Транспортировка бутылок внутри машины

Бутылки транспортируются через всю машину рядами в носителях, то есть в гнездах бутылочных кассет с. помощью конвейера.

Это движение бутылконосителей от одного шприца к другому может быть либо:

· ритмично-прерывистым, либо

· непрерывным.

В обоих случаях речь идет о времени ритма работы такта, то есть времени передвижения от одной станции до другой, за которое происходит вход и выход одной кассеты. Оно обычно составляет 3-4 секунды и определяет производительность бутылкомоечной машины. В зависимости от производительности бутылкомоечная машина может иметь от 200 до 600 кассет с количеством бутылок в ряду от 16 (у очень малых машин) до 40 бутылок (у более крупных). Эти кассеты представляют собой прочную стальную конструкцию и выполнены так, чтобы они не прогибались ни на входе, ни на выходе, ни в секторе шприцевания или удаления этикеток. В кассетах укреплены гнезда для бутылок, изготовленные из пластмассы или в исполнении сталь/пластмасса (рис. 5.5), в которых транспортируются бутылки. Выбор пластмассы в качестве материала обусловлен тем, что иначе бутылки будут тереться о жесткий металл и повреждаться. Кроме того, бутылки в этих гнездах самоцентрируются, что очень важно для шприцевания.

Бутылки рядами в кассетах с гнездами проходят все станции машины и покидают свои гнезда только при выходе на стороне разгрузки.

Если исходить из времени ритма работы 4 с, то при условии одной бутылки в ряду должно будет вымыто

3600 с/ч : 4 с/бут. - 900 бут./ч. Тогда при производительности, например.

30 000 бут./ч = 30 000 : 900 = понадобится минимум 33 кассеты

50 000 бут./ч = 50 000 :900 = минимум 55 кассет.

Время ритма зависит от типоразмера бутылки. Здесь действует правило: чем больше бутылка, тем медленнее ритм работы машины.

Кроме того, следует принимать в расчет повышенное захватывание массы щелочного раствора.

Загрузка бутылок в машину и их выгрузка

Загрузка бутылок происходит при помощи комбинированной системы вращающихся кулачков, осуществляющих вращательные и колебательные движения (рис. 5.6). При этом сгруппированные рядами бутылки бережно опрокидываются и при помощи вращающегося механизма загрузки кулачкового типа вводятся в находящиеся в горизонтальном положении носители. Вывод бутылок из машины после мойки происходит аналогично при медленном вращении механизма выгрузки (рис. 5.7), свободно опускающего и ставящего бутылки на отводящий конвейер.

Шприцевание бутылок

После мойки в отмочных ваннах бутылки во всех машинах проходят зоны шприцевания, в которых шприцеванием с понижающейся температурой основательно моется внутренняя часть бутылки для удаления остатков щелочи и других веществ. Для этого, однако, необходимо, чтобы охвачены были как боковые стенки бутылки, так и донышко с его особенно трудно отмываемым ободком, что достигается путем впрыска очень сильной струи.

К шприцеванию предъявляется ряд условий и требований:

· горлышко бутылки имеет небольшой внутренний диаметр (у большинства типов бутылок он составляет всего примерно 16 мм);

· если требуется добиться надежной внутренней мойки, то на различные части дна бутылки следует направлять сильную струю, для чего должно быть точно согласовано движение бутылки с работой головки шприца;

· объем струи, поступающей в бутылку, должен быть таким, чтобы при впрыске большего объема жидкости бутылка «не захлебывалась» бы в области горлышка, в противном случае вытекающая вода будет препятствовать струе впрыска и мойка не сможет быть достаточно эффективной.

Осуществляется шприцевание таким образом, что вращающийся вал с насадками движется синхронно с каждым рядом бутылок (рис. 5.8).

Вал с насадками имеет отверстия для пропуска струи и. следуя точно за медленным движением бутылки, направляет струю на стенки и дно бутылки в различных направлениях и под различными углами (рис. 5.9).

Насадки размещены на вращающемся валу с радиальным смещением в 90° без осевого смещения. При вращении вала в одном направлении струя действует в постоянно меняющемся направлении, промывая всю бутылку и не допуская прилипания остатков этикеток. Давление впрыска составляет примерно р_изб = 2,0 - 2,5 бар, диаметр отверстий при непрерывном шприцевании - от 2,0 до 4,0 мм. Этот диаметр не должен изменяться, так как от него зависит моющий эффект впрыскиваемой струи. При этом она должна быть направлена так, чтобы вода из бутылки все же могла вытекать, в противном случае внутри бутылки возникнет бурление и эффект мойки ухудшится. Поэтому работают преимущественно с периодическим шприцеванием, давая возможность воде вытечь.

При высоких температурах в бутылкомоечной машине начинается декарбонизация воды, которая, если этому не воспрепятствовать, в конце концов приводит к закупориванию форсунок. Поэтому в моющий щелочной раствор добавляют средство, предотвращающее образование камня, которое должно защитить от отложений камня насадки, бутылки, а также все элементы машины.

Чтобы избежать перенесения контаминантов, в воду для холодного шприцевания добавляется обычно допустимое количество двуокиси хлора (< 0,4 мг СlO₂/л). Установка хлорования должна быть размещена за пределами машины.

Привод машины

Кассета с бутылками непрерывно медленно движется через машину при помощи трехфазного тормозного электродвигателя с электронным частотным регулированием или механическим регулирующим редуктором. Станции приводов работают синхронно посредством валов с кривошипом и червячных редукторов.

В крупных машинах привод станций осуществляется отдельным редуктором, который синхронизируется центральным частотным преобразователем (о преобразователях частоты VLT для всех элементов линии розлива см. прил. 1 на правах рекламы, с. 870). Приводные станции располагаются в самых верхних точках, ибо там действует сила тяжести цепей. Если бы тяжелые кассеты с бутылками приводились в движение только с одной стороны, то они очень быстро перекосились бы. Во избежание этого противоположно расположенные звездочки соединены между собой износоустойчивыми пустотелыми валами, которые приводятся в действие централизованно (рис. 5.10). При этом моющий щелочной раствор благодаря дренажным камерам на станциях привода защищен от попадания смазки подшипников, а подшипники - от попадания щелочи. Кассеты соединены с обеих сторон со звеньями цепи.

Этикетоотборники

В горячей щелочной ванне отклеиваются все этикетки и фольга. Отклеивание должно происходить целиком, этикетки не должны распадаться на волокна. Однако чем дольше остаются этикетки в горячей щелочной ванне, тем больше возрастает опасность их расслоения на волокна и распада (превращения в пульпу). Поэтому необходимо как можно быстрее удалить этикетки.

Главное условие для этого - обеспечение хорошей циркуляции щелочи под воздействием насоса соответствующей мощности. За счет этой циркуляции подхватываются отклеившиеся этикетки и отделяются при помощи съемного сита (рис. 5.11). В крупных бутылкомоечных машинах зачастую применяют полимерные ленточные фильтры или сетки из нержавеющей стали (рис. 5.12), позволяющие удалять этикетки непрерывно.

В двухсторонних машинах в этикетоотборниках применяют лопастные насосы с большой производительностью (до 3000м³/час). Удаленные этикетки содержат еще очень много щелочи, которую можно повторно использовать. Кроме того, мокрые этикетки не так легко утилизировать. Поэтому мокрые этикетки отпрессовывают дополнительно в этикеточном прессе, который размещается под этикетоотборником.

В прессе при помощи гидравлического цилиндра с силой давления 12 бар из этикеток удаляется примерно 80% жидкости, при этом объем их массы уменьшается на 50-75% (рис. 5.13). Отжатые этикетки, поступая в слегка расширяющуюся коническую трубу, дополнительно подсыхают, а затем сбрасываются в предназначенный для них контейнер. Утилилизация остатков этикеток может быть связана с определенными проблемами.

Удаление стеклобоя

Всегда существует возможность, что отдельные бутылки до или во время обработки разобьются, и осколки будут скапливаются в нижней части машины. Поскольку осколки стекла имеют очень высокую твердость и при застревании могут повредить машину, некоторые бутылкомоечные машины оснащаются устройством, в котором бутылки проводятся над относительно крупноячеистой решеткой, через которую стеклобой проваливается и затем выгружается отдельно от других отходов цеха.

Вытяжка испарений

В головной части машины происходит охлаждение. При переходе температуры ниже точки росы пары в машине оседают и в виде капель или конденсата могут попасть в вымытые бутылки, неся с собой коптамипанты. Эту угрозу можно устранить путем устройства вытяжки испарений на стороне разгрузки (рис. 5.14). Проблему конденсации на холодных поверхностях можно нейтрализовать путем обогрева поверхностей машины в критических точках.

Отвод водорода

Если в бутылкомоечную машину загружается много бутылок с алюминиевой фольгой, то в процессе мойки выделяется гремучий газ, который может привести к взрыву.

Алюминий обладает амфотерными свойствами, то есть он может вступать в реакции и как металл, и как неметалл, и в щелочном растворе начинается образование алюмината натрия, при котором высвобождается водород. При соединении с кислородом воздуха может образоваться гремучий газ

2Аl + 6NaOH + 6Н₂O => 2Nа₃[А1(ОН)₆] + 3H₂.

Чтобы защитить машину от взрывоопасного образования гремучего газа, образующийся водород нужно откачать и выпустить наружу с помощью вытяжных вентиляторов (рис. 5.15).

Во многих странах уже отказались от применения алюминиевой фольги, поэтому эта опасность устранена, но в общем случае следует учитывать информацию о применяющейся в стране фольге.

Дезинфекция головной части машины. Имеется также возможность оснастить бутылкомоечную машину устройством для мойки и дезинфекции всей проблематичной головной части машины, обеспечив тем самым эффективную дезинфекцию даже самых труднодоступных участков (рис. 5.16). Дезинфекцию головной части машины можно осуществлять холодным способом или паром.

Система управления

Как и другим оборудованием, бутылкомоечной машиной в настоящее время управляют при помощи свободно программируемой системы управления, которая показывает на дисплее текущее состояние машины, характерные параметры, а также распознает и локализуетвозникающие сбои.

По желанию в систему управления могут быть встроены и другие информационные системы.

Моющий щелочной раствор

К моющему щелочному раствору предъявляются особые требования:

· он должен как можно дольше сохранять свою концентрацию;

· должен быть соответствующим образом подготовлен.

Требования к моющему щелочному раствору

Наиболее важными требованиями являются:

· моющий щелочной раствор должен обладать высоким моющим эффектом, а именно:

Ø способностью растворять грязь;

Ø обладать бактерицидным действием;

Ø обладать хорошей связующей способностью;

Ø обладать способностью быстрого проникновения в бумагу этикеток;

· он не должен быть ядовитым и не должен загрязнять воду токсичными веществами;

· он не должен образовывать отложения камня;

· он не должен пениться;

· он должен хорошо дозироваться;

· по возможности быть относительно дешевым.