ПАКУВАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ

Короткий огляд систем фасування фірми KRONES

Машини фірми KRONES фасують різні харчові рідини в скляну, металеву і полімерну (ПЕТФ) споживчу тару.

Машини випускаються таких серій:

• Mecafill VKP;

• Volumetik VO-DM-PET, VOC;

• Sensometic VPG, VPI, VPL;

• Isofill VG, VV.

Машини серії Mecafill VKP можуть фасувати як напої із вмістом С02, так і негазовані напої. Для цього в мікропроцесорі змінюється програма включення і виключення газових клапанів. Фасувальні пристрої цієї серії машин є однокамерними системами з короткою газовою трубкою. В пристрої встановлено механічний клапан з електропневматичним керу­ванням. Застосування електропневматичного керування роботою рідинного клапана дозволяє здійснювати фасування в кілька етапів з корегуванням точності рівня рідини в тарі. За потреби при відповідному спрацьовуванню клапанів може здійснюватись одинарне або подвійне вакуумування порожнини тари. Існують різні модифікації цієї серії машин:

VKP — базова модель для фасування газованих і негазованих напоїв в скляні пляшки (рис. 3.70);

• VKP-PET — для фасування в пляшки із ПЕТ з пристроєм Neck-Handling;

• VKPV — фасування з двома попередніми стадіями вакуумування;

• VPPV-CF — фасування з двома попередніми стадіями вакуумування і

етапом корегування точності рівня рідини в пляшці.

Систему фасування Volumetic вважають найбільш прогресивною і такою, що буде відповідати вимогам завтрашнього дня. Ця система в залежності від тари, в яку фасується продукція, поділяється на Volumetic VODM-PET і Volumetic VOC. Система Volumetic VODM-PET призначена для фасування електропровідних як газованих С02 напоїв, так і негазованих напоїв у споживчу тару із ПЕТ. Процес формування дози здійснюється за допомогою індуктивного витратоміра і електронного керування електропневмоклапанами. Для продукції, що є чутливою до кисню і легко піниться, передбачено різні варіанти довжин фасувальних трубок, що забезпечують необхідні умови фасування. Поряд з цим фасування може здійснюватись як однокамерною, так і багатокамерною системами. Ця система фасування є також ідеальною для виконання холодного фасування в асептичних умовах. Для фасування газованих напоїв в пляшки із ПЕТ в пристроях передбачено виконання додаткових операцій щодо попереднього ополоскування пляшок С02 і можливості вибору швидкості фасування: швидка і повільна. Переналагодження здійснюється за рахунок заміни програми керування на мікропроцесорі. Система Volumetic VOC призначена для фасування неелектропровідних напоїв із вмістом та без вмісту С02 в металеві банки (рис. 3.71).

Формування дози здійснюється в місткості за допомогою датчика Transsonar з магнітним поплавковим вимикачем. Можливе корегування величини дози продукції навіть під час фасування.

Розроблено кілька модифікацій цієї системи:

• VOC — фасування продукції різних галузей в металеві банки;

• VOC-C — фасування з додатковим ополіскуванням банок;

• VOC-G — фасування негазованих напоїв без тиску.

Електронна система гравітаційного фасування Sensometic VPG (рис. 3.72) застосовується для негазованих напоїв (вода, сік) і для високовязких продуктів (лікери, кетчуп, засоби очищення). В дозувальних пристроях такої системи відсутні внутрішні пружини, що сприяє їх застосуванню для продуктів, що є чутливими до мікробіологічних факторів. Рівень заповнення споживчої тари визначається зондом, встановленим на фасувальній трубці. Як тільки рівень рідини доходить до цього зонда, він дає сигнал в систему керування. Всі параметри фасування встановлюються на пульті керування. Конструкція пристрою з довгою трубкою застосовується для холодного або гарячого фасування фруктових соків з м’якіттю. За допомогою системи керування роботою юіапанів можна здійснювати як швидке, так і повільне фасування.

Для фасування негазованих напоїв широко застосовують систему Iso­fill з механічним клапаном і керуванням за рахунок дії горловини пляшки на клапанну систему. Розроблено два варіанти цієї системи:

• VG — з гравітаційною системою фасування;

• VV — з вакуумною системою фасування.

Конструкції дозувальних пристроїв можуть бути як однокамерними, так і багатокамерними. Схема фасування передбачає застосування короткої фасувальної трубки з автоматичним корегуванням можливих відхилень від значень дози продукції. Розроблено кілька модифікацій пристроїв цієї схеми фасування:

• VG — базова модель з однією камерою;

• VG-PET — конструкція з Neck-Handling для фасування в пляшки з ПЕТ;

• VG-CIP — конструкція з багатьма камерами і автоматичною схемою

керування триходовим краном;

• VG-PET-CIP — багатокамерна система фасування з пристроєм Neck-

Handling;

• VV — пристрій для фасування продукції з низьким вакуумом (рис. 3.73).

Не менш оригінальні принципові і конструктивні рішення мають пристрої фасування машин серій Innofill NR, UM, NM, DRS, DVD, DRV фірми KNS (Німеччина). Три останні серії із цього переліку є інноваційними.

Так, система фасування Innofill DRS (рис. 3.74) дає можливість фасувати продукцію як в пляшки з ПЕТ, так і в скляні пляшки. Пристрої фасування цієї системи формують дозу продукції за її рівнем у споживчій тарі. При цьому рівень продукції контролюється зондом, встановленим на повітряній трубці пристрою. Переналагодження машини фасування Innofill DRS для роботи зі скляною пляшкою на пляшки з ПЕТ здійснюється із сенсорного монітора. Для фасування продукції в скляні пляшки системою передбачено багаторазове вакуумування з подальшим насиченням порожнини С02. У випадку фасування продукції, що є особливо чутливою до кисню, у пляшки з ПЕТ передбачено ополіскування порожнини пляшки інертним газом. При цьому промивна труба є одночасно і зондом, і трубкою фасування. Ця система забезпечує високу гнучкість і додаткові зручності в процесі фасування. Комп’ютер в заданих межах чітко керує роботою пневматичних кранів. На один рідинний клапан потрібно три мембранних циліндра для керування

Газ попередньої напруги

Напій

Вакуум

каналами газу і один циліндр для відкриття і закриття рідинного клапана. Обмеження кількості рухомих елементів пристрою спрощує керування і технічне обслуговування машини.

Машини серії DRV дають можливість після незначних переналагоджувань (встановлення відповідної проірами на комп’ютері) фасувати продукцію за п’ятьма технологіями:

• фасування негазованих напоїв без тиску;

• однокамерне фасування продукції під тиском;

• трикамерне фасування під тиском продукції, що є чутливою до кисню або мікрофлори;

• фасування пива у ПЕТ-пляшки однокамерним пристроєм;

• фасування пива у ПЕТ-пляшки трикамерним пристроєм.

Забезпечує такі широкі можливості технологій фасування застосування

безконтактної системи вимірювання об’єму продукції. Безконтактна система в основі має магнітно-індуктивний витратомір, керування роботою якою здійснюється від комп’ютера. Процес керування газовими і рідинними клапанами здійснюється незалежно також комп’ютером.

Машини системи Innofill DVD (рис. 3.75) призначенні для фасування продукції в банки. Пристрої фасування цих машин також мають в основі магнітно-індуктивний витратомір, що забезпечує високу точність формування дози. Процес фасування можна також навести сукупністю етапів. До початку фасування здійснюється газове промивання банки. Промивання виконується за допомогою С02 для витискання кисню з порожнини банки. Потім подається чистий газ С02 для створення протитиску і відкривається рідинний клапан. Керування рідинним і газовим клапанами здійснюється пневмоциліндром. Фасування здійснюється під тиском. По завершенню фасування тиск в банці понижується до атмосферного. Газ виходить через декомпресійний канал. За рахунок керування тиском декомпресії мінімізується рівень спінювання продукції.

Переналагодження пристрою фасування на іншу величину дози продукції здійснюється за рахунок введення в дію наступної програми.

Технологія фасування рідин із подвійним об’ємним ополіскуванням внутрі шньої порожнини тари газом С02 реалізована в системі машин ZMS. На рис. 3.76 наведена схема фасувального пристрою машини ZMS, призначеної для фасування рідин у скляні пляшки. Принцип роботи пристрою полягає в наступному.

Пляшка розподільною зірочкою подається на горизонтальну площадку піднімального циліндра. Піднімальний циліндр піднімає пляшку доверху, впираючи її горловину в ущільнювальні елементи конуса. Після притискання горловини пляшки до ущільнювального елемента конуса здійснюється 146

попереднє вакуумування її внутрішньої порожнини. Циліндр 7 відкриває канал між вакуумною камерою 3 і порожниною пляшки. За рахунок цього в пляшці утворюється вакуум. Тривалість вакуумування може регулюватись із центрального пульта керування. Після закриття циліндром 7 вакуумного каналу циліндр 8 відкриває канал для переміщення в пляшку зворотного газу С02 з каналу 4. Через цей канал здійснюється газове промивання внутрішньої порожнини пляшки газом С02- По завершенню газового ополіскування пляшки циліндр 8 закриває газовий канал, а циліндр 7 знову відкриває канап, що з’єднує порожнину пляшки з вакуумним

Рис. 3.76. Схема фасувального пристрою машини ZMS: 1 — камера нагнітання газу С02; 2 — камера для продукції; 3 — вакуумна камера; 4 — камера для зворотного газу; 5 — кільцевий резервуар; 6 - циліндр для керування подачею газу нагнітання; 7— циліндр для керування створенням вакууму; 8 — циліндр для керування переміщенням зворотного газу; 9 —рідинний клапан; 10 — зонд

каналом. Здійснюється друге вакуумування. Потім виконується ще одне ополіскування порожнини пляшки газом С02 з камери 4 і завершальне її вакуумування. Перед початком переміщення продукції в пляшку циліндр 7 закриває вакуумний канал, а циліндр 8 відкриває газовий канал, що з’єднує газову камеру 4 з порожниною пляшки. У пляшці встановлюється тиск газу, що дорівнює тиску в камері 4. Це є етап попереднього нагнітання газу С02 в пляшку. Завершальне нагнітання газу здійснюється за рахунок відкриття газового каналу циліндром 6, що з’єднує камеру 1 з порожниною пляшки. При цьому канал з камерою 4 циліндр 8 закриває. Тиск у пляшці вирівнюється з тиском в камері 1. З цього моменту починає здійснюватись швидке переміщення продукції в пляшку. Для цього циліндр 6 відкриває канал зворотного газу. Швидкість переміщення продукції визначається рівнем продукції в кільцевому резервуарі 5. За рахунок змінення рівня продукції в резервуарі 5 можна вибрати раціональні параметри процесу 148 переміщення будь-якої рідкої продукції в будь-яку форму пляшки. Фаза швидкого наповнення завершається в момент контакту продукції з зондом або по завершенню встановленої тривалості швидкого наповнення. Із завершенням фази швидкого переміщення продукції за рахунок затримки закриття циліндра 6 наступає час корегування, тобто продовжується наповнення пляшки продукцією але на період корегування. Циліндр 6 закриває канал зворотного газу, в результаті чого швидкість наповнення суттєво зменшується. Після другої активації зонда продукцією рідинний канал 9 закриває канал переміщення продукції. За рахунок корегування наповнення можна збільшити рівень продукції в пляшці у межах 10-20 мм.

По завершенню наповнення в горловині пляшки тиск знижується до тиску зворотного газу (попередня декомпресія). Наступає фаза заспокоєння. У цей період циліндр 6 відкриває канал, що з’єднує камеру 1 з горловиною пляшки. Під час цієї фази бульбашки газу в рідині мають змогу піднятися на поверхню рідини. Надлишковий тиск в камері 1 перешкоджає утворенню піни в горловині пляшки. Після такої стабілізації циліндр 6 закриває канал, що з’єднує пляшку з камерою 1, при цьому тиск газу в горловині пляшки зменшується до тиску в газовідвідному каналі. У подальшому виконується кінцева декомпресія. Для цього циліндр 7 відкриває канал, що з’єднує горловину пляшки з вакуумним каналом. За рахунок регулювання тривалості кінцевої декомпресії значення надлишкового тиску в пляшці суттєво зменшується. В такому стані здійснюється розгерметизація пляшки і видача її на закупорювальний пристрій. В момент, коли фасувальний пристрій знаходиться між вихідною і вхідною зірочками, здійснюється продування газовідвідних трубок газом нагнітання для видалення з них залишків продукції.

Згідно з програмами розробок фірма KHS продовжує вдосконалення інноваційних систем фасування рідин, побудованих на нових високо­ефективних комбінованих магнітно-індуктивних способах вимірювання величини дози.