CC BY
19
УПАКОВКА И ЛОГИСТИКА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
УДК 664.3.032.8
Автоматическая линия фасования
экологически чистой воды
В. А. Трунов, канд. техн. наук, доцент, С. М. Шамшурко, канд. техн. наук, доцент Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Фасование экологически чистой воды в бутыли из поликарбоната вместимостью 11, 16 и 18,9 л для России дело не очень привычное. Баллоны из поликарбоната (рис. 1) экологически безопасны, подлежат многократному использованию и разработаны специально для сохранения вкуса питьевой воды. Параметрический ряд выпускаемых линий — 80; 120; 160; 240; 360; 450; 600; 1200; 1500;1800; 2000; 2200 бут/ч [1, 2, 3, 4].
Линия способна автоматически выполнять подачу, мойку, стерилизацию, наполнение, укупорку, подсчет и выгрузку наполненных бутылей.
На рис. 2 представлена принципиальная схема линии фасования питьевой воды производительностью до 600 бут/ч.
Ключевые слова: бутыли; поликарбонат; экологически чистая вода; линия фасования питьевой воды.
Key words: bottles, polycarbonate, ecologically clean water, line of prepackaging drinking water.
Снятие старых пробок с возвратных бутылей производится на автомате снятия пробок (рис. 3). Принцип действия машины механический.
На рис. 4 показана автоматическая механическая мойка.
Автоматическая машина предназначена для предварительной меха-
печивает качественную мойку всех наружных поверхностей бутылей.
Установка ультразвуковой предварительной мойки бутылей показана на рис. 5.
Установка предназначена для замачивания и мойки сильно загрязненных бутылей объемом 18,9 л. Гарантированно отмывает сильные загрязнения, обеспечивая возврат оборотной тары.
Установка состоит из ванны, снабженной генератором ультразвуковых колебаний, механизмом вращения бутылей, узла нагрева и циркуляции моющего раствора, шкафа управления. Для интенсификации процесса мойки применяют нагрев до 60 оС и ультразвуковые колебания, распространяемые в моющем растворе. Нагрев раствора выполняется в вынесенном
1- —1——^——
h- о —1---- - - и и
Рис. 2. Принципиальная схема линии фасования питьевой воды производительностью до 600 бут/ч:
1 - машина для снятия пробок; 2 - машина наружной мойки возвратных бутылей; 3 - система загрузки бутылей; 4 - триблок ополаскивания, розлива и укупорки; 5 - транспортное устройство для бутылей с продукцией; 6 - визуальный контроль; 7 - этикетировочная машина; 8 - аппликатор с термотуннелем; 9 - рольганг; 10 - аппарат для упаковки бутылей в ПЭ-пакеты
нической мойки бутылей объемом 10-25 л. Мойка осуществляется полимерными щетками. Конструкция данной машины обес-
проточном нагревателе, снабженном датчиком протока раствора, насосом и фильтром-ловушкой.
Ванна установки сверху закрывается крышкой, имеющей пневмопри-
вод. Управление работой ванны осуществляется из отдельно стоящего шкафа управления. Для защиты персонала ванна снабжена звукоизолирующим кожухом. На крышке ванны имеется блокировка, не допускающая работу ванны при поднятой крышке. Для уменьшения влияния ультразвуковых колебаний на персонал ванна снабжена звукоизолирующим кожухом [1].
Технические характеристики: полная вместимость ванны- 350 л; количество обрабатываемых бутылей - 3 шт.;
время мойки - 1-5 мин;
объем моющего раствора - 250 л,
не более
температура раствора - 20...60 °С; мощность нагревателей - 18 кВт; мощность генератора УЗ-колебаний - 2,2 кВт;
мощность насоса - 0,75 кВт
габаритные размеры установки (ДхШхВ) - 2000x1800x1550 мм; масса - 300 кг.
Полностью автоматизированный моноблок для мытья, стерилизации, наполнения и укупорки бутылей из поликарбоната показан на рис. 6. Производительность триблока -2000 бут/ч.
Полностью автоматизированный моноблок для мытья, стерилизации, наполнения и укупорки бутылей из поликарбоната производительностью 1800 бут/ч показан на рис. 7. Моноблок выпускается с 2-8-ю фасовочными устройствами, производительностью - от 300 до 1800 бут/ч.
Моноблок розлива чистой воды предназначен для автоматической дезинфекции, мойки, ополаскивания, розлива и укупоривания бутылей. Моноблок изготовлен из нержавеющей стали. Триблок представляет собой компактную машину, узлы которой смонтированы на одном основании.
На рис. 8 показана принципиальная схема моноблока. Рабочий цикл обработки бутылей состоит из пошагового продвижения их по транспортеру. Происходит автоматическая загрузка бутылей захватывающей системой и их установка в специальные карманы транспортирующего цепного конвейера. При загрузке происходит вылив остатков продукта. В первой секции происходит наружное и внутреннее предварительное ополаскивание бутылей 1 = 20.30 °С.
Зона «ополаскивания оборотной водой» представляет собой замкнутый контур: бак с водой, насос, фильтр, трубопроводная арматура, форсунка и поддон. Вода циркули-
S
рует по замкнутому контуру (время ополаскивания 30-60 с). Моечные зоны разделены сдвигающимися шторками.
Во второй зоне происходит внешняя мойка бутылей горячим моющим раствором (максимальная 1 = 60 оС). Принцип мойки: форсунками, под высоким давлением.
В следующей третьей секции происходит внутренняя и наружная мойка бутылей моющим средством и горячей водой при 1 = 60 °С с использованием вращающихся моющих головок. Производится продувка бутылей для просушки с целью убрать капли моющего средства.
iff
1 2
А -iTlf ' V-
тшт
к?
Сь
RBOf
тб тб
S
—Г
б» I] б*
Рис. 8. Схема работы моноблока: 0 3
1 - подготовленная вода для ополаскивания; 2 - подготовленная чистая вода для фасования; 3 - возврат воды на доочистку
В четвертой секции происходят первое и второе ополаскивание снаружи и внутри оборотной водой и дезинфицирующим раствором.
Далее бутыли проходят внутреннее ополаскивание продуктом (озонированной водой) и окончательный обдув.
Производится автоматическое снятие бутылей на горизонтальный конвейер.
Пройдя все зоны обработки, бутыль переворачивается и устанавливается под наливной кран.
Система розлива предназначена для наполнения бутылей по «уровню».
Она состоит из разливной головки и системы управления подачей воды.
Налив «по объему» в камере оборудованной УФ-лампой производится с подачей в камеру фильтрованного (подготовленного) воздуха. Допуск на уровень налива ±2 мм.
Система укупоривания бутылей предназначена для ориентированной подачи пробок в зону укупоривания, а также закрывания бутылей. Она состоит из ориентатора пробок с бункером, направляющего лотка для подачи пробок и пневмоцилиндра для запечатывания пробкой бутылей.
Наполненная бутыль, перемещаясь в зону «укупоривания», снимает с устройства пробку и поступает под пневмоцилиндр, который запечатывает пробку на бутыли. Перед
|РУПАКОВКА И ЛОГИСТИКА ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Рис. 9. Триблок с четырьмя моющими секциями (П = 600 бут/ч)
Технические характеристики:
производительность -установленная мощность -расход воды для ополаскивания и розлива -расход воды для мойки и дезинфекции -расход сжатого воздуха -габаритные размеры: Г-образный вариант ДхШхВ - 4000х 4300х2500 мм;
Масса - 1600 кг
600 бут/ч 15 кВт 12 м3/ч 3 м3/ч 280 л/мин;
Рис. 10. Триблок производительностью 200 бут/ч
Технические характеристики:
производительность - 150-200 бут/ч;
расход воды - 6 м3/ч;
электропотребление - 380 В, 50 Гц, 3х16 А;
габаритные размеры ДхШхВ - 2900х 1600х2300 мм;
масса - 800 кг
укупориванием пробки стерилизуются озоном.
На рис. 9 представлен триблок производительностью 600 бут/ч.
На рис. 10 представлен триблок производительностью 200 бут/ч.
Для защиты продукции от несанкционированного вскрытия очень часто применяют защитные термоусадочные колпачки толщиной 0,0350,075мм с перфорацией. Колпачки одеваются на полиэтиленовую пробку. Для термоусадки используют термоусадочные туннели.
Усаживание термоколпачков в агрегате производится за счет горячего воздуха создаваемого нагревателями термотуннеля (1 = 160...200 оС).
В паровых туннелях в качестве среды переноса высокой температуры применяется нагретый пар, температура которого достигает 90.95 °С. Горячий влажный пар обладает большей плотностью, чем горячий воздух, и обтекает поверхность усаживаемого колпачка более равномерно, поэтому при прочих равных условиях качество усадки колпачка
может быть значительно выше. Возможно использование термоусадочных туннелей с инфракрасными излучателями.
Комплект состоит из автоматического аппликатора для одевания термоусадочных колпачков на венчик бутылей объемом 19 л, механического конвейера и термоусадочного туннеля для усадки колпачков.
Общий вид конвейера и термоусадочного туннеля показан на рис. 11, парового термотуннеля для усадки термоколпачка - на рис. 12.
Бутыли с одетыми колпачками проходят по конвейеру под туннелем, где происходит их усадка на венчике бутыли. На корпусе термотуннеля устанавливается световой экран для контроля качества налива.
Технические характеристики термоусадочного туннеля: производительность - 60 бут/ч; регулируемый диапазон температур - 0.270 °С;
длина туннеля - 760 мм;
внутренние размеры туннеля - 105х128 мм;
вентилятор циркуляции
горячего воздуха - ] НР 2800 RPM; установленная
мощность - 5,4 кВт;
габаритные размеры ДхШхВ - 2900х 1600х2300 мм; масса - 100 кг;
Технические характеристики конвейера: длина - 2900 мм;
ширина - 110 мм.
Подъемник бутылей ПБ-50 предназначен для механизации процесса снятия наполненных бутылей 19 л с конвейера линии розлива, удержания бутылей на весу для надевания
на них снизу полиэтиленового мешка, и дальнейшей укладки наполненной бутыли на поддон с готовой продукцией (рис. 13).
Управление работой подъемного механизма выполняется с помощью джойстика, установленного непосредственно на грузозахватном приспособлении. Скорость подъема бутыли регулируемая. Горизонтальное перемещение зафиксированной в захвате и поднятой бутыли выполняется оператором вручную.
Технические характеристики:
грузоподъемность максимальная -усилие горизонтального перемещения груза -высота подъема груза -скорость подъема бутыли -диаметр зоны обслуживания -установленная мощность давление сжатого
воздуха на входе - 0,6-1,0 Мпа расход сжатого воздуха - 2 м3/ч масса подъемника - 250 кг
габаритные размеры (ДхШхВ) - 2200х600х3200 мм эксплуатационный персонал - 1 чел
500 Н;
50 Н 1,2 м
15 м/мин
4 м
- 1 кВт
Для упаковки 19-литровой тары в ПЭ-пакет разработан специальный аппарат. Подъем бутыли и ее фиксация осуществляются в автоматическом режиме, а надевание пакетов проводится вручную. Аппарат устанавливается на конвейер общей поточной линии розлива или на отдельную секцию транспортера.
Таким образом, вниманию читателей представлена принципиальная схема линии фасования питьевой воды производительностью 600 бут/ч. Знание принципа работы и технические данные триблока ополаскивания, мойки и укупорки помогут производителям выбрать новое оборудование для линии фасования экологически чистой воды в бутыли из поликарбоната 11; 16; 18,9 л.
СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Проспекты компании «Машины и технологии», Республика Беларусь.
2. Проспекты компании «Продвижение-ПЭТ».
3. Проспекты компании «Стандарт-продмаш-сервис».
4. Проспекты компании «Tech-long Packaging Machinery Ltd».
www.ipack.iteca.az
