دستگاه پرکن بطری چگونه کار می کند؟

پرکننده‌های بطری از کنترل‌ها و ماشین‌آلات خودکار برای پر کردن بطری‌ها با محصولات مایع یا نیمه مایع دقیق و مؤثر استفاده می‌کنند. فرآیند پر کردن را می توان به چهار مرحله اصلی تقسیم کرد: تحویل و موقعیت بطری، عملیات سر پرکننده، کنترل حجم و تنظیم مجدد پس از پر کردن. با توجه به ویژگی های مایع مختلف و الزامات تولید، فن آوری های مختلف پر کردن (مانند پر کردن محیط، پر کردن منفی، پر کردن فشار) نیز استفاده می شود. در اینجا یک نگاه دقیق تر است:
I. گردش کار اصلی
1.بطری انتقال و موقعیت
سیستم انتقال:
بطری های خالی از طریق تسمه نقاله (دستگاه خطی) یا چرخ ستاره دوار (دستگاه چرخان) وارد قسمت پر می شوند.
سرعت تسمه را می توان با توجه به سرعت پر کردن (به عنوان مثال{1}} بطری در دقیقه) تنظیم کرد.
مکان یاب:
درب بطری: هوا یا چوب پنبه مکانیکی از حرکت بطری به جلو و مستقیماً زیر سر پرکننده جلوگیری می کند.
گیره/صفحه پشتیبانی بطری: نگهدارنده یا گلوگاه بطری را برای جلوگیری از کج شدن یا حرکت در حین پر کردن محکم می کند (به عنوان مثال، بطری های شیشه ای به گیره های قوی تری نیاز دارند). مکش خلاء (دقت بالا): این سیستم از فشار منفی استفاده می کند تا گردن بطری را در جای خود نگه دارد و از قرارگیری دقیق بطری های کالیبر کوچک (به عنوان مثال بطری های قطره چشم) اطمینان حاصل کند.
هدف: برای اطمینان از اینکه هر بطری با سر پرکننده سازگار است و پایه ای پایدار برای پر کردن بعدی فراهم می کند.
2. پر کردن سر.
نوادگان و مهرها:
یک سیلندر پنوماتیک یا موتور سروو، سر پرکننده را به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می کند و آن را در گردن بطری قرار می دهد (یا آن را توسط گلوگاه مهر و موم می کند).
سر پرکننده معمولاً از فولاد ضد زنگ یا پلاستیک درجه مواد غذایی-، مقاوم در برابر خوردگی و تمیز کردن آسان است.
طراحی ضد قطره-
شیر یکپارچه یا شیر جریان برگشتی: شیر را بلافاصله پس از پر کردن ببندید تا مایع باقیمانده از بین برود و از چکیدن و آلودگی گلوگاه یا تجهیزات جلوگیری شود.
به عنوان مثال، در یک بطری آبجو، مکانیسم رفلاکس با جلوگیری از ریختن کف انجام می شود.
قابل تنظیم:
سر پرکننده را می توان برای قرار دادن بطری هایی با ارتفاع های مختلف تنظیم کرد (مثلاً از 100 میلی لیتر تا 2 لیتر).
3. کنترل دوز مایع
کنترل دوز هسته دستگاه پرکن است که مستقیماً بر دقت و قوام محصول تأثیر می گذارد. روش های رایج عبارتند از:
اصل کمی سناریوهای قابل اجرا دقت تجهیزات معمولی
فلومتر: توربو فلومتر یا فلومتر الکترومغناطیسی می تواند حجم مایع را در زمان واقعی کنترل کند و هنگامی که به مقدار تنظیم شده رسید، شیر را ببندد. مایعات با ویسکوزیته کم-(آب، نوشیدنی، الکل)
وزن: یک حسگر توزین با دقت-تغییرات در وزن بطری را تشخیص می‌دهد و وزن بسته‌بندی را محاسبه می‌کند. مایعات با ارزش-(داروهای مایع، اسانس‌ها، مواد شیمیایی)
پیستون/پیستون: پیستون مکانیکی مقدار مشخصی مایع را استخراج می کند و حجم را از طریق حرکت پیستون کنترل می کند. مایعات با دوز کوچک یا با ویسکوزیته بالا (قطره چشم، خمیر دندان، عسل)
کنترل زمان: کنترل غیرمستقیم پر کردن با تنظیم زمان پر کردن (دبی ثابت مورد نیاز است). راه حل های کم هزینه (پر کردن آزمایشگاه ساده) ± 1٪ تا 5٪ دستگاه پرکن دستی، تجهیزات تست کوچک
4. پر کردن ریست کامل می شود
بسته شدن شیر: هنگامی که ظرفیت تنظیم شده رسید، شیر برقی یا پنوماتیک را به سرعت ببندید تا جریان مایع متوقف شود.
سر پرکننده بالابر: سیلندر سر پرکننده را به حالت اولیه برمی‌گرداند تا در انتقال بطری اختلال ایجاد نکند.
بطری را باز کنید: یک تسمه نقاله برای انتقال بطری پر شده به فرآیند بعدی (مانند آب بندی و برچسب زدن) فعال می شود.
ii تکنیک های پر کردن با ویژگی های مایع مختلف
روش های پر کردن متفاوتی با توجه به ویسکوزیته، خواص کف کردن و محتوای گاز مایع مورد نیاز است.
1. پر کردن فشار اتمسفر (پر کردن گرانشی)
نحوه کار: مایع وارد بطری می شود و تحت نیروی گرانش وارد جو می شود.
برنامه های کاربردی: مایعات بدون حباب-با ویسکوزیته کم (مانند آب معدنی، شراب سفید، سس سویا و غیره) با ویسکوزیته کم.
ویژگی ها:
ساختار ساده، کم هزینه.
دقت تحت تأثیر نوسانات سطح مایع است (که توسط سنسور سطح مایع جبران می شود). پر کردن فشار منفی (پر کردن خلاء)
اصول:
خالی: فشار داخل بطری را به زیر فشار اتمسفر برسانید.
پر کردن: مایع با فشار ثابت به داخل بطری مکیده می شود.
هدف: مایع اکسید کننده (شراب، روغن پخت و پز) یا مایع با کف بالا (آبجو، مواد شوینده).
ویژگی ها:
اکسیداسیون و کف کمتری وجود دارد، اما تجهیزات پیچیده تری مورد نیاز است.
پمپ خلاء و سیستم آب بندی مورد نیاز است.
3. پر کردن فشار
اصول:
فشار روی مخزن تامین: از پمپ یا هوای فشرده برای فشار دادن مایع به بطری استفاده کنید.
تعادل فشار داخل بطری: جریان سیال با اختلاف فشار کنترل می شود.
هدف: ویسکوزیته بالا یا مایع دانه ای (سس کچاپ، شامپو، خمیر دندان).
ویژگی ها:
پر کردن سریع است، اما نوسانات فشار (مانند نصب تثبیت کننده های فشار) باید برطرف شود.
4. پر کردن ایزوباریک
اصول:
از قبل پر{0}: گاز (مثلاً CO2) در بطری فشاری برابر با مخزن تامین دارد. پر کردن: مایع تحت تعادل فشار به داخل بطری جریان می یابد تا از ریختن کف جلوگیری کند.
کاربردهای قابل اجرا: نوشابه های گازدار (آبجو، نوشابه، نوشابه).
ویژگی ها:
محتوای گاز حفظ می شود، اما کنترل دقیق فشار و دما مورد نیاز است (به عنوان مثال آبجو باید در 4 درجه بطری شود).
III. سیستم کنترل اتوماتیک
بطری‌سازهای مدرن فرآیند را از طریق PLC (کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی) و رابط‌های ماشین انسانی HMI خودکار می‌کنند:
تشخیص سنسور:
سنسور فوتوالکتریک: محل قرارگیری بطری را تشخیص می دهد.
سنسور سطح: حجم پر شدن (توزین یا فلومتر) را نمایش می دهد.
سنسور فشار: فشار منفی یا پر شدن فشار را کنترل کنید.
منطق کنترل PLC:
بازرسی محل ← تعلیق بطری ← پر کردن جیره شروع ← ظرفیت تنظیم شده ← بسته شدن شیر ← ارتفاع بطری ← شروع نوار نقاله.
رابط کاربری HMI:
پارامترها را تنظیم کنید (به عنوان مثال، حجم پر کردن، سرعت، دما).
وضعیت نظارت (به عنوان مثال خروجی فعلی، آلارم خطا).
فرمول ذخیره سازی (اجازه می دهد تا سریع پارامترهای پرکننده را برای محصولات مختلف تغییر دهید).
IV. مقدمه نمونه های کاربردی معمولی
دستگاه پرکن آب معدنی:
با فلومتر و دمای اتاق بطری اندازه گیری می شود.
ظرفیت 120 بطری در دقیقه (500 میلی لیتر).
دستگاه پرکن آبجو:
طراحی قطرات پرکننده ایزوفشار و مکش معکوس پذیرفته شد.
پاستوریزاسیون بطری برای اطمینان از ایمنی میکروبیولوژیکی یکپارچه شده است.
پرکننده های قطره چشم:
اندازه گیری بر اساس پیستون و موقعیت یابی فشار منفی-.
دقت ویال های 10-2 میلی لیتری 05/0± میلی لیتر بود.
V. خلاصه
اصل کار دستگاه بطری را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:
موقعیت دقیق بطری ← انتخاب روش پر کردن با توجه به خصوصیات مایع ← تعیین کمیت با استفاده از فلومتر، توزین، پیستون و غیره.
هدف اصلی آن دستیابی به پر کردن کارآمد، پایدار و دقیق در عین رفع نیازهای مختلف صنایع مختلف (غذا، نوشیدنی، داروسازی و مواد شیمیایی) است. با توسعه فناوری، ماشین‌های پرکن مدرن در جهت هوشمندی (تشخیص بینایی هوش مصنوعی)، انعطاف‌پذیری (تغییر سریع) و سبز شدن (صرفه‌جویی در انرژی و کاهش نویز) در حال توسعه هستند.