Лекция 14. Оборудование для фасовки и упаковки пищевых продуктов.

План лекции.

1. Общие сведения о расфасовочно-упаковочных автоматах.

2. Машины для розлива жидких продуктов в бутылки.

3. Машины для дозировки и упаковки жидких продуктов в бумажную и полиэтиленовую тару.

4. Машины для дозировки и упаковки пластично-вязких продуктов.

1. В цехах розлива, расфасовки и упаковки продукции большая часть машин представляет собой высокопроизводительные автома­ты, которые бывают соединены в технологические линии, занимаю­щие важное место в техническом оснащении современных молочных предприятий. Расфасовочно-упаковочные автоматы различны по назначению и конструкции, однако в принципе у них много общего.

В каждом типичном автомате имеются следующие основные части: двигательный механизм — источник движения; приводной механизм, связывающий двигатель с распредели­тельным механизмом; распределительный механизм — обычно вал, на котором поме­щены кулачки, приводящие в действие различные исполнительные механизмы; передаточные механизмы — рычаги, тяги, секторы, рейки и т. п., передающие движение от кулачков к исполнительным ме­ханизмам; механизмы транспортировки и питания, которыми подаются продукты, бутылки, бумага, бланки, этикетки, донышки, укупо­рочная фольга и колпачки; исполнительные механизмы, выполняющие рабочие операции технологического процесса (розлив, расфасовку, изготовление кол­пачков, укупорку, подготовку бланков, изготовление пакетов, за­вертку и т. п.); механизмы блокировки и предохранения, осуществляющие ос­тановку машин при попадании предметов, заедании и заклинивании и т. п., а также предотвращающие работу исполнительных механизмов розлива, расфасовки, укупорки при отсутствии тары в соот­ветствующей позиции.

В автоматах применяются механические, гидравлические, элект­рические, пневматические и другие методы осуществления движе­ния и управления. Наибольшее распространение получили меха­нические устройства с кулачковыми механизмами, позволяющими получить разнообразные перемещения ведомых звеньев.

2. В пищевой промышленности применяют два способа дозирова­ния жидких продуктов: по объему и по уровню. При дозировании по объему разливочная машина отмеривает порции определенного объема и разливает их в бутылки. При дозировании по уровню машина раз­ливает продукт, не отмеривая его, а просто, наполняя бутылки до определенного уровня (например, на 40 ммниже верха горлышка), и дозирование происходит уже в результате одинаковой емкости бутылок.

При дозировании по объему точность отмеривания зависит от конструкции разливочного приспособления и существующими кон­струкциями она вполне обеспечивается. При розливе по уровню количество жидкости, наливаемой в бутылку, зависит от емкости бутылок, поэтому требуется достаточная точность их изготовления.

В пищевой промышленности в последние годы нашли широ­кое применение разливочно-укупорочные машины, в которых на­полнение бутылок продуктом с дозированием по уровню происходит под вакуумом.

Примером может служить разливочно-укупорочная машина типа «Юдек». Разливочная машина работает под вакуумом, который создается в баке центробежным насосом (эксгаустером). Разливочные патроны установлены на днище закрытого враща­ющегося бака. Воздух из бака отсасывается по трубе. При вра­щении бака разливочные патроны опускаются вниз под действием пружины. Горлышко бутылки, стоящей на транспортере, от­жимает резиновый клапан и начинается заполнение бутылки, на­ходящейся под вакуумом, благодаря отсасыванию из нее воздуха в бак через трубку.

Молоко первоначально заполняет бутылку до самого верха, так как воздух выходит через небольшое отверстие в наконечнике воздушной трубки. Затем патрон несколько поднимается, истечение прекращается и атмосферное давление вытесняет избыток молока через воздушную трубку вверх, а уровень молока понижается до нижнего конца воздушной трубки. После этого патрон поднимается в верхнее положение и горлышко наполненной бутылки полностью выходит из патрона.

3. Для изготовления бумажной тары, дозировки жидких продуктов и укупорки существуют специальные машины-автоматы.

В странах СНГ изготовляют автоматы АП1Н и А1-АП2Н для розлива молока в пакеты производительностью 3600 и 4300 пакетов в час, емкостью 0, 5 и 0, 25 л. Бумажные пакеты можно использовать для розлива и упаковки стерилизованного молока в асептических условиях. Упаковочная бумажная лента, покрытая полиэтиленом, подается с рулона, помещенного внизу, в ванну химической обработки, наполненную перекисью водорода, а затем огибает направляющий ролик. Лента проходит через формующее колесо и свертывается в трубу. Нагревателем запаивается продольный шов.

Бумажная труба проходит через электронагреватель, в котором быстро нагревается до 300÷ 400° С, и мгновенно разлагается перекись водорода и достигается надежная стерилизация пакетов. Ниже зоны стерилизации в бумажную трубу по трубке непрерывным потоком поступает стерилизованное и охлажденное молоко. Наполнение производится под уровень, по­этому пенообразование полностью исключается.

Внутри станины автомата взаимно перпендикулярно друг к другу расположены две пары вертикальных цепных транспорте­ров, каждый из которых несет по нескольку зажимов свмонти­рованными в них электронагревателями. При движении сверху вниз противостоящих ветвей каждой пары транспортеров зажимы по­парно сходятся, сплющивают заполненную молоком бумажную трубку и свертывают чередующиеся взаимно перпендикулярные поперечные швы. Температура сварки 140° С.

В нижней части находится механизм для поштучного отреза­ния пакетов, наполненных молоком. Пакеты падают в ковши подъемного механизма укладчика, который укреплен на основании автомата. Пакеты автоматически укладываются в специальные корзины шестигранной формы.

4. В машинах для дозировки вязких продуктов приме­няют поршневые дозаторы, которые заполняются под вакуумом при содействии атмосферного давления, а опорожняются под давлени­ем, достаточным для выталкивания вязкой жидкости из дозатора.

Основные части дозатора — цилиндр и поршень. При ходе всасывания в цилиндре образуется вакуум и продукт под действием атмосферного давления заполняет цилиндр, проходя через всасы­вающий клапан или через трехходовой кран. При ходе нагнетания поршень давит на жидкость и выталкивает ее через нагнетательный клапан или через кран и через наконечник в банку или стакан.

Конструкции машин для дозировки вязких продуктов различ­ны. Основная компоновка может быть круговой (с вращающейся каруселью) и линейной (с пластинчатым транспортером). Количество дозаторов зависит от производительности машины.

Дозировка пластичных молочных продуктов — плавленого сы­ра, сырковой массы, творога и масла — из-за малой текучести их требует принудительной напрессовки массы в дозатор и принуди­тельного выталкивания.

Существуют два основных принципа дозировки пластичных про­дуктов — скоростной и объемный.

При скоростной дозировке поток продукта, выходящий с опреде­ленной скоростью из формующей насадки на конвейер, режут через равные промежутки времени, причем в качестве режущего инстру­мента обычно служит струна, натянутая на рамке.

При объемной дозировке продукт напрессовывают шнеком из бункера в дозатор, представляющий собой камеру с регулируемым объемом. После заполнения дозатор перемещается или поворачивается в положение разгрузки и весь находящийся в нем объем выталкивается через специальный кран, завертывается в перга­мент, бумагу или фольгу.