CC BY
32
Линии упаковывания газированных
пивобезалкогольных напитков
1В.А. Трунов
Московская государственная технологическая академия
В настоящее время в России действует ГОСТ 24740-90, распространяющийся на линии упаковывания жидкой пищевой продукции в стеклянные бутылки, выполняющие технологические операции по подготовке тары, фасованию продукции, укупориванию бутылок, отделке готовой продукции и межоперационному транспортированию тары. ГОСТ определяет тип линии, ее основные параметры и перечень выполняемых операций.
ГОСТ предусматривает выполнение на линиях следующих операций:
• извлечение бутылок из ящиков;
• мойка бутылок;
• фасование продукции;
• укупоривание бутылок;
• контроль наполненных и укупоренных бутылок;
• этикетирование бутылок с продукцией;
• межоперационное транспортирование бутылок;
• межоперационное транспортирование ящиков;
• укладывание бутылок в ящики.
Кроме того, в зависимости от упаковываемой продукции типа бутылки, производительности и требований заказчика на линиях упаковки напитков могут выполняться и другие операции:
• распакетирование и расштабелиро-вание ящиков с пустыми бутылками;
• расштабелирование и штабелирование поддонов;
• мойка ящиков;
• контроль остаточного содержания щелочи в вымытых бутылках с их отбраковкой;
• насыщение напитков диоксида углерода (для напитков соответствующего типа);
• подача укупорочных средств к укупорочным машинам;
• пастеризация (или стерилизация) продукции в бутылках;
• обсушка наружной поверхности бутылок;
• контроль заполнения ящиков;
• счет бутылок, ящиков;
• накопление бутылок, ящиков, поддонов;
• укладка бутылок в короба;
• упаковка бутылок в термоусадочную пленку;
• обандероливание и оформление коробов;
• штабелирование и пакетирование ящиков с наполненными бутылками, пакетирование картонных коробов с бутылками;
• скрепление пакетов ящиков (коробов) на поддонах.
Производительность линий по ГОСТ 24740-90 должны выбирать из следующего параметрического ряда: 1500,
3000, 6000, 12 000, 18 000, 24 000, 36 000, 48 000 и 60 000 бут/ч (при определении производительности линии вместимость бутылки принята 500 см3).
Стандарт, естественно, не распространяется на линии производительностью менее 1500 бут/ч.
Оснащенность линий тем или иным оборудованием во многом определяется производительностью. Так, машины для штабелирования (пакетирования) или расштабелирования (распакетирова-ния) ящиков, картонных коробов устанавливаются только в линиях большой производительности (выше 12 000 бут/ч). В линиях, использующих для укладки бутылок картонные короба, применяется специальное оборудование для формирования коробов, их оклеивания снизу, обандероливания, маркировки, а также обвивки стрейч-пленкой сформированного на поддоне пакета и др.
Следует отметить, что изменившиеся требования промышленности значительно выходят за рамки, предусмотренные ГОСТом. Это относится к производительности линий и их составу. В частности, разработка и выпуск линий (и оборудования к ним) производительностью свыше 12 000 бут/ч в настоящее время не производится, хотя имеется опыт изготовления и линии розлива производительностью 24 000 и 36 000 бут/ч.
Потребность в линиях большой производительности значительно снизилась. Отрасль нуждается в линиях малой производительности — 500, 1000 и 2000 бут/ч.
В связи со все более широким использованием необоротной (в том числе нестандартной и эксклюзивной тары) линии могут оснащаться специальными машинами для ополаскивания бутылок и продувки их стерильным воздухом.
В линиях последних лет выпусков (отечественных и зарубежных) ополаскивающие, фасовочные и укупорочные машины совмещены в единые агрегаты.
1
Рис. 1. Схема комплекта оборудования Е6-ВБО-1,5: 1 — транспортное цепное устройство для перемещения ящиков; 2 — сатуратор; 3 — моечная машина для бутылок; 4 — фасовочно-укупорочная машина; 5 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках; 6 — этикетировочная машина; 7 — транспортное устройство для перемещения бутылок
1
Рис. 2. Схема линии Б2-ВРШ-3:1 — транспортное цепное устройство для перемещения ящиков и корзин; 2 — механический датчик счетчика бутылок; 3 — этикетировочная машина;
4 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках;
5 — машина для смешивания жидкостей; 6 — машина для раздельного фасования сиропа и газированных жидкостей
в бутылки с укупориванием их кроненпробкой; 7 — сатурационная установка; 8 — низковольтное комплектное устройство; 9 — транспортер для бутылок.; 10 — моечная машина для бутылок
1
Рис. 3. Схема линии Б2-ВРЩ-3: 1 — транспортное цепное устройство для перемещения ящиков и корзин;
2 — механический датчик счетчика бутылок;
3 — этикетировочная машина; 4 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках;
5 — укупорочная машина; 6 — фасовочная машина;
7 — низковольтное комплектное устройство;
8 — транспортное устройство для перемещения бутылок;
9 — моечная машина для бутылок
13
12 □
1 —Ь [ 1 14 л ] —С» [ [ а ] —ы 4 п
1- ШВ г 10 [ ^ 1— У
11
Рис. 4. Схема линии Б2-ВРШ-6:1 — машина для извлечения бутылок из ящиков; 2 — транспортное цепное устройство для перемещения ящиков и корзин; 3 — машина для укладывания бутылок в ящики; 4 — механический датчик счетчика бутылок; 5 — этикетировочная машина; 6 — этикетировочная машина (для прямоугольных этикеток); 7 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках; 8 — машина для смешивания жидкостей; 9 — сатурационная установка; 10 — установка для подачи кроненпробок; 11 — машина для раздельного фасования сиропа и газированной воды в стеклянные бутылки и укупоривания их кроненпробками; 12 — низковольтное комплектное устройство; 13 — моечная машина для бутылок; 14 — транспортер для бутылок
3
6
8
7
В состав современных линий может вводиться оборудование для автоматического бракеража продукции при недоливе или отсутствии кроненпробки; нанесения даты на корпус бутылки или колпачок, группирования бутылок и их упаковывания в термоусадочную пленку в виде пакета на подложке и др. Имеют место и другие тенденции развития линий и входящего в них оборудования.
Специальное оборудование входит в состав линий упаковывания напитков в ПЭТ-бутылки, которые являются перспективным видом тары в силу больших технических возможностей их изготовления с вариацией формы, со сложным орнаментом на поверхности и т. д. Хотя говорить о полной замене стекла как материала тары для напитков, требующих долговременного хранения, в ближайшее время, конечно, не приходится.
В случае применения ПЭТ-бутылок линии упаковывания оснащают оборудо-
ванием для выдувания бутылок из пре-форм, а также их группирования и упаковывания в термоусадочную пленку.
Приведенные факторы обусловливают большое разнообразие линий упаковывания, используемых в промышленности, как по производительности, так и по составу. При этом надо иметь в виду и конкретные условия отдельных производств, влияющие не только на состав, но и компоновку оборудования.
В качестве примера показаны принципиальные компоновочные схемы линии розлива безалкогольных напитков Е6-ВБО-1,5 (рис. 1), линии розлива безалкогольных напитков и минеральных вод Б2-ВРШ-3 (рис. 2), линии розлива пива Б2-ВРЩ-3 (рис. 3), линии розлива безалкогольных напитков и минеральных вод Б2-ВРШ-6 (рис. 4), линии розлива пива Б2-ВРЩ-6 (рис. 5), линии розлива безалкогольных напитков,пива и минеральных вод Б2-ВРШ-12, Б2-ВРЩ-12, Б2-
ВРЭ-12 (рис. 6), линии розлива безалкогольных напитков, минеральных вод и пива Б3-ВРН (рис. 7). Технические характеристики этих линий, работающих на российских предприятиях, производящих розлив напитков в стеклянные бутылки вместимостью 0,33 и 0,5 л, приведены в таблице.
Все газированные напитки фасуют в бутылки в изобарических условиях во избежание минимальной потери диоксида углерода. В соответствии с требованиями действующих стандартов и рецептур массовая доля диоксида углерода в газированных напитках должна быть не менее 0,4 мас. % (кроме напитков «Пепси-кола», «Кока-кола», «Фанта» и др., в которых его соответственно 0,65±0,05 и 0,49±0,04 мас. %). В лечебных минеральных водах его должно быть 0,15-0,20 мас. %, в лечебных столовых — не менее 0,3 и в железистых — не менее 0,4 мас. %.
3
4
_п
ТП1
7
Рис. 5. Схема линии Б2-ВРЩ-6: 1 — машина для извлечения бутылок из ящиков; 2 — транспортное цепное устройство для перемещения ящиков и корзин; 3 — машина для укладывания бутылок в ящики; 4 — механический датчик счетчика бутылок; 5 — этикетировочная машина; 6 — этикетировочная машина (для прямоугольных этикеток); 7 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках; 8 — установка для подачи кроненпробок; 9 — укупорочная машина; 10 — низковольтное комплектное устройство; 11 — фасовочная машина;
12 — моечная машина для стеклянных бутылок:
13 — транспортное устройство для перемещения бутылок
1 2 3
Рис. 6. Схема комплекта оборудования Б2-ВРШ-12, Б2-ВРЩ-12, Б2-ВРЭ-12: 1 — машина для извлечения бутылок из ящиков; 2 — рольганговый транспортер для ящиков;
3 — машина для укладывания бутылок в ящики;
4 — транспортер для бутылок; 5 — моечная машина для бутылок; 6 — сатурационная установка; 7 — установка для подачи кроненпробок; 8 — фасовочно-укупорочная машина; 9 — машина для визуального контроля жидкостей в бутылках; 10 — этикетировочная машина;
11 — механический датчик счетчика бутылок
6•2003
НАП1
41
Рис. 7. Схема линии Б3-ВРН: 1 — установка для подачи кроненпробок; 2 — фасовочно-укупорочная машина; 3 — этикетировочная машина; 4 — сатурационная установка;
5 — установка для циркуляционной мойки и дезинфекции фасовочных машин;
6 — моечная машина для ящиков; 7 — устройство для контроля и регулирования концентрации щелочи; 8 — аппарат для магнитной обработки воды; 9 — моечная машина для бутылок; 10 — транспортное устройство для перемещения бутылок; 11 — машина для извлечения стеклянных бутылок из ящиков; 12 — транспортное устройство для перемещения ящиков: 13 — машина для расформирования штабелей; 14 — машина для укладывания бутылок в ящики, 15 — транспортное устройство для поддонов (комплект); 16 — устройство учета ящиков; 17 — машина для формирования штабелей; 18 — магазин поддонов
В результате внедрения таких линий были полностью автоматизированы наиболее трудоемкие процессы, в том числе транспортирование штабелей ящиков с порожними бутылками, разборка штабелей, выемка из ящиков бутылок, их мойка, фасование продукта, укупорка бутылок, бракераж готовой продукции, наклейка этикеток, укладка бутылок в ящики, формирование штабелей ящиков с готовой продукцией, транспортирование их к месту отгрузки.
Принципиальная схема линии упаковки безалкогольных напитков, минераль-
ных вод и пива А1-ВРП представлена на рис. 8.
Линия и оборудование спроектированы по лицензии ряда ведущих фирм Германии: «Хольштейн и Капперт», «Яген-берг» и др. Оборудование изготовлено на отечественных заводах и испытано в г. Днепропетровске.
Линия предназначена для выполнения расширенного комплекса технологических операций, обеспечивающих фасование в бутылки вместимостью 500 и 330 мл минеральных вод, безалкогольных и других насыщенных диоксидом углерода напитков.
В составе линии — автоматизированное оборудование для разборки и сборки пакетов полимерных ящиков на поддонах, извлекатель и укладчик бутылок, машины для мойки бутылок и санобработки ящиков, установки контроля чистоты мойки бутылок, фасовочно-укупо-рочный блок, этикетировочные машины. Линия оснащена сблокированными межоперационными транспортерами для бутылок, ящиков, поддонов и устройствами для аккумулирования тары.
В линии имеются установки для приготовления карбонизированных напитков, а также для рециркуляционной мойки и дезинфекции системы розлива. Загрузка кроненпробок механизирована. Оборудование, входящее в линию, позволяет повысить насыщение безалкогольных напитков диоксидом углерода до 0,5 % по массе. Благодаря этому улучшается качество продукта и повышается его стойкость при хранении.
Техническая производительность линии 48 000 бут/ч. Потребление электроэнергии 320 кВт-ч, воды — 35 м3/ч, пара— 2700 кг/ч, сжатого воздуха— 150 м3/ч. Габаритные размеры 60 000 х 35 000 х 4500 мм, масса оборудования 220 т.
Опыт, полученный при проектировании, изготовлении и испытании оборудования, в дальнейшем был использован при модернизации машин с меньшей производительностью — 12 000 и 24 000 бут/ч.
Ведущие производители и поставщики оборудования и линий розлива безалкогольных напитков, минеральных вод и пива: АО «Ленпродмаш» (С.-Петербург), ОАО «Мелитопольпродмаш» (Украина), ОАО «Орелпродмаш» (г. Орел), ЗАО НПО «Розливмаш-Каскад» (г. Ростов-на-Дону), ОАО «Барский машиностроительный завод» (г. Бар, Украина), ОАО «Орел-Легмаш», группа компаний «Про-
Показатели Марка линии
Е6-ВБ0-1,5 Б2-ВРШ-3 Б2-ВРЩ-3 Б2-ВРШ-6 Б2-ВРЩ-6 Б2-ВРШ-12 Б2-ВРЩ-12 Б2-ВРЭ-12 Б3-ВРН
Производительность, бут/ч 1500 3000 3000 6000 6000 12 000 12 000 12 000 24 000
Разливаемый продукт Безалкогольные Безалкогольные Пиво Безалкогольные Пиво Безалкогольные Пиво Минеральная Безалкогольные
напитки напитки и минеральная вода напитки и минеральная вода напитки и минеральная вода вода напитки, минеральная вода и пиво
Установленная мощность, кВт 13,5 29,7 21,42 58,45 49,8 71,5 57,2 67,1 215
Расход:
пара, кг/ч 60 200 200 270 270 450 450 450 850
водопроводной воды, м3/ч 1,6 4,0 4,0 8,0 9,3 14 14 14 18
сжатого воздуха, м3/ч — 15 15 48 48 65 65 65 260
Габаритные размеры, мм:
длина 11 000 23 000 23 294 44 300 38 600 36 480 36 480 36 480 42 710
ширина 4350 6600 6700 9900 8200 9633 9633 9633 13 235
высота 2400 2400 2400 2500 2500 2800 2800 2800 2800
Масса машин, т 12,6 20,01 15,4 33,43 32,5 47,1 42,8 43,8 110,5
Занимаемая площадь, м2 48,0 156,0 152,0 264,0 229,0 276 276 276 310
Количество операторов, чел. 8 11 11 9 9 10 10 10 12
Номер рисунка 1 2 3 4 5 6 6 6 7
Рис. 8. Линия А1-ВРП: 1 — машина пакеторасформировывающая; 2 — транспортер для ящиков; 3 — машина для извлечения бутылок из ящиков; 4 — транспортер для бутылок; 5 — транспортер поддонов; 6 — машина для мойки бутылок; 7 — фасовочно-укупорочная машина; 8 — этикетировочные машины; 9 — машина для укладки бутылок в ящики; 10 — машина для мойки ящиков; 11 — машина пакетоформирующая; 12 — магазин поддонов; 13 — загрузчик кроненпробок в бункер; 14 — установка для мойки и дезинфекции фасовочно-укупорочного блока; 15 — установка для приготовления и карбонизации напитков; 16 — шкафы электроаппаратуры и автоматики; 17 — участок инспекции вымытых бутылок
Q
(Т
о
Рис. 9. Схема размещения оборудования. 1 — отмочная ванна; 2 — щеточная моечная машина; 3, 8 — столы-накопители; 4 — фасовочная машина полуавтоматического действия; 5 — укупорочная машина полуавтоматического действия; 6 — инспекционное устройство (световой экран); 7 — транспортное устройство для перемещения бутылок; 9 — сатуратор
Q
□
10
гОсь
|U HI
п
Рис. 10. Схема линии розлива. 1 — стол-накопитель; 2 — бутылкомоечная машина; 3 — инспекционное устройство (световой экран); 4 — фасовочно-укупорочная машина; 5 — транспортное устройство для перемещения бутылок: 6 — этикетировочная машина; 7 — машина укладки бутылок в ящики; 8 — транспортное устройство для перемещения ящиков; 9 — шкаф электрооборудования; 10 — установка синхронно-смесительная
движение» (Москва), ООО «Фруктонад Групп» (Москва), ЗАО «Продмаш-Га-рант» (г. Орел), ГУП ФНПЦ «Прибор» (Москва) и др.
Принципиальная компоновочная схема линии розлива в стеклянные оборотные бутылки безалкогольных напитков, минеральных вод и пива производительностью 500 и 1000 бут/ч показана на рис. 9.
На втором столе-накопителе 8 производится наклейка этикеток на бутылки. Возможна установка дополнительно в линию на конечной операции упаковочного стола и термотоннеля для упаковки в блоки или на подложке выпускаемой продукции, а также термоусадки ее в пленку для образования траснпортного пакета.
В цехе можно установить купажную емкость и водоохладитель.
В случае работы на необоротной или эксклюзивной стеклянной бутылке в линию устанавливают ополаскиватель вместо бутылкомоечной машины.
ОАО «Орелпродмаш» производит и реализует комплекты оборудования КО1, КО2 и КО3 по производству и розливу безалкогольных газированных напитков, газированной минеральной воды и пива в стеклянные бутылки производительностью 1500 бут/ч.
Комплект КО1 поставляют с сатура-ционной установкой ОКА-2 12МЗ/1, фильтром для воды ФОН-2 и блоком раздачи сиропа ОКА-2.14, комплект КО2 — с сатуратором ОКА-2.12 М2/1.
Техническая характеристика комплекта: производительность техническая 1700 бут/ч, потребляемая электроэнергия 68 кВт, расход водопроводной воды
0,2
3/ч, габаритные размеры
13 х 4,5 х 4,5 м.
ОАО «Мелитопольпродмаш» серийно изготовляет комплект оборудования для линии розлива безалкогольных напитков, минеральной воды и пива в стеклянные бутылки производительностью 1500 бут/ч (рис. 10).
В комплект входит машина бутылкомоечная БЗ-МБА-1,5, машина фасовочно-укупорочная БЗ-ВРБ/3-11, машина этикетировочная БЗ-ЭМА-21, транспортное устройство для перемещений бутылок БЗ-ТРБ-20, устройство транспортное для перемещения ящиков ТЗ-ТРЯ-12 и шкаф электрооборудования БЗ-НКУ.Л-004.
Техническая характеристика комплекта: производительность 1500 бут/ч, применяемые бутылки III-K-500, I-K-700, ГОСТ 10117-91, расход воды 1,6 м3/ч, расход пара 120кг/ч, расход сжатого воздуха 60 м3/ч, установленная мощность 20 кВт, масса оборудования 10 750 кг.
Линию обслуживают 5 операторов. Занимаемая площадь 100 м2.
Продолжение следует
6•2003
4
8
2
6
7
1
3
9
м
1
2
4
6
3
3
5
7
8
43
