RU2104102C1

RU2104102C1 - Method for preparation of vessels with valve for filling with nutritive liquids and installation for its realization

Info

Publication number: RU2104102C1
Application number: RU95119361/12A
Authority: RU
Inventors: В.И. Заглада; Ю.А. Зубарев; Н.Е. Лазуткин; А.Е. Матвеичев; О.Т. Чижевский
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Прибор"
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1998-02-10

Abstract

FIELD: vessels for nutritive liquids (kegs). SUBSTANCE: vessels are installed at treatment with the valve down for power connection to the washing head, the valve used for communication with the manifold is opened and detergents are fed through it with a steam scavenging between operations, and a heated solution of alkali is additionally fed; after a steam scavenging compressed air is fed, and treatment is completed by a feed of carbon dioxide. An interval of 1+-0.2 s is maintained between the operations of liquid treatment and steam scavenging. The installation for kegs washing has a control unit and electric and pneumatic systems, device for orientation and fixing of vessels on the washing connecting head with a drain, carrying a monitor sensor and connected through a pipeline to the detergent feeding manifold. The device uses an independent vessel for the solution of heated alkali with a closed system of its feed through the manifold installed vertically with a lower supply of liquid. EFFECT: facilitated procedure. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к моющей технике и технологии жидкостной обработки сосудов типа бочонков с клапаном для хранения пищевых продуктов, преимущественно кегов под пиво. The invention relates to washing equipment and technology for liquid processing vessels such as barrels with a valve for storing food products, mainly kegs for beer.

Наиболее близким из известных аналогов является изобретение по патенту США N 3564584, кл.B 08 B 3/10, 1971 - как способу подготовки сосудов с клапаном (кегов) под наполнение пищевыми жидкостями, так и установке для его осуществления. The closest known analogues is the invention according to US patent N 3564584, class B 08 B 3/10, 1971 - as a method of preparing vessels with a valve (kegs) for filling with food liquids, and installation for its implementation.

Известная установка для обработки пивных кегов последовательной подачей через клапан жидкостей и газовых сред содержит блок управления и электропневмоавтоматику, опорный стол, устройство ориентации и фиксирования сосудов на моечной соединительной головке, на сливном патрубке которой смонтирован датчик контроля наличия жидкостей и газовых смесей (датчик положения, коммуникации), и связанное посредством трубопровода с коллектором подачи обрабатывающих жидкостей. За горловиной соединительной головки на сливном патрубке дополнительно установлен сдвоенный электропробник, которым измеряется электропроводность удаляемых из сосуда моющих жидкостей для косвенной оценки качества обработки посредством сравнения с эталонной электропроводностью. Анализ контролируемых текучих параметров с эталонными значениями электропроводности производится в компараторе блока управления, связанного с электрропневмоавтоматикой исполнительных механизмов и устройств. A well-known installation for processing beer kegs by sequential supply of liquids and gaseous media through a valve comprises a control unit and electro-pneumatic automation, a support table, a device for orienting and fixing vessels on a washing connection head, on the drain pipe of which a sensor for monitoring the presence of liquids and gas mixtures is mounted (position sensor, communication ), and connected through a pipeline with a collector for the supply of processing fluids. Behind the neck of the connecting head, a double electrical probe is additionally installed on the drain pipe, which measures the electrical conductivity of the washing liquids removed from the vessel to indirectly evaluate the quality of processing by comparison with the reference electrical conductivity. The analysis of controlled fluid parameters with reference values of electrical conductivity is performed in the comparator of the control unit associated with electro-pneumatic automation of actuators and devices.

Недостатком известной установки является сложность системы контроля качества обработки, косвенная оценка которой к тому же является пассивной, т. е. только фиксируется степень чистоты поверхности сосуда, не участвуя в технологическом процессе мойки полости кегов. A disadvantage of the known installation is the complexity of the processing quality control system, the indirect assessment of which is also passive, i.e., only the degree of cleanliness of the vessel surface is recorded without participating in the technological process of washing the keg cavity.

Известный способ подготовки пивных кегов и подобных сосудов с клапаном под пищевые жидкости содержит общие с предложенным способом основные технологические операции: ориентировочную установки сосуда на опорный стол клапанов вниз для силового совмещения и фиксирования с соединительной головкой, открытие при этом клапана коммуникации с коллектором, через который в заданной последовательности подают моющие жидкости (холодную и горячую воду, растворы) с продувкой паром между операциями жидкостной обработки. The known method of preparing beer kegs and similar vessels with a valve for food liquids contains the basic technological operations common with the proposed method: tentative installation of the vessel on the support table of the valves down for power alignment and fixing with the connecting head, opening the communication valve with the collector through which a predetermined sequence serves washing liquids (cold and hot water, solutions) with steam blowing between the operations of liquid processing.

Недостатком известного способа является неудовлетворительное качество подготовки внутренней поверхности сосудов по действующим требованиям санитарных норм для хранения пищевых продуктов, которое автоматически не обеспечивается технологией. Кроме того, не удаляются полностью остатки жидких продуктов и моющих средств из полости сосудов, что не исключает их перемешивание в коллекторе при межоперационных переключениях из-за воздушных пробок в нем. The disadvantage of this method is the unsatisfactory quality of preparation of the inner surface of the vessels according to the current requirements of sanitary standards for food storage, which is not automatically provided by the technology. In addition, the remnants of liquid products and detergents from the vascular cavity are not completely removed, which does not exclude their mixing in the collector during interoperational switching due to air jams in it.

Задачей изобретения, представляющего собой группу технических решений, связанных единым изобретательским замыслом, является повышение показателей назначения, т.е. достижение нового технического результата: гарантированного технологией требуемого качества подготовки кегов под заполнение пивом и повышение функциональной надежности установки простыми конструктивными средствами, новыми последовательностью и режимами операций. The objective of the invention, which is a group of technical solutions related by a single inventive concept, is to increase the destination, i.e. achievement of a new technical result: guaranteed by the technology the required quality of preparation of kegs for filling with beer and increasing the functional reliability of the installation with simple structural means, new sequence and operation modes.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе подготовки сосудов с клапаном под наполнение пищевыми жидкостями типа пивных кегов, содержащем ориентированную установку сосуда клапаном вниз для силового фиксирования на соединительной головке, открытие клапана коммуникации с коллектором, через который в заданной последовательности подают моющие жидкости с продувкой паром между операциями жидкостной обработки, и слив, согласно изобретению, в кеги дополнительно подают подогретый раствор щелочи, после продувки паром подают сжатый воздух, а завершают подготовку кегов подачей двуокиси углерода, причем между операциями жидкостной обработки и продувки паром выдерживают паузу 1±0,2 с. The required technical result is achieved by the fact that in the known method of preparing vessels with a valve for filling with food liquids, such as beer kegs, comprising oriented installation of the vessel with the valve down for force fixing on the connecting head, opening a communication valve with a collector through which washing liquids with by blowing steam between the liquid treatment operations, and draining, according to the invention, a heated alkali solution is additionally fed into the kegs, after blowing compressed air is supplied by the steam, and the preparation of kegs is completed by the supply of carbon dioxide, and a pause of 1 ± 0.2 s is maintained between the operations of liquid processing and purging with steam.

В установке для осуществления способа подготовки сосудов с клапаном под наполнение пищевыми жидкостями, содержащей блок управления и электропневмоавтоматику, опорный стол, устройство ориентирования и фиксирования сосудов на соединительной головке со сливным патрубком, несущей датчик контроля и связанной трубопроводом с коллектором подачи моющих жидкостей, согласно изобретению в нее встроена автономная емкость раствора подогретой щелочи с замкнутой системной подачи его через коллектор, установленный вертикально с нижним подводом жидкостей. In an installation for implementing a method of preparing vessels with a valve for filling with food liquids, comprising a control unit and electro-pneumatic automation, a support table, a device for orienting and fixing vessels on a connecting head with a drain pipe carrying a control sensor and connected by a pipe to a detergent supply manifold according to the invention in it has an autonomous capacity of a solution of heated alkali with a closed system supply it through a collector mounted vertically with a lower supply w fluids.

Отличительные признаки обеспечили получение следующего технического результата:
- компактность и универсальность установки;
- требуемое качество обработки сосудов, гарантированное технологией и конструкцией установки, реализующей новую последовательность операций;
- совмещение технологических и вспомогательных операций во времени и на одной рабочей позиции;
- повышение показателей назначения способа при функциональной надежности установки.Distinctive features provided the following technical result:
- compact and versatile installation;
- the required quality of processing vessels, guaranteed by the technology and design of the installation, implementing a new sequence of operations;
- combination of technological and auxiliary operations in time and at one working position;
- improving the purpose of the method with the functional reliability of the installation.

Сокращение занимаемой производственной площади и зоны обслуживания без снижения качества обработки сосудов достигнуто путем новой взаимосвязи, формы выполнения и пространственного расположения известных элементов установки с дополнительными временными паузами после обработки жидкостями перед подачей газовых сред. При этом гарантированно удаляются остатки моющих растворов и жидкостей из вертикального коллектора, исключая их смещение, чем повышается качество подготовки сосудов для пищевых продуктов. Этому же способствует избирательное расположение подводящих трубопроводов к коллектору по удельному весу продуктов: снизу тяжелые, по убывающей вверх от жидкостей, в частности, раствора щелочи, до газов вверху, завершая двуокисью углерода. The reduction of the occupied production area and service area without compromising the quality of processing vessels has been achieved through a new relationship, the form of execution and the spatial arrangement of the known elements of the installation with additional temporary pauses after treatment with liquids before applying gas media. At the same time, the residues of washing solutions and liquids from the vertical collector are guaranteed to be removed, excluding their displacement, which improves the quality of preparation of vessels for food products. This is also facilitated by the selective arrangement of the supply pipelines to the collector according to the specific gravity of the products: from the bottom, heavy, decreasing upward from liquids, in particular, alkali solution, to gases at the top, ending with carbon dioxide.

Новая последовательность операций способа обработки кегов, которая автоматически обеспечила полный слив обрабатывающих жидкостей из вертикального коллектора, расширяет технологические возможности универсальной установки и повышает ее функциональную надежность за счет прямого контроля за системой коммуникации клапанов сосудов с соединительной головкой установки. A new sequence of operations of the method of processing kegs, which automatically ensured complete draining of the processing fluids from the vertical collector, extends the technological capabilities of the universal installation and increases its functional reliability due to direct control of the communication system of the vessel valves with the connection head of the installation.

Размещение паропровода внутри емкости со щелочью обеспечивает ее подогрев без дополнительного энергоносителя, используя технологически необходимый компонент операции обработки сосуда, за счет совмещения функций пара (очистка поверхности и нагрев моющего раствора) упрощает конструкцию. Более того, этот вид нагревателя проще и надежнее, чем электрический нагреватель сопротивления в прототипе. Placing the steam line inside the tank with alkali ensures its heating without additional energy, using the technologically necessary component of the processing operation of the vessel, due to the combination of steam functions (surface cleaning and heating of the washing solution) simplifies the design. Moreover, this type of heater is simpler and more reliable than the electric resistance heater in the prototype.

Проведение межоперационных пауз позволило расположить трубчатый коллектор вертикально в габаритах стола за стойкой, несущей траверсу прижима, что обеспечило компактную схему конструктивного выполнения установки. The interoperational pauses made it possible to arrange the tubular collector vertically in the dimensions of the table behind the counter supporting the clamp beam, which ensured a compact scheme for constructive installation.

На фиг.1 схематично изображена установка; на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.3 - соединительная головка; на фиг.4 - вид Б на фиг. 1; на фиг.5 - опорный стол, вид по стрелке B на фиг.2. Figure 1 schematically shows the installation; in Fig.2 is the same, view along arrow A in Fig. one; figure 3 - connecting head; in Fig.4 - view B in Fig. one; figure 5 - supporting table, view along arrow B in figure 2.

Пример выполнения установки поясняется конструкцией машины мойки кегов КММ-1 производительностью 30 шт/ч, которая занимает площадь 1,6 м². На станине 1 (фиг.1 и 2) смонтированы стойка 2, опорный стол 3, блок управления 4, емкость 5 раствора щелочи (120 л), электронасос 6 и блок 7 подготовки воздуха пневмосистемы.An example of the installation is illustrated by the design of the KMM-1 keg washing machine with a capacity of 30 pcs / h, which occupies an area of 1.6 m ² . On the frame 1 (Figs. 1 and 2), a stand 2, a support table 3, a control unit 4, an alkali solution capacity 5 (120 l), an electric pump 6 and a pneumatic system air preparation unit 7 are mounted.

Стойка 2 выполнена из тонкой трубы для отвода в канализацию моющих жидкостей и в вытяжную систему через верхний затвор утилизации газообразных обрабатывающих сред. На стойке 2 смонтированы: траверса 8, где закреплен пневмоцилиндр 9 (внутренний диаметр 80 мм, рабочий ход 490 мм) и вертикальный коллектор 10, оснащенный шестью электромагнитными клапанами 11 типа ПЭ26291-015М для подвода соответственно сверху вниз: двуокиси углерода (CO₂), сжатого воздуха, пара, горячей и холодной воды, раствора щелочи, - и подающим трубопроводом 12 к соединительной головке 13. Соединительная головка 13 установлена внутри опорного стола 3 аксиально штоку 14 пневмоцилиндра 9.Rack 2 is made of a thin pipe for drainage of washing liquids and into the exhaust system through the upper shutter for the disposal of gaseous processing media. Mounted on stand 2: traverse 8, where the pneumatic cylinder 9 is fixed (inner diameter 80 mm, working stroke 490 mm) and a vertical manifold 10 equipped with six solenoid valves 11 of type PE26291-015M for supplying from top to bottom: carbon dioxide (CO ₂ ), compressed air, steam, hot and cold water, alkali solution, - and the supply pipe 12 to the connecting head 13. The connecting head 13 is installed inside the support table 3 axially to the rod 14 of the pneumatic cylinder 9.

Подающий трубопровод 12 (фиг.3), несущий втулку 15 под клапанную втулку горловины кега, установлен внутри сливного патрубка 16 головки 13, на котором коаксиально смонтированы втулка 17, фитинг 18 и коническая воронка 19. Втулка 17 жестко укреплена в головке 13 соосно фитингу 18, снабженному уплотнительными элементами 20 и прокладкой 21 под горловину кега, нагруженному пружиной 22 и опирающемуся на выступ воронки 19. На фитинге 18 установлен активный элемент 23 бесконтактного датчика 24 положения, электрически связанного с блоком 4 управления. The supply pipe 12 (Fig. 3), carrying a sleeve 15 for the valve neck of the keg, is installed inside the drain pipe 16 of the head 13, on which the sleeve 17, fitting 18 and conical funnel 19 are mounted coaxially. Sleeve 17 is rigidly mounted in the head 13 coaxially to fitting 18 equipped with sealing elements 20 and a gasket 21 under the neck of the keg, loaded with a spring 22 and resting on the protrusion of the funnel 19. An active element 23 of the non-contact position sensor 24 is installed on the fitting 18, which is electrically connected to the control unit 4.

На шаровой пяте 25 (фиг.4) штока 14 пневмоцилиндра 9 посредством фигурной упругой прокладки 26 подпятника свободно подвешен пластинчатый прижим 27. On the ball heel 25 (Fig. 4) of the rod 14 of the pneumatic cylinder 9 by means of a curly elastic gasket 26 of the thrust bearing, the plate clip 27 is freely suspended.

Опорный стол 3 (фиг.1 и 2) установлен на пружинных амортизаторах 28 и несет кулачковые поворотные упоры 29 (фиг.5), профиль которых соответствует габаритам базирующихся в них различных кегов емкостью 10, 30, 50 л таким образом, чтобы горловина ориентировалась соосно направляющей воронке 19. The support table 3 (Figs. 1 and 2) is mounted on spring shock absorbers 28 and carries cam rotary stops 29 (Fig. 5), the profile of which corresponds to the dimensions of the various kegs with a capacity of 10, 30, 50 l based on them so that the neck is oriented coaxially guide funnel 19.

Щелочной бак 5 оснащен паропроводом 30 (фиг.1), сливным устройством 31, сигнализатором уровня жидкости и термодатчиком типа ТСМ-1088-50М (не показан), сетчатым фильтром 32, плотно закрыт через прокладку крышкой 33 и связан с электронасосом 6 центробежного типа 36-1Ц28-20, марки Г2-ОПБ. The alkaline tank 5 is equipped with a steam pipe 30 (Fig. 1), a drain device 31, a liquid level indicator and a temperature sensor such as ТСМ-1088-50М (not shown), a strainer 32, is tightly closed through a gasket by a lid 33 and connected to an electric pump 6 of a centrifugal type 36 -1Ts28-20, brand G2-OPB.

Работает установка следующим образом. The installation works as follows.

Кег устанавливается на опорный стол 3 в положении клапаном вниз и центрируется по упорам 29, чтобы горловина опиралась на прокладку 21 фитинга 18 (фиг. 3), после чего включается привод 9 прижима 27. В случае несоосности движением прижима 27 вниз кег по конической направляющей воронки 19 ориентируется по линии центров и подается до упора в прокладку 21 фитинга 18 (параллельность сопрягаемых прижима 27 и дна кега обеспечивается относительной свободой шарового шарнира 25-26 (фиг.4) подвески прижима 27 на штоке 14, а лифты компенсируются упругостью амортизаторов 28 стола 3). Клапанная втулка горловины кега устанавливается на втулке 15 трубопровода 12. The keg is mounted on the support table 3 with the valve down and centered on the stops 29 so that the neck rests on the gasket 21 of the fitting 18 (Fig. 3), after which the drive 9 of the clamp 27 is turned on. If the clamp 27 is misaligned, the keg along the conical funnel guide 19 is oriented along the center line and is fed all the way into the gasket 21 of the fitting 18 (parallelism of the mating clamp 27 and the bottom of the keg is ensured by the relative freedom of the ball joint 25-26 (Fig. 4) of the clamp suspension 27 on the rod 14, and the elevators are compensated by the elasticity of the shock absorber 28 table 3). The valve sleeve of the neck of the keg is installed on the sleeve 15 of the pipe 12.

При дальнейшем движении штока 14 фитинг 18 через кег перемещается, сжимая пружину 22, до упора во втулку 17, при этом клапан кега открывается. With further movement of the rod 14, the fitting 18 through the keg moves, compressing the spring 22, all the way into the sleeve 17, while the valve of the keg opens.

Активный элемент 23 воздействует в крайнем нижнем положении фитинга 18 на датчик 24 положения, сигнал с которого поступает в блок 4 управления и запускает программу обработки по предложенному способу. Во внутреннюю полость кега через открытый клапан по подающему трубопроводу 12 коллектора 10 в заданной технологией последовательности под давлением подаются промывочные жидкости, средства термодезинфекции и охлаждения с последующим выводом через открытый периферийный кольцевой канал горловины кега в сливной патрубок 16 соединительной головки 13 с помощью продувки сжатым воздухом. The active element 23 acts in the extreme lower position of the fitting 18 on the position sensor 24, the signal from which enters the control unit 4 and starts the processing program according to the proposed method. Flushing liquids, thermal disinfection and cooling means are fed into the inner cavity of the keg through an open valve through the supply pipe 12 of the collector 10 in the sequence specified by the technology, followed by the output through the open peripheral annular channel of the keg neck to the drain pipe 16 of the connecting head 13 by blowing with compressed air.

Цикл обработки 96 c, включая последовательные операции жидкостной обработки: холодной водой (7 c), подогретой до 68^oC щелочью (15 c), горячей водой (5 c), паром (13 c) и дважды холодной водой (по 10 c). После каждой операции жидкостной обработки выдерживают паузу длительностью 0,8-1,2 c, за время которой остатки жидкости стекают из коллектора 10 в трубопровод 12, а затем продувают в течение 4 c сжатым очищенным воздухом. Диапазон временной выдержки паузы между операциями жидкостной обработки и продувкой паром и газовой средой выбран опытным путем и оптимизирован из условия полного удаления жидкости из коллектора.Processing cycle 96 s, including sequential liquid treatment operations: cold water (7 s), alkali heated to 68 ^o C (15 s), hot water (5 s), steam (13 s) and twice cold water (10 s each) . After each liquid treatment operation, a pause of 0.8-1.2 s is maintained, during which the remaining liquid flows from the collector 10 into the pipe 12, and then is blown with compressed purified air for 4 s. The range of temporary pause holding between the operations of liquid processing and purging with steam and a gaseous medium was selected empirically and optimized from the condition of complete removal of liquid from the reservoir.

При межоперационной выдержке длительностью 0,8 c нет гарантии, что жидкость самотеком будет удалена из коллектора, следовательно, не обеспечивается технологией удовлетворительное качество обработки кегов из-за смешивания жидкостей. При этом возможно попадание остатков моющих жидкостей, слив остатков в полностью обработанный сосуд, подготовленный для заполнения пивом кег. With an interoperational exposure of 0.8 s, there is no guarantee that the fluid will be removed by gravity from the collector, therefore, the technology does not provide a satisfactory quality of keg processing due to mixing of liquids. In this case, it is possible that the remnants of the washing liquids get into the drain and the residues are drained into a fully processed vessel prepared for filling with beer keg.

При времени выдержки больше 1,2 с качество обработки заметно не улучшается, а цикл обработки при этом суммарно по операциям техпроцесса увеличивается, что снижает производительность установки в целом. When the exposure time is more than 1.2 s, the processing quality does not noticeably improve, and the processing cycle at the same time increases in total for the technical process operations, which reduces the overall productivity of the installation.

Жидкости удаляются в канализацию, газообразные продукты в вытяжку, а щелочь возвращается в емкость 5. Liquids are removed into the sewer, gaseous products in the hood, and the alkali is returned to the tank 5.

Окончательно обработанный кег наполняют в течение 5 c двуокисью углерода. The final processed keg is filled with carbon dioxide for 5 s.

Давление в трубопроводах подачи холодной и горячей воды 0,2-0,3 МПа, подачи щелочного раствора - 0,2 МПа, пара - 0,07-0,15 МПа, сжатого воздуха - 0,63 МПа, двуокиси углерода - 0,3 МПа при расходе (л/ч): холодной воды - 30, горячей воды - 50, пара - 31, сжатого воздуха - 2 м³/ч, CO₂ - 10 кг/ч.The pressure in the pipelines of cold and hot water 0.2-0.3 MPa, alkaline solution 0.2 MPa, steam 0.07-0.15 MPa, compressed air 0.63 MPa, carbon dioxide 0, 3 MPa at a flow rate (l / h): cold water - 30, hot water - 50, steam - 31, compressed air - 2 m ³ / h, CO ₂ - 10 kg / h.

Затем обратным движением штока 14 пневмоцилиндра 9 прижим 27 возвращается в исходное положение, освобождая кег, клапан которого закрывается, при этом амортизаторами 28 стол 3, а фитинг 18 пружиной 22 возвращаются в исходное положение. Цикл завершен. Then, by the reverse movement of the rod 14 of the pneumatic cylinder 9, the clamp 27 returns to its original position, freeing the keg, the valve of which is closed, while the shock absorbers 28 table 3, and the fitting 18 by the spring 22 are returned to their original position. The cycle is completed.

Устройство обслуживает один человек. Зона обслуживания сравнительно с прототипом снизилась на 30%. The device serves one person. The service area compared to the prototype decreased by 30%.

Claims

1. A method of preparing vessels with a valve for filling with food liquids such as beer kegs, comprising an oriented installation of the vessel with the valve down to force fixation on the connecting head, opening a communication valve with a collector through which washing liquids are supplied in a predetermined sequence with steam purging between liquid processing operations, and drain, characterized in that the kegs are additionally supplied with a heated alkali solution, after purging with steam, compressed air is supplied, and the preparation of kegs is completed by feeding carbon dioxide, and between operations of liquid treatment and steam purging withstand a pause of 1 ± 0.2 s.

2. Installation for the preparation of vessels with a valve for filling with food liquids, comprising a control unit and electro-pneumatic automation, a support table, a device for orienting and fixing vessels on a washing connection head with a drain pipe, which carries a control sensor and is connected by a pipe to the manifold for supplying washing liquids, characterized in that it has an autonomous capacity of a solution of heated alkali with a closed system for supplying it through a collector mounted vertically with a lower fluid supply.