RU2048434C1

RU2048434C1 - Liquid filling machine

Info

Publication number: RU2048434C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Исаакович Сенин
Original assignee: Анатолий Исаакович Сенин
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-02-18
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: dispensing of liquid and viscous products. SUBSTANCE: containers placed on conveyor roll down to platform and occupy position under service reservoir. Limit switch operates and platform is raised through roller. Pusher opens cock and product passes into service reservoir. Float overlaps with its gasket the hole in upper part of piston-bell, and cock get closed. Valves of dispensing members are lifted under action of containers, and liquid product from reservoir flows under valve, and through holes and nipple gets into container. EFFECT: enlarged operating capabilities. 8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к групповой дозировочной технике и может использоваться для дозировочного розлива жидких и вязких до 10 МПа с плотностью до 1100 кг/м³ продуктов в различных отраслях химии, фармацевтике, производстве продуктов питания, здравоохранении, в частности для розлива лечебных напитков для детей, в т.ч. цельномолочных, кисломолочных, сметанообразных, в молочных кухнях детского лечебного питания.The invention relates to a group dosing technique and can be used for dosing bottling liquid and viscous up to 10 MPa with a density of up to 1100 kg / m ³ products in various fields of chemistry, pharmaceutics, food production, healthcare, in particular for bottling medicinal drinks for children, including whole-milk, sour-milk, creamy, in dairy kitchens of children's medical nutrition.

Известно техническое решение по авт. св. N 97825, кл. B 67 C 3/04, 1954. Автоматическая многопатронная дозировочно-разливочная машина содержит вращающийся стол для бутылок с расположенным над ним расходным резервуаром с поплавковым регулятором уровня продукта, в днище которого размещены раздаточные дозировочные патроны, а во вращающемся столе размещены подъемники бутылок. Known technical solution for ed. St. N 97825, CL B 67 C 3/04, 1954. An automatic multi-cartridge dispensing and filling machine contains a rotating bottle table with a consumable tank located above it with a float level control, in the bottom of which dispensing dispensing cartridges are placed, and bottle lifters are placed in the rotating table.

Это техническое решение принято за прототип и базовый объект. Недостатками этой машины являются
необходимость выполнения таких технологических операций, как выгрузка бутылок из корзин на транспортер машины, а после наливки загрузка бутылок в корзины, что вызывает неоправданные трудозатраты и опасность попадания инфекции от персонала;
бутылки испытывают механическую нагрузку от подъема втулки 13, штока 11, стакана 9 и преодолевают сопротивление возвратных пружин и не менее трех уплотнений, что увеличивает имеющий место бой бутылок;
отверстия в глубине сливного наконечника и раздающаяся амортизирующая прокладка 16 создают большое сопротивление выходящему воздуху из бутылки или перекрывают его, что замедляет наполнение бутылок или прерывает его;
большое количество деталей 12, контактирующих с продуктом, повышает вероятность остатка микрофлоры, что усугубляется и тем, что на каждом из дозирующих патронов имеется 5 уплотнений из эластичного материала, требующих двухчасовой термообработки после каждого цикла наливки при температуре не менее 120^оС, они плавятся;
неоправданная сложность конструкции, технологически сложно выполнимой с большой материалоемкостью. Особенно сложны дозаторы и подъемники;
велика сложность разборки-сбоpки для дезинфекции и стерилизации, а отсюда неоправданные трудозатраты на эти операции;
скапывающие остатки продукта попадают на поверхность бутылок.This technical solution is taken as a prototype and a base object. The disadvantages of this machine are
the need to perform technological operations such as unloading bottles from baskets onto the conveyor of the machine, and after pouring, loading bottles into baskets, which causes unjustified labor costs and the risk of infection from personnel;
the bottles experience mechanical stress from lifting the sleeve 13, rod 11, glass 9 and overcome the resistance of the return springs and at least three seals, which increases the battle of bottles taking place;
openings in the depth of the drain tip and a cushioned shock-absorbing pad 16 create a great resistance to the air coming out of the bottle or block it, which slows down the filling of the bottles or interrupts it;
large number of parts 12 in contact with the product, increases the likelihood of microflora residue, which is aggravated by the fact that on each of the dispensing cartridges has 5 seals of elastic material, requiring a two-hour heat treatment after each cycle liqueur at a temperature not less than 120 ^{° C,} they melt;
unjustified complexity of the design, technologically difficult to accomplish with high material consumption. Particularly complex dispensers and elevators;
the complexity of disassembly-assembly for disinfection and sterilization is great, and hence the unjustified labor costs for these operations;
collecting product residues fall on the surface of the bottles.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение указанных недостатков этого технического решения, принятого за прототип и базовый объект. The task to which the invention is directed is to eliminate the indicated disadvantages of this technical solution, adopted for the prototype and the base object.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что разливочная машина, содержащая подающий транспортер, расходный резервуар с крышкой с расположенными в нем поплавковым регулятором уровня с запорным клапаном и смонтированными в днище раздаточными патронами, продуктопровод с краном и механизм подъема тарных емкостей, отличается тем, что она снабжена смонтированным на выходе из продуктопровода между крышкой раздаточного резервуара и поплавком поршнем-колоколом с отверстиями в верхней части, при этом диаметр поршня-колокола больше диаметра поплавка, последний имеет сверху уплотнительную прокладку для перекрытия отверстий в поршне-колоколе, седло запорного клапана смонтировано на поршне-колоколе, а механизм подъема тарных емкостей включает платформу с роликами и выборочно взаимодействующие с ними сменные копиры. The fulfillment of this task is achieved in that the filling machine containing a feed conveyor, a supply tank with a lid with a float level controller with a shut-off valve and dispensing cartridges mounted in the bottom, a product pipeline with a crane and a container lifting mechanism, is characterized in that it is equipped with mounted at the outlet of the product pipeline between the cover of the dispensing tank and the float piston-bell with holes in the upper part, while the diameter of the piston-bell is greater than meter float, the latter has a top seal for covering openings in the piston-bell, the check valve seat mounted on the piston-bell, a lifting mechanism of packaging containers includes a platform with rollers and selectively interacting with them interchangeable copiers.

Для исключения гидростатического давления жидкости от столба ее в подпитывающем баке и продуктопроводе по окончании микроцикла наливки тарных емкостей машина снабжена приводом крана продуктопровода, содержащим кулачок и взаимодействующий с ним толкатель с роликом. To eliminate the hydrostatic pressure of the liquid from its column in the feed tank and the product pipeline, at the end of the microcycle of filling container containers, the machine is equipped with a product pipeline crane drive containing a cam and a pusher interacting with it with a roller.

Для создания подсоса в расходном резервуаре по окончании микроцикла наливки и предотвращения тем самым скапывания остатков продукта на поверхность тарных емкостей машина снабжена установленными в нижней части расходного резервуара амортизаторами для взаимодействия с корзинами для тарных емкостей. To create a suction in the supply tank at the end of the filling microcycle and thereby prevent product residues from accumulating on the surface of the container containers, the machine is equipped with shock absorbers installed in the lower part of the supply tank for interaction with basket containers.

С целью ускорения разборки машины для стерилизации продуктопровод укреплен на кронштейне и соединен с поршнем-колоколом посредством быстросъемной регулировочной муфты, определяющей установку по высоте поршня-колокола, тем самым определяя дозируемый объем. In order to accelerate disassembly of the sterilization machine, the product pipeline is mounted on an arm and connected to the bell piston by means of a quick-detachable adjusting sleeve that determines the installation by the height of the bell piston, thereby determining the dosage volume.

Для более точной установки корзин с тарными емкостями подающий транспортер снабжен фиксатором корзин. For a more accurate installation of baskets with container containers, the feed conveyor is equipped with a basket lock.

С целью управления и автоматизации, в том числе останова машины в случае отсутствия корзины подающий транспортер снабжен конечным выключателем для взаимодействия с корзинами. For the purpose of control and automation, including stopping the machine in the absence of a basket, the feed conveyor is equipped with a limit switch for interacting with the baskets.

Для более оперативной перенастройки машины на иной геометрический типоразмер по высоте тарных емкостей копиры механизма подъема тарных емкостей представляют собой набор кулачков, смонтированных с возможностью перемещения вдоль оси и фиксируемых рукояткой. For a more rapid reconfiguration of the machine to a different geometric size in terms of the height of the tare containers, the copiers of the tare container lifting mechanism are a set of cams mounted with the possibility of movement along the axis and fixed by a handle.

С целью снижения энергоемкости привода расходный резервуар поддерживается уравновешивающими часть его веса пружинами. In order to reduce the energy consumption of the drive, the supply tank is supported by springs balancing part of its weight.

На фиг. 1 показана разливочная машина; на фиг. 2 узел фиксации корзин; на фиг. 3 дозировочный патрон. In FIG. 1 shows a filling machine; in FIG. 2 knot of fixing of baskets; in FIG. 3 dosage cartridge.

Машина содержит стол 1, подающий роликовый транспортер 2, подъемную платформу 3 с корзиной 4 с тарными емкостями (бутылками) 5, дозирующие раздаточные патроны 6, встроенные в днище расходного резервуара 7, поплавок 8 с уплотнительной прокладкой 9, поршень-колокол 10 с отверстиями 11, с клапанным запорным седлом 12, клапан 13 на поплавке 8, винтовой регулятор в виде муфты 14 установки дозируемого объема продукта, муфту 15 крепления продуктопровода 16, установленного через соединительную муфту 18 на кронштейне 17, кран 19 продуктопровода 16, подпитывающий бак 20, тягу 21 с возвратной пружиной 22, стойку 23 для кронштейна 17, крышку 24 расходного резервуара 7, амортизатор 25, пружину 26, компенсирующую часть веса расходного резервуара 7, конечный выключатель 28 наличия корзины 4, стойку-направляющую 27 для расходного резервуара 7, толкатель 29 крана 19, работающего от ролика 30, сопряженного с вторым программирующим кулачком 31, направляющие ролики 32 штоков 33, платформы 3, опорные ролики 34, сопряженные с программным кулачком 35 подъема платформы 3, привод 36 в виде исполнительного механизма с настраиваемыми (встроенными в привод) конечными выключателями цикла наливки либо всех бутылок в корзине, либо порядковой их наливки, фиксатор 39, сочлененный через блок с возвратной пружиной 40 и рычаг 49 в направляющих 48 с кулачком 35. Кулачки 31 и 35 насажены на одну ось, соединенную с выходным валом привода 36. Транспортер 2 выполнен со стороны загрузки наклонным к створу наливки. The machine contains a table 1, a feeding roller conveyor 2, a lifting platform 3 with a basket 4 with container containers (bottles) 5, dispensing dispensing cartridges 6, built into the bottom of the supply tank 7, a float 8 with a gasket 9, a piston-bell 10 with holes 11 , with a valve locking seat 12, a valve 13 on the float 8, a screw regulator in the form of a coupling 14 for setting the dosed volume of the product, a coupling 15 for securing the product pipe 16 installed through the coupling 18 on the bracket 17, the valve 19 of the product pipe 16, feed tank 20, a rod 21 with a return spring 22, a rack 23 for the bracket 17, a cover 24 of the supply tank 7, a shock absorber 25, a spring 26, a compensating part of the weight of the supply tank 7, a limit switch 28 for the presence of the basket 4, a rack-guide 27 for the supply tank 7, the pusher 29 of the crane 19, operating from the roller 30, coupled to the second programming cam 31, the guide rollers 32 of the rods 33, the platform 3, the support rollers 34, coupled to the software cam 35 lifting the platform 3, the actuator 36 in the form of an actuator with adjustable (built-in the final switches of the filling cycle of either all the bottles in the basket or their serial filling, the latch 39, articulated through a block with a return spring 40 and the lever 49 in the guides 48 with the cam 35. The cams 31 and 35 are mounted on one axis connected to output drive shaft 36. The conveyor 2 is made on the loading side inclined to the alignment of the filling.

Раздаточные патроны 6 в днище расходного резервуара 7 содержат клапан 41 в виде конуса, сопряженный с конусным отверстием во втулке 42, переходящим в цилиндрическое отверстие, сопряженное цилиндрическим трубчатым продолжением 43 клапана 41, оканчивающимся скошенным соском 45 с упорным для бутылки 5 венчиком 46 из эластичного материала, например фторопласта, с отверстиями 47. В верхней цилиндрической части трубчатого продолжения 43 клапана 41 выполнены перепускные отверстия 44. Dispensing cartridges 6 in the bottom of the supply tank 7 contain a cone-shaped valve 41 interfaced with a conical hole in the sleeve 42, turning into a cylindrical hole, paired with a cylindrical tubular extension 43 of the valve 41, ending with a beveled nipple 45 with an elastic rim 46 for the bottle 5 made of elastic material , for example fluoroplastic, with openings 47. In the upper cylindrical part of the tubular extension 43 of the valve 41, bypass openings 44 are made.

Разливочная машина работает следующим образом. The filling machine operates as follows.

При помещении корзины 4 на загрузочную наклонную сторону роликового подающего транспортера 2, опирающегося на станину, корзина 4 под действием гравитационнных сил скатывается в створ на платформу 3 под расходный резервуар 7 до упора фиксатором 37. Конечный выключатель 28 своими контактами через пульт 38 управления включает привод 36. Поворачиваются вокруг своей оси кулачки 35 и 31. Через ролики 34 начинает подниматься платформа 3 с корзиной 4 и бутылками 5. Через ролик 30 толкатель 29 открывает кран 19 молокопродукта от подпитывающего бака 20. Продукт истекает из подпитывающего бака 20 через кран 19, соединительную муфту 18, продуктопровод 16, муфты 15 и 14 на кронштейне поворачиваются на стойке 23, продукт поступает через открытый затвор клапана 13 с седлом 12 поршня-колокола 10 под поплавок 8 в расходный резервуар 7 и наполняет его в соответствии с уставкой регулировочной муфты 14, пока поплавок 8 своим клапаном 13 не перекроет затвор в седле 12 поршня-колокола. Всплывший поплавок 8 своей эластичной прокладкой 9 перекрывает отверстия 11 в верхней части поршня-колокола 10. Кран 19 перекрывается. К этому времени головки тарных емкостей 5 упираются и фиксируются в конусных венчиках 46 раздаточных патронов 6, поднимают через венчики 46 клапаны 41, и жидкий продукт из расходного резервуара 7 перетекает через створ конусной части втулки 42 под клапан 41, отверстия 44 сосков 45 в тарные емкости 5. Благодаря наличию скоса в торце соска 45, вошедшего в горловину тарной емкости 5, продукт стекает по стенке внутренней полости тарной емкости 5, не создавая пены и не разбрызгиваясь. When placing the basket 4 on the loading inclined side of the roller feed conveyor 2, resting on the bed, the basket 4 under the influence of gravitational forces rolls into the target on the platform 3 under the flow tank 7 until it stops with the latch 37. The limit switch 28 with its contacts through the control panel 38 turns on the drive 36 The cams 35 and 31 rotate around their axis. The platform 3 begins to rise through the rollers 34 with the basket 4 and bottles 5. Through the roller 30, the pusher 29 opens the milk product valve 19 from the feed tank 20. The product and flows from the feed tank 20 through the valve 19, the connecting sleeve 18, the product pipe 16, the couplings 15 and 14 on the bracket rotate on the stand 23, the product flows through the open valve shutter 13 with the seat 12 of the piston-bell 10 under the float 8 into the flow tank 7 and fills it in accordance with the setting of the adjusting clutch 14, until the float 8 with its valve 13 overlaps the shutter in the seat 12 of the piston-bell. The floated float 8 with its elastic gasket 9 overlaps the holes 11 in the upper part of the piston-bell 10. The valve 19 is closed. By this time, the heads of the container containers 5 abut and are fixed in the conical rims 46 of the dispensing cartridges 6, lift the valves 41 through the rims 46, and the liquid product flows from the supply tank 7 through the barrel of the conical part of the sleeve 42 under the valve 41, the openings 44 of the nipples 45 into the container 5. Due to the presence of a bevel in the end of the nipple 45, which has entered the neck of the packaging container 5, the product flows down the wall of the inner cavity of the packaging container 5 without creating foam and without spattering.

Продолжая подниматься, корзина 4 упирается через амортизаторы и поднимает расходный резервуар 7, надевая его на поршень-колокол 10. Скорость опускания поршня-колокола 10 на поверхность продукта больше нежели скорость снижения уровня продукта в расходном резервуаре при естественном истечении продукта от атмосферного давления. Отверстия 11 в верхней части поршня-колокола перекрыты уплотнительной прокладкой 9, которая до этого момента не препятствовала выходу воздуха через отверстия 11, вытесняемого заполняющим расходный резервуар продуктом. Continuing to rise, the basket 4 abuts through the shock absorbers and raises the supply tank 7, putting it on the piston-bell 10. The lowering speed of the piston-bell 10 on the surface of the product is greater than the rate of decrease in the level of the product in the supply tank during natural expiration of the product from atmospheric pressure. The holes 11 in the upper part of the bell-piston are blocked by a gasket 9, which up to this point has not prevented air from escaping through the holes 11 displaced by the product filling the supply tank.

При этом на поверхности продукта создается избыточное давление, интенсифицирующее истечение продукта в тарные емкости 5 и позволяющее использовать продукт, достаточно вязкий, например кефир, сметану, сиропы, масла. К моменту окончания слива, когда поршень-колокол 10 максимально приблизился к днищу расходного резервуара 7, корзина 4 с тарными емкостями 5 начинает опускаться, днище расходного резервуара отходит от поршня-колокола 10, но молекулярное сцепление прокладки 9 и околоповерхностной части поршня-колокола вокруг отверстий 11 не соединяет его полость с атмосферным давлением, вследствие чего под поршнем-колоколом 10 создается разрежение, которое подсасывает из сосков остатки продукта, предотвращая их скапливание после цикла налива. Этому способствует и задержка опускания клапанов 41 патронов 6 расходного резервуара 7 из-за амортизаторов, создающих возможность скапывания остатков продукта в бутылки 5, а скосы на сосках 45 способствуют концентрации свесившихся капель на кончике этих сосков и их быстрейшему скапыванию в тарные емкости 5. At the same time, excess pressure is created on the surface of the product, which intensifies the outflow of the product into container containers 5 and allows the use of a product that is sufficiently viscous, such as kefir, sour cream, syrups, oils. By the time the discharge ends, when the piston-bell 10 is as close as possible to the bottom of the supply tank 7, the basket 4 with container containers 5 begins to lower, the bottom of the supply tank moves away from the piston-bell 10, but the molecular adhesion of the gasket 9 and the near-surface part of the piston-bell around the holes 11 does not connect its cavity with atmospheric pressure, as a result of which a vacuum is created under the piston-bell 10, which sucks product residues from the nipples, preventing their accumulation after the filling cycle. This is also facilitated by the delay in lowering the valves 41 cartridges 6 of the supply tank 7 due to shock absorbers, which make it possible to drip product residues into the bottles 5, and the bevels on the nipples 45 contribute to the concentration of drooping drops on the tip of these nipples and their quickest dropping into container containers 5.

При дальнейшем опускании корзин 4 с тарными емкостями 5 клапаны 41 закрывают створ слива во втулках 42, отверстия 11 открываются, пропуская атмосферный воздух через зазор в крышке расходного резервуара 7 с частью продуктопровода 16 поршня-колокола 10. Кран 19 вновь открывается, корзина 4 опускается до упора транспортера 2 и выталкивается на выход к створу укупорки. Цикл повторяется. With further lowering of the baskets 4 with tare containers 5, the valves 41 close the drain stem in the bushings 42, the openings 11 open, passing atmospheric air through the gap in the lid of the flow tank 7 with a part of the product pipe 16 of the piston-bell 10. The valve 19 reopens, the basket 4 drops to stop conveyor 2 and is pushed to the exit to the capping line. The cycle repeats.

Разливочная машина исключает технологические операции по разгрузке и загрузке корзин бутылками, упрощает обслуживание, разборку, сборку, в т.ч. трудозатраты на санобработку и дезинфекцию соприкасающихся с продуктом частей машины, позволяет заполнять либо полный набор тарных емкостей в корзине, либо по рядам в корзине, исключает бой бутылок, резко сокращает энергозатраты привода, снижает материалоемкость и трудоемкость в изготовлении машины. Особенно эффективно ее использование в условиях стесненности габаритов помещения, малого числа обслуживающего персонала. Одну или несколько машин может обслуживать один оператор. The filling machine eliminates the technological operations of unloading and loading baskets with bottles, simplifies maintenance, disassembly, assembly, including labor costs for sanitation and disinfection of machine parts in contact with the product, allows you to fill either a complete set of container containers in the basket or in rows in the basket, eliminates bottle breaks, dramatically reduces the energy consumption of the drive, reduces material consumption and laboriousness in the manufacture of the machine. Its use is especially effective in conditions of tightness of the dimensions of the room, a small number of staff. One or several machines can be served by one operator.

Claims

1. A filling machine, comprising a feed conveyor, a supply tank with a lid, a float level regulator with a shut-off valve in it and dispensing cartridges mounted in the bottom, a product pipeline with a crane and a container lifting mechanism, characterized in that it is equipped with a container mounted at the outlet of the product pipeline between the tank lid and the float with a piston-bell with holes in the upper part, while the diameter of the bell-piston is larger than the diameter of the float, the latter has a gasket on top to overlap the openings in the piston-bell, the check valve seat mounted on the piston-bell, a lifting mechanism of packaging containers includes a platform with rollers and cooperating removable copiers.

2. The machine according to p. 1, characterized in that it is equipped with a crane drive product pipeline containing a cam and a pusher interacting with it with a roller.

3. The machine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that it is equipped with shock absorbers installed in the lower part of the supply tank for interaction with baskets for container containers.

4. The machine according to paragraphs. 1-3, characterized in that the product pipeline is mounted on a bracket and connected to the piston-bell through a sleeve to regulate the dosed product.

5. The machine according to paragraphs. 1-4, characterized in that the feed conveyor is equipped with a basket lock.

6. The machine according to paragraphs. 1-5, characterized in that the feed conveyor is equipped with a limit switch for interaction with baskets.

7. The machine according to paragraphs. 1-6, characterized in that the copiers of the lifting mechanism of the container containers are a set of cams mounted with the possibility of movement along the axis and fixed by a handle.

8. The machine according to paragraphs. 1-7, characterized in that the supply tank is equipped with supporting springs.