Теоретические основы стерилизации

Лабораторная работа №8

 

Оборудование для герметизации тары.

 

Цель работы: Изучить способ герметизации консервной тары, существующие конструкции закаточных автоматов и полуавтоматов.

Вопросы к отчету:

 

1. Классификация и типоразмеры консервной тары и способы ее герметизации.

2. Принцип работы многопозиционного закаточного механизма (привести схему).

3. Устройство и принцип работы полуавтоматической закаточной машины.

4. Составные агрегаты и механизмы закаточного автомата типа Б4-КЗК.

5. Устройство и принцип работы механизма закатывания.

 

1. Машины, осуществляющие герметическое соединение крышки с корпусом или горловиной консервной тары, называют в зависимости от способа осуществления этой операции закаточными.

Основной вид тары в консервной промышленности – жестяные и стеклянные банки.

Производство и применение жестяной тары легче поддается механизации и автоматизации. Таким образом, фасовка консервов в жестяную тару удобна как для производства, так и для потребителей консервов благодаря следующим обстоятельствам:

увеличивается производительность труда;

уменьшаются транспортные расходы;

устраняется опасность попадания осколков стекла и стеклянной пыли в продукт;

сокращаются трудовые затраты на транспортировку тары, ее мойку, фасовку в нее продукта, закатку, стерилизацию, упаковку консервов и их транспортировку.

Однако в отличие от стеклянной тары жестяные банки подвержены внутренней и внешней коррозии, для предупреждения которой необходимо расходовать дефицитное олово и дорогостоящие лаки, эмали и краски.

Металлическая тара. Металлические банки для консервов изготавливаются двух типов: 1-цилиндрические и 2-фигурные. Банки типа 1 бывают сборные, сборные с язычком и штампованные, а банки типа 2-только штампованные – овального, прямоугольного и эллиптического сечения.

Материалом для производства консервной жестяной тары служит белая жесть, представляющая собой тонкопрокатную сталь (толщина 0,2-0,3 мм), покрытую с двух сторон защитным слоем олова. В зависимости от способа нанесения защитного оловянного покрытия белая жесть выпускается двух видов – горячего и электролитического лужения.

Стеклянная тара. Стеклянная тара – банки, бутылки, бутыли – широко применяется в консервной промышленности для фасовки плодовых и овощных консервов. Достоинствами ее являются: коррозионная устойчивость стекла, прозрачность, возможность многократного использования.

Банки имеют условные обозначения, которые включают тип (I,II или III), диаметр венчика горла (58, 82, 88 мм) и вместимость (в мл). Например, консервная банка I-82-1000, т.е. банка обкатанная с диаметром венчика горла 82 мм вместимостью 1000 мл; II-82-650, т.е. обжимная с диаметром венчика горла 82 мм вместимостью 650 мм.

Банки и бутылки герметизируются обкатным, обжимным и резьбовым способами, а узкогорловые бутылки – корончатыми крышками по способу СКК. При любом способе укупорки крышки с прокладкой должны быть прочно и герметично зафиксированы на венчике горла тары и остаться постоянно в таком положении на всех последующих процессах консервирования, транспортировки и хранения консервов.

Установлено, что более герметичная укупорка обеспечивается, когда уплотняющая прокладка находится на боковой поверхности венчика горла, как это наблюдается при герметизации по способу I.

Закатка осуществляется на закаточных машинах при помощи специальных роликов, работающих аналогично роликам закаточных машин для жестяной тары, с той только разницей, что герметизация крышек СКО (способ 1) производится в одну операцию, а прикатка крышек к корпусу жестяных банок – в две.

При укупорке стеклянных банок по способам 2 и 3 уплотняющая прокладка располагается в дне крышки и соответственно на торце венчика горла, при этом условия для герметизации хуже, чем при способе 1.

Процесс укупорки банок типа 2 осуществляется путем введения горла банки с надетой крышкой в специальный обжимной цилиндр, диаметр которого на 1,5-3 мм больше номинального диаметра венчика горла. При этом уплотняющая прокладка прижимается к горлу банки, а гофрированный борт крышки обжимается вокруг уступа горла, частично заходя под него.

В процессе укупорки банка подвергается паровой вакуумизации. При этом перегретый пар давлением 0,05-0,1 МПа и температурой 120-130С подается струями в верхнюю часть банки, вытесняя из нее воздух. Благодаря этому после укупорки, стерилизации и охлаждения в банке образуется вакуум, повышающий надежность герметизации. Прочность укупорки по этому способу испытывается под давлением 0,07-0,13 Мпа.

Отличительная особенность способа укупорки 3 заключается в навинчивании крышки на венчик горла за 114 (или меньше) оборота специальным укупорочным приспособлением. В результате давления крышки на торце венчика горла прокладка на крышке (паста) уплотняется герметизируя банку. Крышки при этом не деформируются. Банка с продуктом подвергается термической вакуумизации паром перед накрывании крышкой.

2. Надежная герметизация банок является одним из важнейших условий обеспечения длительной сохранности и высокого качества консервов. Она осуществляется преимущественно на закаточных машинках, подразделяемых на полуавтоматические и автоматические, вакуумные и безвакуумные, агрегатированные с наполнителем и неагрегатированные, для жестяной и стеклянной тары.

При герметизации банок крышки деформируются закаточными роликами входящими в состав закаточного механизма. Многопозиционный механизм (рис. 1) состоит из приводного вала 4, зубчатых колес 1, 2, 3, 5, 6, 17, 20, 21, 22, центральных валов 7 и 23, водила 25, полых валов 16 и 18, кулаков 15, 24, ступиц 8, связанных с двуплечими рычагами 12 шарнирами 13, отжимных роликов 14, закаточных роликов 9, верхних патронов 10, осей 11, выталкивателей банок 19.

При герметизации банка в момент наибольшего удаления закаточных роликов поднимается нижним патроном и прижимается к верхнему патрону 10.

Ролик 14, накатываясь на выступающую часть кулаков отодвигается, а связанные с ними рычаги 12, закаточные ролики 9 приближаются к банке, одновременно вращаясь вокруг нее (отгибают фланец крышки к горлу банки). Плавность хода закаточных роликов обеспечивается незначительным расхождением между частотой вращения кулаков и роликов.

 

 

Рис. 1 Многопозиционный закаточный механизм.

Рис. 2 Полуавтоматическая одношпиндельная закаточная машина Б4-КЗК-77

 

В зависимости о конструкции закаточной машины банка в процессе герметизации вращается вокруг своей оси или остается неподвижной. Изображенный на рис. закаточный механизм одновременно вращается вокруг оси карусели (водилом 25) и вокруг своей оси (системой зубчатых передач).

По окончании герметизации закаточные ролики отходят от банки, нижний патрон опускается, подпружиненный выталкиватель 19 давит сверху на банку, не давая ей зависать в верхнем патроне, и она опускается с нижним патроном до карусели, где снимается звездочкой и переводится на транспортер.

Закаточные механизмы для жестяной и стеклянной тары различаются профилем закаточных роликов и ритмичностью их работы. Закаточные ролики для стеклотары одинаковы по форме и смещаются одновременно по одинаковым траекториям. Закаточные ролики для жестяной тары подразделяются на ролики первой и второй операции. Сначала ролики первой операции формируют двойной закаточный шов, затем ролики второй операции окончательно сжимают и уплотняют его. В соответствии с этим профили роликов различны.

 

3. Полуавтоматические закаточные машины.

Закаточные полуавтоматы используются преимущественно в линиях низкой производительности и при герметизации крупной тары. Они значительно проще и дешевле закаточных автоматов. Их недостатком является большое число ручных операций: накрывание банки крышкой, установка банки на стол нижнего патрона, подъем банки к закаточным роликам нажатием на нужную педаль или поворотом рукоятки кулака типа «косая шайба», снятие банки со стола после закатки.

Для герметизации стеклянной тары применяются закаточные полуавтоматы Б4-КЗК-77 и Б4-КЗК-77-01, для жестяной Б4-КЗК-77-02 и Б4-КЗК-77-03 (ЗК4-3-16, ЗК4-10-12, ЗК9-5-16, ЗК9-10-12).

Полуавтоматическая одношпиндельная закаточная машина состоит из станины, привода, закаточной головки, нижнего патрона.

Литая станина 1 служит для установки на нее всех остальных сборочных единиц полуавтомата. Привод машины включает электродвигатель 16, клиноременную 15 и зубчатую передачи.

Закаточная головка включает наружный вал-шестерню 14, кулак 13, отжимные ролики 12, полые валы 8 и 10, планшайбу 9, роликодержатели 11, закаточные ролики 7, верхний патрон 6 на пустотелой оси, выталкиватель 5 со штоком, проходящим внутри оси.

Нижний патрон служит для подъема, центрирования прижатия банки к верхнему патрону и состоит из стола 4 на штоке 3, кулака 18 и вала 17, вилки 2.

При нажатии на педаль 19 включается однооборотная муфта, одному обороту которой соответствует 11 оборотов закаточной головки. Банка с надетой на нее крышкой поднимается к закаточной головке и укупоривается. Нижний патрон с укупоренной банкой опускается, банка вручную снимается и отставляется.

 

4. Автоматические закаточные машины.

Для герметизации наполненных продуктов банок в линиях высокой производительности используются закаточные автоматы различных марок, в том числе: АЗМ-3П, Б4-КЗС-12М, Б4-КЗС-13, Б4-КЗТ-11М, Б4-КЗК-79, Б4-КЗК-14, Б4-КЗК-75, Б4-КЗК-75-04 и т.д.

Автоматы Б4-КЗК-79 и Б4-КЗК-14 предназначены для маркировки крышек, герметизации и счета цилиндрических жестяных банок, а автоматы Б4-КЗК-75 и Б4-КЗК-75-04 – для тех же операций со стеклянными банками.

Автоматическая закаточная машина Б4-КЗК-75 (рис.3).

Основными частями автоматической закаточной машины Б4-КЗК-75 является станина 9, транспортер 8, механизм передачи крышек 7 с магазином 5, маркером 6 и направляющей крышек 11, механизм закатывания 2, привод с коробкой скоростей 4, выбросная звездочка, плита 3, на которой установлен пульт управления 12. Станина опирается на стойки 1.

Пластинчатый транспортер 8 и шнек 10 входит в состав механизма приема банок. Поступающая по транспортеру тара шнеком выставляется на равное расстояние одна от другой и передается к механизму подачи крышек 7. Над транспортером по его длине проходят направляющие, положение которых и зависимости от высоты и диаметра банки может регулироваться, как и положение шнека.

Имеющаяся в механизме рычага блокировка «нет банки – нет крышки», установленная на оси и регулируемая по высоте и диаметру тары, отклоняется поступающими банками. При этом из магазина крышек непрерывно и синхронно подаче банок выдаются крышки. При отсутствии тары рычаг возвращается пружиной в нерабочее положение и подача крышек прекращается.

Механизм подачи является промежуточным звеном между механизмом приема и механизмом закатывания. Он служит для автоматической поштучной выдачи крышек на каждую банку, маркировки крышек и подачи их с банками (при одновременной ориентации) к закаточному устройству.

Основные части механизма подачи – это привод, направляющие крышек, магазин крышек, маркер. В привод механизма входят валы подающих звездочек, привод магазина маркера. Нижняя подающая звездочка устанавливается на валу на заданной высоте с помощью набора дистанционных колец. Верхняя подающая звездочка имеет 16 носителей, обеспечивающих транспортировку крышек соосно с банками. Вал привода магазина магазина состоит из двух частей, соединенных однооборотной муфтой со шпонкой; входящий или выходящий из зацепления с пазом нижней половины вала под действием горизонтальной шпонки, приводимой рычагом блокировки.

Направляющая крышек имеет прямоугольную форму и монтируется на стойках под магазином крышек и маркером. На выходе она подпружинена для торможения крышек. Чтобы крышка, подающая на направляющую, не подскакивала, под магазином установлен постоянный магнит.

Магазин загружается вручную и имеет накопитель с крышкой и направляющими. В крышке вращаются три шнека с отсекателями, поштучно выдающими крышки из магазина.

Маркер состоит из шарнирно соединенных, подпружиненных корпусов, в которых находятся валы с обоймами для крепления клейм. Привод закаточного автомата включает в себя электродвигатель, клиноременную передачу и коробку скоростей.

5. механизм закатывания (рис. 4) представляет собой карусель, на которой монтируются шпиндели, планшайбы и поджимные столбы.

На нижнем конце главного вала 29 закреплена шестерня 28 для привода ротора с закаточными механизмами через блок шестерен и шестерню 27. В центральной части вала 29 установлены шестерни 37 и 38 для привода шпинделей 7 и планшайб 9.

Шпиндель установлен в опоре крышки 38. На него надет вал-шестерня 6 с операционным кулаком 8. Ролик 40 ползуна 2, сообщающий выталкивателю 4 возвратно-поступательное движение, перемещается в пазу кулака 39. Выталкиватель проходит внутри полой неподвижной оси 10 и крепится в ползуне 2 с помощью гайки 1. В нижнее положение он возвращается пружиной 3. На нижнем конце оси 10 находится патрон 31 с центром 32.

Планшайба 9 расположена на нижнем конце шпинделя 7. В ее отверстиях на оси 11 размещены эксцентричные втулки 33 для тонкой регулировки положения закаточных роликов. К верхним концам осей крепятся рычаги 34 с отжимными роликами 35, к нижним – рычаги 12 с закаточными роликами 13. Отжимные ролики 35 катятся по наружной поверхности операционного кулака 8. Вращение планшайбы осуществляется с помощью шестерни 5.

Втулки 33 фиксируются винтовым зажимным устройством для исключения самопроизвольного поворачивания. Поджимной стол предназначен для подъема, центрирования и прижатия банок с крышками к верхнему патрону. Он имеет корпус 22 в котором движется ползун 21, опирающийся роликами 24 и 25 на кулак. Ролики надеты на ось 23.

При работе механизма закатывания накрытая банка, поступившая из механизма подачи, устанавливается на стол 14, поднимается, прижимаясь к патрону с центратором, укупоривается, опускается и выводится из машины.

 

Рис. 3 Автоматическая закаточная машина Б4-КЗК-75

 

Рис. 4 Механизм закатывания

 

Таблица 1.1 Техническая характеристика полуавтоматических закаточних машин (ГОСТ 9804-74)

 

 

 

Таблица 1.2 Параметры стеклянной тары по действующим ГОСТам

 

Лабораторная работа №9

 

Оборудование для стерилизации консервной продукции

Цель работы: Изучить назначение и особенности стерилизации, основные параметры процесса и их назначение. Научиться обоснованию выбора конструкции автоклава для конкретного технологического процесса стерилизации.

 

Вопросы к отчету:

1. Теоретические основы стерилизации.

2. Основные системы автоклава.

3. Особенности устройства и принцип работы вертикального автоклава периодического действия.

4. Назначение и принцип работы горизонтального автоклава.

5. Назначение и особенности устройства стерилизаторов непрерывного действия.

- барабанные стерилизаторы;

- стерилизаторы с гидростатическим давлением;

- установка для стерилизации токами высокой частоты.

 

При прекращении жизнедеятельности микроорганизмов в продукте создаются условия для его длительного хранения без порчи. Для обеспечения таких условий продукт подвергают воздействию теплоты, тока высокой частоты, ионизирующего излучения или лучистой энергии.

В консервном производстве для этой цели применяют преимущественно тепловую стерилизацию и пастеризацию. Стерилизация продукта производится при температуре от 100С и выше, пастеризация – при 75-100С.

На продолжительность прогревания (стерилизации) консервов до заданной температуры влияют следующие факторы: консистенция продукта, его физические свойства (теплоемкость, вязкость, теплопроводность) вид материала тары, размер тары и особенно отношение высоты банки к ее диаметру, начальная температура продукта, температура пара (или воды) в автоклаве, частота вращения банки вокруг своей оси.

Режим стерилизации устанавливают в зависимости от времени прогревания консервов до температуры стерилизации и продолжительности выдерживания консервов при этой температуре (так называемое летальное для микроорганизмов время). Продолжительность охлаждения обычно обуславливается сохранением цельности и герметичности тары.

 

Лабораторная работа №11

Содержание

 

1. Лабораторная работа №8 Оборудование для

герметизации тары.................................................... 1

2. Лабораторная работа №9 Оборудование для

стерилизации консервной продукции....................... 13

3. Лабораторная работа №10 Вспомогательное

оборудование перерабатывающих предприятий...... 30

4. Лабораторная работа №11 Оборудование молочного

мини-цеха производительностью до 3 тонн в сутки. 38

5. Лабораторная работа №12 Оборудование для

первичной переработки зерна................................... 51

6. Лабораторная работа №13 Исследование процесса

конвективной сушки.................................................. 63

7. Лабораторная работа №14 Определение параметров

влажного воздуха как агента сушки.......................... 68

Содержание................................................................ 72

 

 

 

 

Подписано к печати 28. 04. 2010 г.

Формат 60 х 1/16, объем 6,0 пл.

Заказ № Тираж 300 экз.

Отпечатано ЮФ НУБиП Украины «КАТУ»,

г. Симферополь

Исполнитель М.С. Васецкая

 

 

Лабораторная работа №8

 

Оборудование для герметизации тары.

 

Цель работы: Изучить способ герметизации консервной тары, существующие конструкции закаточных автоматов и полуавтоматов.

Вопросы к отчету:

 

1. Классификация и типоразмеры консервной тары и способы ее герметизации.

2. Принцип работы многопозиционного закаточного механизма (привести схему).

3. Устройство и принцип работы полуавтоматической закаточной машины.

4. Составные агрегаты и механизмы закаточного автомата типа Б4-КЗК.

5. Устройство и принцип работы механизма закатывания.

 

1. Машины, осуществляющие герметическое соединение крышки с корпусом или горловиной консервной тары, называют в зависимости от способа осуществления этой операции закаточными.

Основной вид тары в консервной промышленности – жестяные и стеклянные банки.

Производство и применение жестяной тары легче поддается механизации и автоматизации. Таким образом, фасовка консервов в жестяную тару удобна как для производства, так и для потребителей консервов благодаря следующим обстоятельствам:

увеличивается производительность труда;

уменьшаются транспортные расходы;

устраняется опасность попадания осколков стекла и стеклянной пыли в продукт;

сокращаются трудовые затраты на транспортировку тары, ее мойку, фасовку в нее продукта, закатку, стерилизацию, упаковку консервов и их транспортировку.

Однако в отличие от стеклянной тары жестяные банки подвержены внутренней и внешней коррозии, для предупреждения которой необходимо расходовать дефицитное олово и дорогостоящие лаки, эмали и краски.

Металлическая тара. Металлические банки для консервов изготавливаются двух типов: 1-цилиндрические и 2-фигурные. Банки типа 1 бывают сборные, сборные с язычком и штампованные, а банки типа 2-только штампованные – овального, прямоугольного и эллиптического сечения.

Материалом для производства консервной жестяной тары служит белая жесть, представляющая собой тонкопрокатную сталь (толщина 0,2-0,3 мм), покрытую с двух сторон защитным слоем олова. В зависимости от способа нанесения защитного оловянного покрытия белая жесть выпускается двух видов – горячего и электролитического лужения.

Стеклянная тара. Стеклянная тара – банки, бутылки, бутыли – широко применяется в консервной промышленности для фасовки плодовых и овощных консервов. Достоинствами ее являются: коррозионная устойчивость стекла, прозрачность, возможность многократного использования.

Банки имеют условные обозначения, которые включают тип (I,II или III), диаметр венчика горла (58, 82, 88 мм) и вместимость (в мл). Например, консервная банка I-82-1000, т.е. банка обкатанная с диаметром венчика горла 82 мм вместимостью 1000 мл; II-82-650, т.е. обжимная с диаметром венчика горла 82 мм вместимостью 650 мм.

Банки и бутылки герметизируются обкатным, обжимным и резьбовым способами, а узкогорловые бутылки – корончатыми крышками по способу СКК. При любом способе укупорки крышки с прокладкой должны быть прочно и герметично зафиксированы на венчике горла тары и остаться постоянно в таком положении на всех последующих процессах консервирования, транспортировки и хранения консервов.

Установлено, что более герметичная укупорка обеспечивается, когда уплотняющая прокладка находится на боковой поверхности венчика горла, как это наблюдается при герметизации по способу I.

Закатка осуществляется на закаточных машинах при помощи специальных роликов, работающих аналогично роликам закаточных машин для жестяной тары, с той только разницей, что герметизация крышек СКО (способ 1) производится в одну операцию, а прикатка крышек к корпусу жестяных банок – в две.

При укупорке стеклянных банок по способам 2 и 3 уплотняющая прокладка располагается в дне крышки и соответственно на торце венчика горла, при этом условия для герметизации хуже, чем при способе 1.

Процесс укупорки банок типа 2 осуществляется путем введения горла банки с надетой крышкой в специальный обжимной цилиндр, диаметр которого на 1,5-3 мм больше номинального диаметра венчика горла. При этом уплотняющая прокладка прижимается к горлу банки, а гофрированный борт крышки обжимается вокруг уступа горла, частично заходя под него.

В процессе укупорки банка подвергается паровой вакуумизации. При этом перегретый пар давлением 0,05-0,1 МПа и температурой 120-130С подается струями в верхнюю часть банки, вытесняя из нее воздух. Благодаря этому после укупорки, стерилизации и охлаждения в банке образуется вакуум, повышающий надежность герметизации. Прочность укупорки по этому способу испытывается под давлением 0,07-0,13 Мпа.

Отличительная особенность способа укупорки 3 заключается в навинчивании крышки на венчик горла за 114 (или меньше) оборота специальным укупорочным приспособлением. В результате давления крышки на торце венчика горла прокладка на крышке (паста) уплотняется герметизируя банку. Крышки при этом не деформируются. Банка с продуктом подвергается термической вакуумизации паром перед накрывании крышкой.

2. Надежная герметизация банок является одним из важнейших условий обеспечения длительной сохранности и высокого качества консервов. Она осуществляется преимущественно на закаточных машинках, подразделяемых на полуавтоматические и автоматические, вакуумные и безвакуумные, агрегатированные с наполнителем и неагрегатированные, для жестяной и стеклянной тары.

При герметизации банок крышки деформируются закаточными роликами входящими в состав закаточного механизма. Многопозиционный механизм (рис. 1) состоит из приводного вала 4, зубчатых колес 1, 2, 3, 5, 6, 17, 20, 21, 22, центральных валов 7 и 23, водила 25, полых валов 16 и 18, кулаков 15, 24, ступиц 8, связанных с двуплечими рычагами 12 шарнирами 13, отжимных роликов 14, закаточных роликов 9, верхних патронов 10, осей 11, выталкивателей банок 19.

При герметизации банка в момент наибольшего удаления закаточных роликов поднимается нижним патроном и прижимается к верхнему патрону 10.

Ролик 14, накатываясь на выступающую часть кулаков отодвигается, а связанные с ними рычаги 12, закаточные ролики 9 приближаются к банке, одновременно вращаясь вокруг нее (отгибают фланец крышки к горлу банки). Плавность хода закаточных роликов обеспечивается незначительным расхождением между частотой вращения кулаков и роликов.

 

 

Рис. 1 Многопозиционный закаточный механизм.

Рис. 2 Полуавтоматическая одношпиндельная закаточная машина Б4-КЗК-77

 

В зависимости о конструкции закаточной машины банка в процессе герметизации вращается вокруг своей оси или остается неподвижной. Изображенный на рис. закаточный механизм одновременно вращается вокруг оси карусели (водилом 25) и вокруг своей оси (системой зубчатых передач).

По окончании герметизации закаточные ролики отходят от банки, нижний патрон опускается, подпружиненный выталкиватель 19 давит сверху на банку, не давая ей зависать в верхнем патроне, и она опускается с нижним патроном до карусели, где снимается звездочкой и переводится на транспортер.

Закаточные механизмы для жестяной и стеклянной тары различаются профилем закаточных роликов и ритмичностью их работы. Закаточные ролики для стеклотары одинаковы по форме и смещаются одновременно по одинаковым траекториям. Закаточные ролики для жестяной тары подразделяются на ролики первой и второй операции. Сначала ролики первой операции формируют двойной закаточный шов, затем ролики второй операции окончательно сжимают и уплотняют его. В соответствии с этим профили роликов различны.

 

3. Полуавтоматические закаточные машины.

Закаточные полуавтоматы используются преимущественно в линиях низкой производительности и при герметизации крупной тары. Они значительно проще и дешевле закаточных автоматов. Их недостатком является большое число ручных операций: накрывание банки крышкой, установка банки на стол нижнего патрона, подъем банки к закаточным роликам нажатием на нужную педаль или поворотом рукоятки кулака типа «косая шайба», снятие банки со стола после закатки.

Для герметизации стеклянной тары применяются закаточные полуавтоматы Б4-КЗК-77 и Б4-КЗК-77-01, для жестяной Б4-КЗК-77-02 и Б4-КЗК-77-03 (ЗК4-3-16, ЗК4-10-12, ЗК9-5-16, ЗК9-10-12).

Полуавтоматическая одношпиндельная закаточная машина состоит из станины, привода, закаточной головки, нижнего патрона.

Литая станина 1 служит для установки на нее всех остальных сборочных единиц полуавтомата. Привод машины включает электродвигатель 16, клиноременную 15 и зубчатую передачи.

Закаточная головка включает наружный вал-шестерню 14, кулак 13, отжимные ролики 12, полые валы 8 и 10, планшайбу 9, роликодержатели 11, закаточные ролики 7, верхний патрон 6 на пустотелой оси, выталкиватель 5 со штоком, проходящим внутри оси.

Нижний патрон служит для подъема, центрирования прижатия банки к верхнему патрону и состоит из стола 4 на штоке 3, кулака 18 и вала 17, вилки 2.

При нажатии на педаль 19 включается однооборотная муфта, одному обороту которой соответствует 11 оборотов закаточной головки. Банка с надетой на нее крышкой поднимается к закаточной головке и укупоривается. Нижний патрон с укупоренной банкой опускается, банка вручную снимается и отставляется.

 

4. Автоматические закаточные машины.

Для герметизации наполненных продуктов банок в линиях высокой производительности используются закаточные автоматы различных марок, в том числе: АЗМ-3П, Б4-КЗС-12М, Б4-КЗС-13, Б4-КЗТ-11М, Б4-КЗК-79, Б4-КЗК-14, Б4-КЗК-75, Б4-КЗК-75-04 и т.д.

Автоматы Б4-КЗК-79 и Б4-КЗК-14 предназначены для маркировки крышек, герметизации и счета цилиндрических жестяных банок, а автоматы Б4-КЗК-75 и Б4-КЗК-75-04 – для тех же операций со стеклянными банками.

Автоматическая закаточная машина Б4-КЗК-75 (рис.3).

Основными частями автоматической закаточной машины Б4-КЗК-75 является станина 9, транспортер 8, механизм передачи крышек 7 с магазином 5, маркером 6 и направляющей крышек 11, механизм закатывания 2, привод с коробкой скоростей 4, выбросная звездочка, плита 3, на которой установлен пульт управления 12. Станина опирается на стойки 1.

Пластинчатый транспортер 8 и шнек 10 входит в состав механизма приема банок. Поступающая по транспортеру тара шнеком выставляется на равное расстояние одна от другой и передается к механизму подачи крышек 7. Над транспортером по его длине проходят направляющие, положение которых и зависимости от высоты и диаметра банки может регулироваться, как и положение шнека.

Имеющаяся в механизме рычага блокировка «нет банки – нет крышки», установленная на оси и регулируемая по высоте и диаметру тары, отклоняется поступающими банками. При этом из магазина крышек непрерывно и синхронно подаче банок выдаются крышки. При отсутствии тары рычаг возвращается пружиной в нерабочее положение и подача крышек прекращается.

Механизм подачи является промежуточным звеном между механизмом приема и механизмом закатывания. Он служит для автоматической поштучной выдачи крышек на каждую банку, маркировки крышек и подачи их с банками (при одновременной ориентации) к закаточному устройству.

Основные части механизма подачи – это привод, направляющие крышек, магазин крышек, маркер. В привод механизма входят валы подающих звездочек, привод магазина маркера. Нижняя подающая звездочка устанавливается на валу на заданной высоте с помощью набора дистанционных колец. Верхняя подающая звездочка имеет 16 носителей, обеспечивающих транспортировку крышек соосно с банками. Вал привода магазина магазина состоит из двух частей, соединенных однооборотной муфтой со шпонкой; входящий или выходящий из зацепления с пазом нижней половины вала под действием горизонтальной шпонки, приводимой рычагом блокировки.

Направляющая крышек имеет прямоугольную форму и монтируется на стойках под магазином крышек и маркером. На выходе она подпружинена для торможения крышек. Чтобы крышка, подающая на направляющую, не подскакивала, под магазином установлен постоянный магнит.

Магазин загружается вручную и имеет накопитель с крышкой и направляющими. В крышке вращаются три шнека с отсекателями, поштучно выдающими крышки из магазина.

Маркер состоит из шарнирно соединенных, подпружиненных корпусов, в которых находятся валы с обоймами для крепления клейм. Привод закаточного автомата включает в себя электродвигатель, клиноременную передачу и коробку скоростей.

5. механизм закатывания (рис. 4) представляет собой карусель, на которой монтируются шпиндели, планшайбы и поджимные столбы.

На нижнем конце главного вала 29 закреплена шестерня 28 для привода ротора с закаточными механизмами через блок шестерен и шестерню 27. В центральной части вала 29 установлены шестерни 37 и 38 для привода шпинделей 7 и планшайб 9.

Шпиндель установлен в опоре крышки 38. На него надет вал-шестерня 6 с операционным кулаком 8. Ролик 40 ползуна 2, сообщающий выталкивателю 4 возвратно-поступательное движение, перемещается в пазу кулака 39. Выталкиватель проходит внутри полой неподвижной оси 10 и крепится в ползуне 2 с помощью гайки 1. В нижнее положение он возвращается пружиной 3. На нижнем конце оси 10 находится патрон 31 с центром 32.

Планшайба 9 расположена на нижнем конце шпинделя 7. В ее отверстиях на оси 11 размещены эксцентричные втулки 33 для тонкой регулировки положения закаточных роликов. К верхним концам осей крепятся рычаги 34 с отжимными роликами 35, к нижним – рычаги 12 с закаточными роликами 13. Отжимные ролики 35 катятся по наружной поверхности операционного кулака 8. Вращение планшайбы осуществляется с помощью шестерни 5.

Втулки 33 фиксируются винтовым зажимным устройством для исключения самопроизвольного поворачивания. Поджимной стол предназначен для подъема, центрирования и прижатия банок с крышками к верхнему патрону. Он имеет корпус 22 в котором движется ползун 21, опирающийся роликами 24 и 25 на кулак. Ролики надеты на ось 23.

При работе механизма закатывания накрытая банка, поступившая из механизма подачи, устанавливается на стол 14, поднимается, прижимаясь к патрону с центратором, укупоривается, опускается и выводится из машины.

 

Рис. 3 Автоматическая закаточная машина Б4-КЗК-75

 

Рис. 4 Механизм закатывания

 

Таблица 1.1 Техническая характеристика полуавтоматических закаточних машин (ГОСТ 9804-74)

 

 

 

Таблица 1.2 Параметры стеклянной тары по действующим ГОСТам

 

Лабораторная работа №9

 

Оборудование для стерилизации консервной продукции

Цель работы: Изучить назначение и особенности стерилизации, основные параметры процесса и их назначение. Научиться обоснованию выбора конструкции автоклава для конкретного технологического процесса стерилизации.

 

Вопросы к отчету:

1. Теоретические основы стерилизации.

2. Основные системы автоклава.

3. Особенности устройства и принцип работы вертикального автоклава периодического действия.

4. Назначение и принцип работы горизонтального автоклава.

5. Назначение и особенности устройства стерилизаторов непрерывного действия.

- барабанные стерилизаторы;

- стерилизаторы с гидростатическим давлением;

- установка для стерилизации токами высокой частоты.

 

При прекращении жизнедеятельности микроорганизмов в продукте создаются условия для его длительного хранения без порчи. Для обеспечения таких условий продукт подвергают воздействию теплоты, тока высокой частоты, ионизирующего излучения или лучистой энергии.

В консервном производстве для этой цели применяют преимущественно тепловую стерилизацию и пастеризацию. Стерилизация продукта производится при температуре от 100С и выше, пастеризация – при 75-100С.

На продолжительность прогревания (стерилизации) консервов до заданной температуры влияют следующие факторы: консистенция продукта, его физические свойства (теплоемкость, вязкость, теплопроводность) вид материала тары, размер тары и особенно отношение высоты банки к ее диаметру, начальная температура продукта, температура пара (или воды) в автоклаве, частота вращения банки вокруг своей оси.

Режим стерилизации устанавливают в зависимости от времени прогревания консервов до температуры стерилизации и продолжительности выдерживания консервов при этой температуре (так называемое летальное для микроорганизмов время). Продолжительность охлаждения обычно обуславливается сохранением цельности и герметичности тары.

 

Теоретические основы стерилизации

Повышение температуры продукта и банки при стерилизации консервов приводит к увеличению давления в банке. Разность между давлениями по обе стороны стенки может достичь таких величин, при которых происходят деформация или разрушение герметичности жестяных банок, или срыв крышек со стен банок.

Чтобы в период стерилизации и особенно во время охлаждения давление в банке не превышало допустимое, создав искусственное противодавление с наружной стороны банки (а аппарате) при помощи сжатого воздуха или воды. Противодавление может быть определенно лишь в том случае, если известно давление в банке во время стерилизации. Это давление зависит от следующих факторов: температуры продукта при закатывании и стерилизации; давление в пространстве, не заполненном продуктом при закатывании банки; степени наполнения банки продуктом; теплового расширения продукта и банки; изменения объема банки вследствие изгиба концов; выделении газов из продукта; набухание коллоидных частиц.

Давление в банке в момент герметизации (в Па)

где -упругость насыщенного водяного пара в пространстве, не заполненном продуктом, Па;

-упругость воздуха в указанном пространстве, Па.

Е