CC BY
0Инновационная конструкция устройства для нанесения маркировки на дно металлических консервных банок
см см о см
о ш т
X
<
т О X X
Майоров Андрей Валерьевич,
к.т.н., доцент, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», ao_maiorov@mail.ru
Кулалаева Анастасия Сергеевна,
студент, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», kulalaeva.97@mail.ru
Мидяков Сергей Михайлович,
студент, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», smidyakov@mail.ru
В данной статье представлено описание для конструкций существующих машин, использующихся для нанесения маркировок на банки. В современной промышленной сфере для обеспечения возможности нанесения на банки знаков используются специальные автоматизированные ударные и ротационные машины. Основным недостатком этого решения является то, что они не могут быть применены для нанесения знаков на легко вскрываемые крышки. Практическое применение машин, которые наносят маркировку с применением несмываемой краски, не дает возможность создать качественную маркировку на поверхности легко вскрываемых крышек банок цилиндрической формы. Это обусловлен тем, что на замок такой крышки попадает механизм печати краской. Нельзя не отметить и сложность подобных устройств. Стоит также отметить то, что применение метода маркирования крышек банок несмываемой краской обязательно ведет к росту вероятности подделки продукции, а также к возникновению необходимости осуществления регулярного обслуживания как печатающего, так и подающего краски механизма, что ведет к появлению дополнительных временных и финансовых издержек. С учетом этих фактов был предложен усовершенствованный вариант машин для нанесения на банки маркировок, который был создан специалистами Марийского государственного университета. Ключевые слова: маркиратор, жестяная банка, консервы, маркировочное устройство, клеймо, рельеф.
На сегодняшний день в РФ ведущие места по объемам потребления пищевой продукции занимают различные консервы. Во многом это объясняется п-настоящему широким ассортиментом таких товаров, общим ростом уровня благосостояния основной массы потребителей, рост спроса на подобную продукцию по причине ускорения темпов жизни, продолжительный срок хранения,удобство использования, а также отсутствие необходимости в приготовлении домашних консервов [1].
Этикетки могут использоваться в качестве носителей маркировочной информации для любого вида тар. Также на дно тары или же ее крышку могут наноситься дополнительные знаки, обозначающие определенную информацию о производителе продукта и о самой консерве [2].
Технология нанесения на крышку или же дно тары маркировки с помощью метода рельефного маркирования помогает практически гарантированно исключить вероятность подделки продукции.
Современная сфера пищевой промышленности, занимающаяся изготовлением консервированных продуктов с использованием металлической тары, использует технологию маркирования тары, которая предполагает не ходимость применения маркировочных устройств ударного или же ротационного типа.
Фактически устройства для маркирования жестяной тары, являющиеся ротационными, конструктивно состоят из следующих элементов: станина; расходный механизм; приемный механизм; механический привод, приводящий в движение основной шкив; механизм с валом, который отвечает за передачу движения тяговым цепям за счет использования механических шестеренок; отсекающий элемент расходующего механизма; барабан, имеющий матрицы для нанесения маркировок; щетка; пуансон.
Рабочий персонал также должен будет заниматься перемещением крышек, на которых успела высохнуть маркировочная паста в специальных расходуемый механизм. Под данным механизмом проходят специальные тяговые цепи. Вытянуть крышку из такого магазина можно в два подхода. На первом этапе осуществляется отделение с помощью отсекающего устройства крышки от стопки с другими крышками. Далее, крышка будет перемещена на удерживающее устройство. После этого специальные ножи отделяют следующие, находящееся в стопке крышки. При этом, осуществляется открытие держателей. Это позволяет укладывать крышки непосредственно на тяговые
цепи. Крышечные пальцы подают крышку непосредственно под барабан. Такой барабан имеет знаки для маркировки. Сами же знаки для маркировки тары наносятся во время перемещения крышки по поверхности плоскости и в ходе вращения барабана. Необходимо помнить о том, что до момента подхода площадки нанесения маркировки знаки клейма и пуансоны не смогут контактировать с маркируемой крышкой тары. Они будут контактировать с крышкой и наносить на нее маркировочные знаки лишь после прохождения второго кольца жесткости [3].
Ударные устройства для нанесения на тару клейма отличаются наличием следующих конструктивных элементов: станина; механический привод; шкив с кривошипным пальцем; коромысло с матрицами клейма; расходный магазин; приемочный магазин. Отсекатель обеспечивает возможность быстрого и эффективного отделения из стопки маркируемых крышек по одной крышке. Транспортер отличается наличием особых, утопающих пальцев. Они проходят непосредственно под маркируемую крышку при осуществлении обратного хода. Во время второго хода крышка устанавливается непосредственно на маркировочную матрицу. Клеймовые знаки наносятся на крышку с помощью совершения пуансонами ударов. Третий ход осуществляет подачу крышки с нанесенным клеймом в приемочный магазин. Пуансоны фиксируются надежно на ползунке [3].
По сути основным и наиболее значимым недостатком таких технических решений является то, что они используют метод нанесения краски на маркируемую поверхность консервной тары, что не позволяет получить по-настоящему надежную защиту от подделки продукции. Также применение таких технических решений неизбежно ведет к увеличению временных, трудовых и финансовых затрат, связанных с их обслуживанием по причине существования постоянной необходимости в проведении зачистки как печатающего, так и подающего краску механизмов и их приводов.
Ввиду таких недостатков этих технических решений, специалисты кафедры механизации производства и переработки сельскохозяйственной продукции Марийского государственного университета создали специальную маркировочную машину, которая наносит маркировку на дно консервных банок из металла.
На рисунке 1 представлена схема строения машины для нанесения маркировки на дно металлических консервных банок. Данное устройство состоит из: станина 1, устройство для маркирования 2, устройство для фиксации консервной банки 3, приемная 4 и выводящая 5 направляющие для консервных банок, устройство выталкивания изделий с нанесенной маркировкой 6.
Рисунок 1 - Устройство для маркировки дна металлических консервных банок:
1 - станина; 2 - устройство для маркирования; 3 - устройство для фиксации консервной банки; 4 - приемная направляющая для металлических консервных банок, 5 - выводящая направляющая для металлических консервных банок; 6 - устройство выталкивания изделий с нанесенной маркировкой; 7 - дно; 8 -пластина; 9 - ремень; 10 - головка для маркирования; 11 - маркер; 12 - ременная передача; 13 - электрический мотор; 14 -шатун; 15 - кривошипно-шатунный механизм; 16 - винтовой механизм; 17 - маркировочный знак; 18 - банка, на которую наносится маркировка, 19 - баночные корпуса; 20 - горизонтальная направляющая; 21 - наклонная направляющая; 22 - основание; 23 - нижний край выводящей направляющей; 24 - дугообразное углубление; 25 - маркерная подушка
Устройство для нанесения маркировки 2 располагается под а-углом по отношению к горизонтальной плоскости. При этом оно находиться в перпендикулярном положении по отношению ко дну 7 устройства для фиксации консервной маркируемой банки 3. Оно закреплено на станине 1 и имеет возможность двигаться непосредственно по направляющим, принадлежащим пластине 8 станины 1. Это обеспечивает исключение буксования и помогает осуществлять более быструю замену ремня 9. Головка для маркирования 10, имеющая сменный маркер 11 с помощью привода приводиться в движение. В роли привода выступает силовой цилиндр, механизм кривошипно-шатунного типа 15 или же механизм кулисного типа, который проводиться через ременную передачу 12 от электрического мотора 13.
Головка для маркирования 10 монтируется на шатуне 14. При этом обеспечивается возможность ее движения по оси шатуна 14. Она фиксируется с помощью специального винтового механизма 16,
X X
о
го А с.
X
го т
о
м о м м
CN СЧ О
cs
О Ш
m
X
<
m о x
X
имеющего стопор. Такая регулировка помогает добиться нужной точности клейма 17 при его нанесении на дно консервной банки, подлежащей маркированию 18.
Процесс загрузки банок 19 реализован путем применения приемной направляющей 4. Она состоит из горизонтальной 20, а также наклонной направляющей 21. Их ширина позволяет двигать маркируемые консервные банки 19.
Направляющая 5 для вывода банок располагается перпендикулярным образом по отношении к пластине 8 станины 1. Также она фиксируется на основании 22. Благодаря тому, что данная направляющая 5 расположена под р-углом по отношении к верхней торцевой части основания 22, обеспечивается возможность выкатывания банок 18. Нижний край 23 был отогнут под прямым углом вверх с целью предотвращения возможности выпадения консервных банок 19, прошедших процедуру маркирования.
Принцип работы устройства для нанесения на дно консервной металлической банки маркировки функционирует на основе следующих принципов.
Устройство монтируется согласно существующей технологической схеме перед проведением процедуры стерилизации, а также разделения банок на отдельные порции.
Маркируемые металлические банки поступают в направляющую 20, являющуюся частью маркировочного устройства. Далее банки скатываются по направляющей 21 наклонного типа. Прочие изделия будут размещаться прямо за маркируемой консервной банкой.
С помощью привода осуществляется приведение в действие маркировочной головки 10, на которую установлен маркер 11. Таким приводом может быть, как силовой цилиндр, так и кривошипно-шатунный механизм 15, представленный на схеме маркировочного устройства, который проводится с помощью ременной передачи 12 прямо от электрического мотора 13.
В ходе опускания головки для нанесения маркировки 10 маркер 11 обеспечивает прижатие дна консервной банки к маркерной подушке 25. За счет этого обеспечивается нанесение клейма 17 непосредственно на поверхности дна обрабатываемой металлической тары для консервов. Ход головки для маркирования 10 будет определять итоговую четкость маркируемых знаков. Она может быть отрегулирована путем применения специального стопорного винтового механизма 16.
После того, как на дне баночного корпуса будет успешно выдавлена маркировка 17, осуществляется подъем маркировочной головки 10, которая, в свою очередь, задевает специальный выключатель флажкового типа.
Все это приводит к деактивации приовда для толкателя 6. Он же осуществляет выдвижение стержня 26, имеющего специальный эластичный наконечник.
Этот наконечник осуществляет выталкивание корпуса металлической консервной банки, которая была ранее отмаркирована. Металлические консервные банки 17 выталкиваются на стерилизацию из выводящей направляющей 5. Благодаря воздействию силы притяжения следующие корпуса металлических консервных банок подаются по наклонной направляющей 21 для того, чтоб они также получили маркировку. Таким образом цикл повторяется.
Вывод. Предложенная конструкция устройства для нанесения маркировки на дно металлических консервных банок позволяет получить качественную маркировку для любой жестяной консервной банки. Стоит отметить упрощенную конструкцию устройства, что упрощает его обслуживание и ремонт. Правда, возникает необходимость в осуществлении поиска оптимальной частоты колебаний маркировочной головки. Он должен обеспечивать минимальные показатели расходования электрической энергии при получении предельных показателей производительности.
Литература
1. Майоров А.В. Влияние активации моющей жидкости барботированием на качество очистки консервных банок в моечной машине погружного типа / А.В. Майоров // Инновации и инвестиции. -2018. - № 4. С. 274-277.
2. Майоров А.В. Обоснование выбора жестяной консервной банки в производстве консервов / А.В. Майоров, Н.Д. Конуров // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2021, № 2 - Т. 1 (53). С. 60-62.
3. Рогов И.А. Технология и оборудование мясоконсервного производства / И. А. Рогов, А. И. Жаринов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Колос, 1994. - 269 с.
Innovative device design for marking the bottom of metal cans Mayorov A.V., Kulalaeva A.S., Midyakov S.M.
Mari State University
JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90_
This article provides a description for the designs of existing machines used for marking cans. In the modern industrial field, special automated impact and rotary machines are used to ensure the possibility of applying signs to cans. The main disadvantage of this solution is that they cannot be used for labeling easily opened lids. The practical application of machines that apply indelible ink marks does not make it possible to create high-quality markings on the surface of easy-to-open lids of cylindrical cans. This is due to the fact that the ink printing mechanism gets on the lock of such a cover. Not to mention the complexity of such devices. It is also worth noting that the use of the method of marking can lids with indelible ink necessarily leads to an increase in the likelihood of product counterfeiting, as well as to the need for regular maintenance of both the printing and ink supply mechanisms, which leads to additional time and financial costs. Taking into account these facts, an improved version of machines for marking cans was proposed, which was created by specialists from the Mari State University. Keywords: marker, tin can, canned food, marking device, stamp, relief. References
1. Mayorov A.V. Influence of washing liquid activation by bubbling on the
quality of cleaning cans in a submersible type washing machine / A.V. Mayorov // Innovations and investments. - 2018. - No. 4. S. 274-277.
2. Mayorov A.V. Substantiation of the choice of a tin can in the production of
canned food / A.V. Mayorov, N.D. Konurov // International Journal of the Humanities and Natural Sciences. 2021, No. 2 - V. 1 (53). pp. 60-62.
3. Rogov I.A. Technology and equipment for meat-packing production / I. A. Rogov,
A. I. Zharinov. - 2nd ed., revised. and additional - M. : Kolos, 1994. - 269 p.
