книги из ГПНТБ / Грушевский, В. С. Основные направления автоматизации загрузки машин для изготовления тары из гофрированного картона (обзор)

ВВЕДЕНИЕ

Рост промышленного производства в СССР вызывает не-

обхбдимость увеличения выпуска тары для транспортирова­ ния готовой продукции.

Тара из гофрированного картона — один из наиболее про­

грессивных и экономичных видов транспортной тары —в по­

следние годы получает все большее распространение во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, в первую очередь, для упаковки предметов народного потребления.

Тара из гофрированного картона в большинстве случаеа с успехом заменяет традиционную деревянную тару, а по тех-

нийо-экономическим показателям изготовления и использо­ вания значительно ее превосходит. Так, увеличение выработ­ ки тарного картона в СССР за восьмую пятилетку более чем на 700 тыс. т позволило сэкономить около 700 млн. руб. капи­

тальных вложений и сохранить (от рубки) ежегодно около

14млн. м3 древесины [5].

Наглядной иллюстрацией перспективности тары из гофри­

рованного картона могут служить объем и темп роста ее про­

изводства в развитых зарубежных странах. Так, в США в

1970 г. было произведено ящиков из гофрированного картона

на сумму свыше 7 млрд, долл., а к 1980 г., по прогнозам спе­ циалистов, объем их производства возрастет до 11 млрд, долл, и составит 34,5% всех затрат на изготовление упако­ вок [9]. Прирост потребления гофротары на душу

населения за год (с июня 1972 г. по июнь 1973 г.) составил

9,5%—почти вдвое больше, чем среднегодовой прирост за

предыдущие 10 лет [7].

В'странах Западной Европы также наблюдается рост про­

изводства тары из гофрированного картона. Особенно сильно

ко страны «общего рынка» не обеспечивают своей внутренней

потребности в гофрированном картоне для производства та­

ры. В 1971 г. импорт его в страны «общего рынка» составил 1,386 млн. т, т. е. 34% от общей потребности. Это положение

сохранится и в будущем, так как запасы древесины, необхо­

димой для производства картона, в этих странах ограниче­

ны [8].

Интересно отметить, что производители картонной тары в Западной Европе видят в Советском Союзе потенциального

поставщика гофрированного картона. В настоящее время

СССР уже экспортирует в Европу 20 тыс. т картона в год.

В Японии потребление гофрированного картона в 1970 г.

составило 3800 тыс. т (или 37 кг на душу населения). Столь широкое использование этого материала в упаковочной про­

мышленности Японии объясняется высокой степенью инду­ стриализации страны и нехваткой древесины [12].

Бурное развитие тары из гофрированного картона за ру­

бежом открывает новые возможности ее применения. За счет

дополнительной обработки картона (пропитка воском, лами­

нирование) расширяется ассортимент упаковываемой про­

дукции.

Применяемые в США ящики со специальными прокладка­

ми позволяют транспортировать на большие расстояния ово­

щи и фрукты, в том числе скоропортящиеся.

Ящик Elagtainer, (по лицензии фирмы «La Rochette Ceu-

ра», Франция) с внутренним полиэтиленовым мешком пред­

назначен для упаковки жидкостей [3].

Небольшой вес при значительной грузоподъемности по­

зволяет использовать ящики из гофрированного картона на воздушном транспорте. Так, разработанные фирмой «Delta

Air Lines» (США) контейнеры из трехслойного гофрирован­ ного картона рассчитаны на грузоподъемность 1125 кг [4].

Упругие свойства гофрированного картона обеспечивают надежную сохранность продукции, поэтому он широко при­ меняется для. упаковки стекла, электробытовых машин и при­

боров.

Тара из гофрированного картона отличается от других ви­

дов тары высокой технологичностью изготовления. Этот про­ цесс, так же как и операции заполнения и запечатывания ящиков, может быть автоматизирован. Гофрированный кар­ тон хорошо воспринимает печатную краску, что позволяет

производить многокрасочную печать для маркирования и в

рекламных целях.

В СССР потребность народного хозяйства в таре из гоф­ рированного картона удовлетворяется далеко не полностью.

Для более быстрого обеспечения народного хбзяйства этим

прогрессивным видом тары в девятой пятилетке предусмотре-

4

но строительство специализированных предприятий и цехов

по изготовлению ящиков из гофрированного картона общей

мощностью 672 тыс. т [5].

Обеспечение существующих и строящихся предприятий

оборудованием для переработки гофрированного картона яв­ ляется одной из важных задач полиграфического машино­ строения.

Современное оборудование для производства ящиков из

гофрированного картона рассчитано на высокую производи­ тельность. Однако фактическая сменная выработка на пере­ довых предприятиях СССР не превышает, как правило, 30%

расчетной производительности. По данным крупнейшего про­

дительность рассматриваемых машин составляет 20—40% от

расчетной [6].

Основными причинами такого разрыва между расчетной и

фактической производительностью являются, как показали

исследования, проведенные во ВНИИОПИТе [27], низкая надежность работы самонакладов гофрированного картона и

высокая трудоемкость их загрузки. Поэтому повышение на­

дежности самонакладов и автоматизация их загрузки являет­

ся актуальнейшей задачей в области совершенствования обо­ рудования для переработки гофрированного картона.

САМОНАКЛАДЫ ДЛЯ ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА

КЛАССИФИКАЦИЯ И СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Известные самонаклады для гофрированного картона имеют нижнюю подачу листов. Это объясняется высокой про­

лически работающих печатно-высекальных,. фальцевально­

сшивных машинах и агрегатах для изготовления гофрирован­ ных ящиков; вторые предназначены для фальцевально-склеи- вающих машин.

Отделение и подача листа в машину в нециклическом са­

монакладе осуществляются фрикционно.

Циклические самонаклады по способу отделения и транс­

портировки листа в машину можно разделить на четыре ти-

5

па: механические, пневмо-фрикционные, пневматические,

комбинированные.

Механический самонаклад (рис. 1), который производит

подачу листа за заднюю кромку толкателями, наиболее 'рас­

пространен. Он установлен на отечественных печатно-высе-

Рис. 1. Схема механического самона­ клада

ккальных автоматах ПВМ, на агрегатах Epiba фирмы «Sunds»

(Швеция), на некоторых машинах фирм «Köppers» (США),

лическое возвратно-поступательное движение в направлении

подачи листов по направляющим, смонтированным на столе.

В начале рабочего хода толкатели занимают заднее (на

рисунке — крайнее левое) положение. Проходя между зубья­ ми заднего упора, толкатели захватывают заднюю кромку нижнего листа и при дальнейшем движении вперед вводят

лист в зазор между отсекателями и столом до захватываю­

щих валов 3. Последние, непрерывно вращаясь, передают

лист в машину.

Пневмо-фрикционные самонаклады (рис. 2) установлены на печатно-высекальных автоматах модели 161 фирмы

«Μ. Martin», которыми оснащены почти все современные цехи

гофрированной тары СССР.

6

Рис. 2. Схема пневмо-фрикционного само­ наклада фирмы «Μ. Martin»

В прорезях передней части стола расположены рифленые обрезиненные ремни 8 пяти транспортеров, совершающих пе­ риодическое перемещение в направлении подачи. За исклю­

чением периодов разгона и выбега, движение транспортеров происходит с постоянной скоростью, равной окружной скоро­

сти захватывающих валов 9. По обе стороны от каждого рем­

ня на столе закреплены полозки 7, которые слегка выступают над поверхностью ремней. Щели 6 между полозками и рем­ нями соединены с вакуумной системой. Вакуум, включается

раньше, чем начнется движение транспортеров, и отключает-

ся раньше, чем оно закончится.

На поворотной части стола установлен задний упор 4 с

зубьями 5, на которые опирается задняя часть стопы. Пово­

рот этой части стола используется для облегчения ввода в

зазоры отсекателей листов, имеющих коробление в направле­ нии их подачи: если листы имеют коробление «горбом вверх»,

приходят в движение, трением увлекая вперед нижний лист,

проскальзывающий по полозкам 7. После того, как лист, вой­

дя в зазоры отсекателей, захватывается валами 9, вакуум

отключается. Лист, скользящий по полозкам, выходит из со­

прикосновения с ремнями транспортера, и они останавлива­

ются, а лист вводится валами 9 в машину.

Пневматический самонаклад производит отделение и по­

дачу листа в машину с помощью вакуума. Самонакладов та­

кого типа в СССР нет, они известны только по литературным

7

источникам. Ими оснащены машины фирм «II. Simon» (Вели­ кобритания) и «Köppers».

Передняя стенка и отсекатели у этих самонакладов ана­ логичны вышеописанным. Нижний лист присасывается к под­

вижной вакуумной плите, расположенной в передней части стола. При этом лист выпрямляется, что должно обеспечить

его ввод в зазоры отсекателей. Вакуумная плита, присосав

лист, начинает движение вперед, в направлении подачи, про­

водя лист под отсекателями в захватывающие валы. Ско­

рость движения плиты в момент ввода листа в валы равна окружной скорости 'последних. После захвата листа валами вакуум отключается и плита, погасив скорость, начинает дви­ гаться в обратном направлении.

В пневматическом самонакладе, предложенном фирмой «H. Simon» (рис. 3), отделение и транспортировка листа осу­

ществляются штангой присосов [17].

Рис. 3. Схема вакуумного самонаклада фирмы «H. Simon»

Передняя кромка стопы, которая лежит на зубьях 4 пе­

реднего урора ■?. несколько приподнята над задней, опираю­

щейся на пластину 7. Под задней кромкой стопы размещена

вакуумная коробка 5 с присосами, которая перемещается в

двух направлениях: по вертикали и в направлении движения листов. Для отделения нижнего листа коробка поднимается,

присосы захватывают лист, после чего коробка движется на­

зад (от машины), и задняя кромка листа входит в зазор ме­ жду задним упором 6 и направляющей пластиной 7. При

8

этом передняя кромка листа сходит с зубьев 4. Поскольку ве­

личина зазора соответствует толщине одного листа, предот­

вращается смещение (подача) смежного с нижним листа под

5

щий ролик поднимается, освобождая заднюю кромку листа.

В самонакладе к ротационному высекальному прессу, раз­

работанном фирмой «Kirby (Engineers) Ltd» (Великобрита­

ния), подача листа осуществляется четырьмя вакуумными ползунами 5 (рис. 4), совершающими возвратно-поступатель­

ное перемещение по продольным пазам стола 4 [18].

Рис. 4. Схема вакуумного самонаклада фирмы «Kirbv (Engineers) Ltd»

В начале цикла ползуны занимают крайнее заднее поло­

жение (под задней кромкой стопы). При этом они стыкуются нижними отверстиями с вакуумной камерой 6, расположенной

под столом. Под действием вакуума нижний лист стопы слег­

ка деформируется и поджимается к ползунам, которые, пере­

мещаясь вперед, передают лист в подающие валики I, 2. Для

выпрямления передней кромки листа в центре стола установ­

лены вакуумные ролики 3. В конце рабочего хода ползунов отверстия, соединяющие их с вакуумной камерой, перекрыва­ ются, отсекая вакуум.

9