Μηχανές πλήρωσης για προϊόντα σε δοχεία

Το προϊόν πλήρωσης δεν ενσωματώνεται μέσα στο δοχείο, αλλά ωθείται. Αυτή η διαφορά αλλάζει σχεδόν κάθε στοιχείο στον σταθμό πλήρωσης: τη μέθοδο τροφοδοσίας, τη διάμετρο του σωλήνα, τον ρυθμό εκφόρτισης και ό,τι συμβαίνει τη στιγμή που η αντλία σταματά. Οι διατάξεις πλήρωσης που έχουν σχεδιαστεί για λεπτόρρευστα υγρά και μεταφέρονται με ομαλή ροή δημιουργούν μη ομοιόμορφες παρτίδες, σταγόνες που κρέμονται στο στόμιο και χρόνους κύκλου που επιμηκύνονται χωρίς σαφή εξήγηση. Ο σωστός σχεδιασμός ξεκινά από τη συμπεριφορά του υλικού και όχι από τον επιθυμητό ρυθμό.

Γιατί το ιξώδες αλλάζει τον μηχανισμό πλήρωσης;

Το λεπτόρρευστο υλικό φτάνει στον σταθμό πλήρωσης με τη βαρύτητα και διασκορπίζεται στο δοχείο από μόνο του. Το ιξώδες υλικό απαιτεί ώθηση και συνεχίζει να κινείται για λίγο ακόμη και αφού ο μηχανισμός σταματήσει. Αυτά τα δύο φαινόμενα δημιουργούν τα δύο γνωστά προβλήματα στην πλήρωση ιξωδών προϊόντων: μη ακριβή δόση στο άκρο και υλικό που παραμένει κρεμασμένο στο στόμιο και στάζει στο τοίχωμα του δοχείου ή στον μεταφορέα.

Η μηχανή πλήρωσης για ιξώδη προϊόντα επιλέγεται λοιπόν με βάση τη συμπεριφορά του υλικού στο άκρο και όχι μόνο με βάση τον όγκο της δόσης.

Επιπλέον, το ιξώδες δεν είναι σταθερό μέγεθος. Το ίδιο προϊόν συμπεριφέρεται διαφορετικά σε διαφορετικές θερμοκρασίες, και επομένως μια γραμμή που λειτουργεί άριστα το καλοκαίρι μπορεί να δημιουργεί αποκλίσεις τον χειμώνα. Στον χαρακτηρισμό μηχανών πλήρωσης για ιξώδη προϊόντα είναι σημαντικό να περιγράφεται όχι μόνο το ιξώδες αλλά και το εύρος στο οποίο είναι πράγματι σταθερό στη γραμμή παραγωγής.

Ποιος μηχανισμός είναι κατάλληλος για πάστες και παχύρρευστα υλικά;

Ο ογκομετρικός μηχανισμός πλήρωσης τύπου εμβόλου είναι η πιο συνηθισμένη επιλογή για υγρά και πάστες, επειδή προωθεί σταθερό όγκο σε κάθε κύκλο και δεν βασίζεται σε ελεύθερη ροή. Παράλληλα, η κατασκευή της μηχανής καθορίζει πόσοι σταθμοί μπορούν να προστεθούν γύρω από τον σταθμό πλήρωσης, και αυτό αλλάζει τις απαιτούμενες διεργασίες κατάντη, όπως απόσφιξη, σφράγιση ή επικόλληση ετικέτας σε προϊόν που δεν επιτρέπεται να μετακινηθεί αμέσως μετά την πλήρωση.

▪ Μηχανισμός ώθησης αντί για εξάρτηση από ροή με τη βαρύτητα

▪ Ρύθμιση της διαμέτρου του στομίου και του ρυθμού εκφόρτισης ανάλογα με το πραγματικό ιξώδες

▪ Έλεγχος της διακοπής της ροής για την αποφυγή έλξης νήματος υλικού

▪ Σχεδιασμός του σταθμού πλήρωσης για καθαρισμό και πλύση μεταξύ προϊόντων

▪ Το εύρος θερμοκρασίας στο οποίο φτάνει το προϊόν

Οι μηχανές πλήρωσης για μικρά δοχεία διαφέρουν επίσης ως προς τον αριθμό των θέσεων εργασίας που μπορούν να τοποθετηθούν γύρω από τον σταθμό πλήρωσης ή κατά μήκος του μεταφορέα. Σε ένα συμπαγές προϊόν, η λειτουργία μετά την πλήρωση συχνά δεν μπορεί να εκτελεστεί άμεσα, και έτσι μια γραμμή πλήρωσης που επιτρέπει την προσθήκη απόστασης μεταξύ των σταθμών προσφέρει καλύτερη λύση από έναν στενό χώρο εγκατάστασης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν απαιτείται αναμονή ή η εφαρμογή ετικέτας σε δοχείο που ακόμη κινείται.

Στην πράξη, το εξάρτημα που συνήθως λαμβάνει τη λιγότερη προσοχή είναι ο καθαρισμός. Ένα προϊόν που παραμένει στα τοιχώματα μετά το τέλος της παρτίδας και ο χρόνος πλύσης μεταξύ προϊόντων μπορεί να αφαιρέσουν σημαντικό μέρος της βάρδιας. Μια μηχανή που έχει σχεδιαστεί για εύκολη αποσυναρμολόγηση και επανασυναρμολόγηση επιστρέφει αυτόν τον χρόνο στην παραγωγή.

Πώς επηρεάζει το δοχείο τη λύση;

Οι μηχανές πλήρωσης για μικρά δοχεία σχεδιάζονται γύρω από το δοχείο και όχι μόνο γύρω από το υλικό. Μια μηχανή πλήρωσης που είναι κατάλληλη για ένα μικρό μπουκαλάκι δεν είναι απαραίτητα κατάλληλη για ένα δοχείο, και αυτό όχι μόνο λόγω του όγκου: το πλήρες βάρος του δοχείου, ο τρόπος συγκράτησής του κατά τη διάρκεια της πλήρωσης και η απόσταση του ακροφυσίου από τον πυθμένα μεταβάλλονται εντελώς. Η γραμμή πλήρωσης που απαιτείται για να εξυπηρετήσει δύο τύπους δοχείων επιβάλλει εκ των προτέρων την απόφαση αν πρόκειται για έναν ευέλικτο σταθμό ή για δύο ξεχωριστούς σταθμούς.

Ένα μικρό μπουκαλάκι και ένα μεγάλο δοχείο είναι δύο διαφορετικά μηχανολογικά προβλήματα. Στο μικρό δοχείο η πρόκληση είναι η ακρίβεια της δοσομέτρησης και η αποτροπή διαρροής υλικού στο χείλος, ενώ στο μεγάλο δοχείο προστίθενται υψηλό πλήρες βάρος, μεγαλύτερος χρόνος πλήρωσης και ζήτημα ευστάθειας του δοχείου κατά τη διαδικασία. Επομένως, η απόδοση μετριέται διαφορετικά: αριθμός δοχείων ανά παρτίδα σε μικρά δοχεία και χρόνος κύκλου ανά δοχείο σε μεγάλους όγκους.

Τι προσφέρει η Impac σε αυτόν τον τομέα;

Impac σχεδιάζει τη γραμμή γύρω από τη συμπεριφορά του προϊόντος και όχι γύρω από ένα υπάρχον μοντέλο, και αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στα λιπαντικά. Η αυτόματη γραμμή πλήρωσης, αποσυσκευασίας και τοποθέτησης ετικετών σε δοχεία και κάδους έχει γραμμική δομή που επιτρέπει την προσθήκη σταθμών εργασίας κατά απαίτηση, χειρίζεται ένα εύρος από αραιά υγρά έως λιπαντικά διαφορετικών ιξωδών και φτάνει από 5,000 έως 25,000 δοχεία ανά βάρδια. Μεταξύ των εφαρμογών του είναι αλεύρι, πάστα, σοκολάτα, λάδια, πρόσθετα καυσίμων και χημικά.

Παράλληλα, η μηχανή πλήρωσης για υγρά σε μπουκάλια συνδυάζει περιστροφική δομή με γραμμικό μεταφορέα και είναι κατάλληλη για αραιά, παχύρρευστα και αφρώδη υγρά. Αυτός ο συνδυασμός επιτρέπει την τοποθέτηση σταθμών εργασίας τόσο γύρω από τον περιστροφικό δίσκο όσο και κατά μήκος του μεταφορέα, όπως απαιτείται σε έναν παραγωγικό χώρο όπου οι εργασίες μετά την πλήρωση πρέπει να εκτελούνται αμέσως.

Τι συμβαίνει πριν από τη μονάδα πλήρωσης;

Στα προϊόντα πλήρωσης, μέρος των προβλημάτων που εμφανίζονται στη μονάδα πλήρωσης προέρχονται νωρίτερα από αυτήν. Ένα δοχείο αποθήκευσης όπου το υλικό ψύχεται ανομοιόμορφα, μια αντλία που τροφοδοτεί με μεταβαλλόμενη πίεση ή μια υπερβολικά μακριά γραμμή τροφοδοσίας αλλάζουν τη συμπεριφορά του προϊόντος τη στιγμή που φτάνει στο ακροφύσιο. Γι’ αυτό ο σχεδιασμός των μηχανών πλήρωσης για λιπαντικά εξετάζει τη διαδρομή του υλικού από το δοχείο μέχρι το στόμιο εξόδου, και όχι μόνο τη μονάδα πλήρωσης αυτή καθαυτή.

Επιπλέον, υπάρχουν προϊόντα που απαιτούν ανάδευση ή ελεγχόμενη θέρμανση πριν από την πλήρωση, ώστε να διατηρείται η ομοιογένεια. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μονάδα προετοιμασίας γίνεται μέρος της γραμμής και όχι ξεχωριστό σύστημα, και είναι προτιμότερο να σχεδιάζεται μαζί με τη μηχανή. Όταν η προετοιμασία και η πλήρωση σχεδιάζονται χωριστά, το κενό αποκαλύπτεται σε αποκλίσεις που είναι δύσκολο να αποδοθούν στην πηγή.

Πώς αξιολογείται η παροχή στη γραμμή πλήρωσης για λιπαντικά;

Ένα προϊόν λιπαντικού γεμίζει πιο αργά από ένα αραιό υγρό στην ίδια διάμετρο στομίου, και επομένως ο ρυθμός πλήρωσης δεν είναι ανεξάρτητος παράγοντας, αλλά αποτέλεσμα του συνδυασμού μεταξύ του υλικού, του στομίου και της πίεσης. Η αύξηση του ρυθμού πέρα από ένα ορισμένο σημείο δημιουργεί αφρισμό, νηματοειδή ροή και επιμήκυνση του χρόνου καθαρισμού, έτσι ώστε η παροχή συχνά μειώνεται ακριβώς όταν προσπαθούμε να την αυξήσουμε.

Στην πράξη, οι μηχανές πλήρωσης για δοχεία επιλέγονται σύμφωνα με την πραγματική απόδοση της βάρδιας και όχι με τη μέγιστη ταχύτητα αιχμής. Ο υπολογισμός περιλαμβάνει τον χρόνο πλήρωσης, τον χρόνο αλλαγής μεταξύ προϊόντων και τον χρόνο έκπλυσης μεταξύ τους. Μια γραμμή πλήρωσης που αντικαθιστά ένα πυκνό προϊόν δύο φορές την ημέρα θα έχει εντελώς διαφορετική απόδοση από μια γραμμή που το παράγει συνεχώς, ακόμη και όταν το μηχάνημα είναι το ίδιο.

Σύνοψη

Οι μηχανές πλήρωσης για προϊόντα σε δοχεία επιλέγονται βάσει της πραγματικής συμπεριφοράς του υλικού στην πράξη: της ιξώδους, του εύρους θερμοκρασίας στο οποίο παραμένει σταθερό, του τύπου του δοχείου και του χρόνου καθαρισμού μεταξύ των προϊόντων. Ο μηχανισμός τροφοδοσίας, ο έλεγχος διακοπής της ροής και ο σχεδιασμός για καθαρισμό είναι τα τρία στοιχεία που καθορίζουν αν η γραμμή θα αποδίδει ομοιόμορφη ποσότητα καθ’ όλη τη διάρκεια ολόκληρης της βάρδιας. Απευθυνθείτε στην Impac με τα δεδομένα του προϊόντος, της ιξώδους και του δοχείου, και λάβετε τη διαμόρφωση της κατάλληλης λύσης πλήρωσης.