Холстайн-Капперт, аналогично американским конструкциям, используемым для розлива содовой воды и лимонада. Его основой является пивной клапан с пружиной, который открывается и наполняет бутылку только тогда, когда давление в бутылке находится в равновесии с давлением над уровнем пива в кольцевом резервуаре. В резервуаре имеется воздушный клапан, управляемый рычажной системой. В бутылку опускается короткая трубка для воздуха с тарелковидным наконечником, который распределяет пиво по стенке бутылки, трубка имеет отверстие, определяющее уровень пива в бутылке. Пиво стекает через промежуточное кольцо равномерно по стенке без трубки. В горловине подачи пива находится металлическая сетка, обеспечивающая создание напорной подушки между сеткой и поверхностью, которая препятствует образованию пены. После наполнения бутылки подача воздуха и пива прекращается, а воздух из горлышка бутылки перед отводом бутылки удаляется в атмосферу через кран. Если бутылка лопнет, подача пива автоматически прекратится. Негерметичная бутылка тоже не может заполниться.

Преимущество большой проточной поверхности этих устройств, по Хлебичку, несколько уменьшается из-за меньшего статического уровня, измеренного от поверхности пива в резервуаре к выходу в горле бутылки. Однако при одинаковом количестве разливочных кранов можно добиться большей производительности.

Конструкция всего разливного аппарата при использовании этих кранов удешевляется, не образуется возвратное пиво, так что аппарат может быть однокамерный, подъемные цилиндры могут быть ниже и вся конструкция проще. Преимуществом разливного аппарата без наполнительной трубки является его применимость для розлива содовых вод и лимонада и для горячего розлива пива, так как он герметизирует и при давлении 0,9 МПа.

Приблизительно по такому же принципу сконструирован разливочный кран, разработанный Хотеборжскими металлообрабатывающими заводами для разливной машины М012.

Устройство в - золотниковое, типа «Сетко», широко распространено в США. Вместо пробки используются круглые пластинки и гнезда с ровными, точно совпадающими поверхностями. Пластинка бывает никелевой, а опорное гнездо бронзовым. Прохождение воздуха и пива обеспечивается вращением пластинки так же, как у золотника. Розлив происходит так же, как у конического крана: сначала в бутылке создается противодавление, а потом бутылка наполняется пивом. При этом бутылка наполняется до венчика горлышка и уровень снижается до требуемой высоты при извлечении наполнительной трубки. В случае разрыва бутылки выходное отверстие для пива закрывается шариком, расположенным в подводящей трубке, который срывается усилившимся течением в узкое горлышко трубки. Пластинки вращаются автоматически специальным устройством так же, как у конических кранов. Разливочные краны «Сетко» простые, у них мало подвижных частей, ими легко управлять.

По такому же принципу сконструированы разливочные краны бельгийского завода Baele, применяемые и на некоторых чехословацких пивоваренных заводах. Разливочные краны, изображенные на рис. 113, сконструированы для изобарического наполнения.

Конструкции разливных и укупорочных машин, соединенных в моноблок, различны, если говорить о количестве и размещении резервуаров и способах подъема бутылок. Необходимо, чтобы на разливочных машинах бутылки наполнялись равномерно до требуемой степени наполнения. В бутылках, предназначенных для пастеризации, объем свободного от пива пространства в горлышке обычно составляет около 3,5% от общего объема бутылки. Разливные машины должны быть оснащены совершенными контрольными приборами, по крайней мере, приборами для контроля за противодавлением в резервуаре, за прижимным усилием в подъемном устройстве и за частотой вращения машин, а также счетчиком бутылок. Ниже описаны четыре конструкции разливных машин, наиболее распространенных в настоящее время.

На рис. 114 изображены разливная и укупорочная машина «Рекс 4» (Енцингер-Унион). Вместо кольцевого резервуара использована система четырех каналов, по которым поступают пиво и воздух. С помощью специальной регулирующей системы устанавливаются давление и достигается спокойное наполнение даже при розливе пива с высоким содержанием углекислого газа. Отводимый воздух и пена улавливаются в специальный резервуар. Клапаны изготовлены из хромированной стали и бронзы, их очень легко чистить и можно заменять, даже когда резервуар полон. Подъем бутылок пневматический. Укупорочная машина имеет неподвижную конструкцию, червячные шестерни расположены внизу машины в масляной ванне, бутылки при прохождении через укупорочную машину всегда находятся на одной высоте.

Бутылки подаются на вращающуюся пластину с центрирующим кулачком для их выравнивания и при возникновении помех специальное устройство тотчас останавливает всю машину. Чтобы облегчить подачу кронен-пробок в укупоривающий патрон, используется воздушное сопло. Укупоривающий патрон прижимается системой пружин и специальное устройство внутри этой системы выравнивает разницу в высоте бутылки до 40 мм. Машины других конструкций устанавливаются на необходимую высоту бутылки кольцом под бункером с кронен-пробками. Согласно данным проспекта машины изготавливают производительностью, приведенной в табл. 27.

Таблица 27 Производительность и мощность разливной и укупорочной машины (Енцннгер-Унион)

Разливная машина М012 (рис. 115) Хотеборжских металлообрабатывающих заводов, в которой заменен старый моноблок М06/9, имеет кольцевой резервуар и соединена с укупорочной машиной в моноблок. Привод общий и работа обеих машин синхронизирована. Прижимное устройство пневматическое. Машина имеет 60 разливочных кранов и 10 укупоривающих патронов, ее производительность 12 000 бутылок в час, необходимая установленная мощность 4,5 кВт. Контрольные приборы расположены на общем щите и указывают давление в резервуаре, давление в прижимных валиках, частоту вращения, количество бутылок в час и общее число наполненных бутылок. Прижимное усилие укупоривающих патронов обеспечивает система пружин, разница в высоте бутылок при этом выравнивается до 30 мм.

Машины приблизительно такой же конструкции в линиях, куда входят моечная ЕКМ типа М012 и разливочная BF-36, поставляют VEB Brauerei- и Kellereimaschineufabrik Магдебург (ГДР). Обе машины имеют производительность от 6000 до 9000 бутылок в час.

Разливная машина «Рола» завода Зайтц (ФРГ) работает с закрытым проточным резервуаром (рис. 116). Пиво при поступлении в бутылку не соприкасается с воздухом. Оно поступает в центр ротационного резервуара и распределяется четырьмя трубками по канальному резервуару, который представляет собой только расширенную подводную трубку. Давление регулируется специальным устройством, закрепленным со стороны разливной машины. Это устройство имеет три большие чувствительные мембраны, которые автоматически регулируют давление пива, уровень противодавления и давление отводимого воздуха. Установлены также точные манометры и термометр для измерения температуры пива. Противодавление в бутылке может устанавливаться так, чтобы пиво, налитое в бутылку, вспенивалось и тем самым удаляло воздух из горлышка бутылки. Это достигается установлением незначительной разницы между давлением пива и противодавлением в мембранном устройстве. Для создания противодавления можно использовать также углекислый газ, отводимый углекислый газ с незначительным количеством пены улавливается в резервуар так, как это изображено рис. 116. Разливная машина имеет конические краны с наполнительными трубками, опускающимися до дна бутылки. Подъем бутылок пневматический.

Разливные автоматы «Рола» рассчитаны на производительность от 6000 до 20 ООО бутылок в час, небольшие машины имеют 32 крана и 8 укупоривающих патронов, большие - 75 кранов и 15 патронов. Разливные автоматы «Рола» можно стерилизовать паром или горячей водой, что имеет большое значение при наполнении бутылок пивом в асептических условиях. Внутренние поверхности этих автоматов гладкие и стерилизуются регулярно, поэтому их можно разбирать и мыть несколько раз в год.

Определенным прогрессом является так называемое предварительное удаление воздуха из бутылок, которое использовано в разливных автоматах Холштайн-Капперт (Дортмунд). У этих автоматов с кольцевым резервуаром (Phonix-Monoblock) используются клапаны, снабженные наконечником, который связан с вакуумным насосом.

Бутылка поступает в автомат обычным способом. После прижима бутылки управляющее устройство открывает вакуумный клапан и тем самым в течение 1 с в бутылке достигается вакуум около 90%. Потом вакуумный клапан закрывается и открывается клапан противодавления и в бутылку вместо воздуха поступает углекислый газ. После выравнивания давления автоматически открывается кран для пива и бутылка наполняется пивом. В кольцевом резервуаре пиво также находится под давлением углекислого газа, в незначительной степени разбавленного воздухом, который при выведении остается в бутылке. Еще раньше пытались предварительно заполнять бутылку углекислым газом путем непосредственного ввода в нее СО₂. Однако воздух при этом не вытеснялся и, кроме того, расход углекислого газа был слишком высоким. При удалении воздуха достаточно 1 л углекислого газа на 1 л пива, чтобы сохранилась концентрация 90%.

Преимуществом этого способа является то, что в горлышке бутылки после наполнения пивом практически не остается никакого воздуха, поэтому нет необходимости вспенивать пиво механическим постукиванием или другим способом и как следствие не бывает дополнительных потерь пива. Вакуум достигается с помощью вакуумного насоса, что требует некоторого повышения установленной мощности. Схема такого устройства, включая разливный автомат, приведена на рис. 117.

К разливным автоматам с высокой производительностью предъявляются большие требования к четкой работе укупорочных машин. В Чехословакии бутылки укупоривают исключительно кронен-пробками, для которых выпускаются хорошо отработанные автоматы с укупорочным патроном, схематически изображенным на рис. 118. Необходимо, чтобы бутылка прижимом кронен-пробки хорошо закрывалась без порчи горлышка или всей бутылки. Поэтому укупорочные автоматы должны иметь особенно устойчивую конструкцию, бутылки должны поступать в них спокойно, не качаясь, точно под укупоривающий патрон. У автоматов с одним укупоривающим патроном бутылки с пластинчатого транспортера подаются под укупоривающий патрон звездочкой, у машин с несколькими патронами они подаются к центральной звездочке червячным транспортером или другим устройством. При укупорке используют два принципа: или патрон находится в неподвижном положении и поднимается сама бутылка, или, наоборот, бутылка стоит, а патрон на нее опускается. Иногда встречается комбинация обоих способов. У современных машин бутылки перемещаются на одном уровне и укупоривающий патрон опускается. Прижимное действие регулируется системой пружин.

Разрез укупоривающего патрона современной машины приведен на рис. 118. Кронен-пробки поступают из бункера через сортировочный диск, который устанавливает их вниз юбочкой в лотке, и дальше они направляются к входу в патрон. В полость патрона они поступают механически или под давлением воздуха. Вертикальное движение укупоривающих патронов для прижима кронен-пробки обеспечивает кулачковый механизм, сила прижима регулируется системой пружин. С пластинчатого транспортера бутылки перемещаются звездочкой на диск и отправляются под укупоривающий патрон. Сильным давлением патрона кронен-пробка сначала прижимается к горлышку бутылки и гофрированный край обжимается по венчику горлышка бутылки стягивающим кольцом. Тем самым кронен-пробка точно охватывает горлышко бутылки и давлением следующей пружины бутылка выталкивается из патрона. Давление первого прижима важно для герметичности укупорки. На пластинчатый транспортер бутылка снова подается звездочкой. Движение бутылок непрерывное и количество патронов следует выбирать так, чтобы было достаточно времени для прижима и обжима гофрированного края вокруг горлышка.

Условием хорошей работы укупорочной машины является точное соблюдение размера горлышка бутылки и кронен-пробок. На разную высоту отдельных видов бутылок укупорочные аппараты устанавливаются снижением или поднятием укупоривающих патронов. Разница в высоте отдельных бутылок может выравниваться на машине до 30 мм системой пружин в укупоривающем патроне. Для случаев заклинивания бутылок машины снабжены предохранительным устройством. Осколки стекла должны тотчас же удаляться сжатым воздухом или сильной струей воды. Укупорочные автоматы следует тщательно мыть и своевременно ремонтировать, иначе они являются причиной трудностей и простоев в работе отделения розлива.

Кроме кронен-пробок в Чехословакии иногда пользуются алюминиевыми колпачками системы Alka или другими видами укупорки. Рычажные (фарфоровые) пробки с резиновой прокладкой в Чехословакии для укупорки пивных бутылок не применяются. Ими до сих пор пользуются в ФРГ и в последнее время для них были сконструированы укупорочные машины.

Укупорочные машины для алюминиевых колпачков работают так же, как и машины для кронен-пробок, однако край алюминиевого колпачка в этих машинах сжимается резиновым кольцом. Они рассчитаны на небольшую производительность. Алюминиевые колпачки Alka изготавливаются на специальных автоматах из алюминиевой ленты толщиной от 0,16 до 0,22 мм, сначала колпачок штампуется, потом в него вставляется корковая прокладка и он поступает в укупоривающий патрон. В патроне имеется резиновое кольцо, которое при прижиме патрона несколько выступает и обжимает край алюминиевого колпачка под венчиком горлышка. Алюминий хорошо прилегает, однако пробка герметична только при низком внутреннем давлении 0,2-0,3 МПа, для пастеризации они непригодны. Автомат для изготовления алюминиевых колпачков можно устанавливать рядом с укупорочной машиной. Его производительность ограничена, поэтому его используют только для разливных машин производительностью до 9000 бутылок в час.

Для непрерывной работы укупорочной машины необходимы кронен-пробки точных размеров из жести соответствующего качества. Кронен-пробки разных размеров не проходят через лоток, в укупоривающем патроне становятся наперекос, являются причиной раздавливания горлышек бутылки и других помех. Жесть для кронен-пробки должна быть податливой, а пробковая прокладка эластичной, иначе при прижиме может повредиться горлышко бутылки. Кронен-пробки изготавливают из лакированных белых или «золотых» (желтого цвета) листов толщиной от 0,25 до 0,30 мм. Предпочитают листы, прокатанные холодным способом, так как они имеют более подходящие механические свойства. Раньше использовали прокладки из натуральной пробки, в настоящее время преимущественно из прессованной пробки. Чтобы пробка не соприкасалась с пивом, на прокладку наклеивалась алюминиевая пленка. Используются также прокладки из пластических масс, однако предпочитают прессованные пробки.

Размеры и качество кронен-пробок установлены стандартом ЧСН 163510 и качество прокладок (уплотнения) к кронен-пробкам стандартом ЧСН 029129:

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: