Come funziona un riempitivo a peso netto?

Riempitrice a peso netto da VKPAK, come suggerisce il nome, funzionano secondo il principio di riempire ogni contenitore fino a un peso prestabilito. Utilizzo di una bilancia per ogni contenitore da riempire e di un PLC con interfaccia touchscreen per creare set point per il riempimento. Le riempitrici a peso netto sono ideali per riempimenti estremamente accurati quando un prodotto viene venduto ed etichettato in base al peso.

Principio di funzionamento del riempitivo a peso netto

Il prodotto sfuso viene pompato in un serbatoio di raccolta sopra una serie di valvole ad azionamento pneumatico. Ciascuna valvola è temporizzata in modo indipendente dal computer principale della riempitrice in modo che quantità precise di liquido fluiscano per gravità nel contenitore. Le riempitrici a gravità costruite con capacità di riempimento dal basso verso l'alto possono gestire un'ampia gamma di liquidi fluidi, compresi i prodotti schiumosi.

Applicazioni

Questo tipo di riempitrice è più adatta per liquidi riempiti in quantità sfuse, ad esempio secchi da 5 galloni, ecc. o per prodotti che hanno un valore di fabbricazione molto elevato.

Esempi

Acqua, solventi, alcol, prodotti chimici speciali, vernici, inchiostri, prodotti chimici corrosivi, ad esempio acidi e candeggina.

Vantaggi

Questo a volte è l'unico tipo di riempimento pratico (e legale) per una gamma limitata di applicazioni e per riempimenti di grandi volumi.

Come funziona una riempitrice a peso netto?

In sostanza, il modo in cui funziona il riempimento a peso netto è come avere una bilancia elettronica avanzata sotto la bottiglia per dirti quanto prodotto hai riempito nella bottiglia. In primo luogo, la cella di carico è controllata da una scheda elettronica che darebbe riscontro ad ogni ciclo di riempimento. Questo feedback viene utilizzato per auto-correggersi utilizzando un algoritmo ben progettato per il ciclo successivo. Questo è fondamentale perché le proprietà del prodotto cambiano a causa del cambiamento di temperatura e pressione, che potrebbe influenzare direttamente il prodotto "in volo" e quindi il peso finale. Inoltre, questo assicura che ogni ciclo di riempimento sia indipendente dal successivo. Pertanto, la riempitrice si regola costantemente per ottenere la massima precisione per il peso specificato da riempire.

Quando una bottiglia vuota viene trasferita sul piatto di carico della riempitrice, il primo passo della riempitrice è misurare il peso della bottiglia vuota, noto anche come tara. La riempitrice registrerà questo peso di tara e misurerà se rientra nella tolleranza prevista definita nella ricetta. Se la tara è al di fuori della tolleranza, viene inviato un segnale a quella particolare stazione di riempimento per non riempire la bottiglia per quel ciclo, e quindi rifiutarla.

Una volta che la tara è stata registrata e accettata dalla riempitrice, l'ugello viene quindi azionato per riempire il prodotto nella bottiglia. La bottiglia è riempita con un flusso laminare. Il flusso laminare garantisce un flusso costante con poca turbolenza durante il riempimento, il che aiuta a evitare o ridurre la formazione di schiuma dovuta alle caratteristiche del prodotto. Grazie al monitoraggio costante del processo di riempimento rispetto a un grafico di riempimento, questa è anche la fase in cui il riempitore è in grado di rilevare se il prodotto fuoriesce dalla bottiglia (a causa di una perdita nella bottiglia o di un posizionamento errato della bottiglia). In tal caso il grafico di riempimento si discosta dallo standard. Quando ciò accade, il riempimento viene interrotto e la bottiglia viene scartata alla fine del ciclo.

Nella fase successiva, dopo il riempimento, le bottiglie vengono misurate per il peso finale una volta che l'ugello è stato chiuso. Questa è la fase finale della misurazione del peso della bottiglia con il prodotto depositato. La riempitrice sottrae semplicemente la tara dal peso finale della bottiglia per ottenere il peso netto del liquido. La riempitrice registrerà il peso e calcolerà diversi dati come la tolleranza del peso finale e la deviazione standard. Mentre la bottiglia procede verso la stazione di tappatura, la giostra di riempimento continua a completare il ciclo e ad accettare la bottiglia successiva. In questo processo, la cella di carico viene azzerata prima di ricevere la bottiglia successiva.

Riempitivi a peso netto

Sebbene esistano molte tecnologie di riempimento, i riempitivi gravimetrici o a peso netto rimangono un metodo di riempimento predominante nel settore CASE. Questi riempitivi utilizzano una bilancia per misurare la quantità precisa di prodotto erogato in un contenitore. Hanno sostituito altri metodi di riempimento grazie alla loro facilità di automazione, flessibilità per gestire contenitori di dimensioni diverse e densità di prodotto variabili e capacità di mantenere la precisione anche con prodotti contenenti aria intrappolata.

Le riempitrici a peso netto sono fornite sia in configurazione automatica che semiautomatica. Le riempitrici semiautomatiche sono dotate di una o due teste di riempimento. Durante il funzionamento semiautomatico, l'operatore posiziona i contenitori sotto ciascuna testa di riempimento. Viene premuto un pulsante per avviare il riempimento e il riempimento si interrompe quando viene raggiunto il peso target. L'operatore rimuove i contenitori pieni e il processo ricomincia.

Le riempitrici automatiche vengono utilizzate per ottenere velocità dei contenitori più elevate e ridurre l'intervento dell'operatore. VKPAK disponibili in configurazioni a quattro, sei e otto teste, le riempitrici automatiche indicizzano i contenitori sotto le teste di riempimento da una coda a monte. Il ciclo di riempimento si avvia e si interrompe automaticamente e i nuovi contenitori si spostano sotto le teste di riempimento man mano che i contenitori pieni procedono a valle.

Processo di riempimento

Diversi fattori influenzano i tassi di riempimento e la precisione del contenitore. Una velocità di riempimento più lenta produce un riempimento del contenitore più accurato. Tuttavia, è desiderabile una portata maggiore per una resa più rapida. Poiché la risposta della valvola non è istantanea e il prodotto è in caduta libera, cioè al di fuori delle letture della bilancia, il flusso viene interrotto prima che venga raggiunto il peso target. Viene quindi determinato un peso predefinito per tenere conto del materiale che entra nel contenitore dopo che le valvole sono state segnalate per chiudersi.

Durante il processo di riempimento vengono controllati tre punti prefissati: peso target, peso dribbling e preact. Il funzionamento della valvola avviene senza l'intervento dell'operatore per il riempimento di contenitori sia automatico che semiautomatico. Il ciclo di riempimento inizia con il riempimento rapido e poi passa al gocciolamento. Quando viene raggiunto preact, viene avviata la chiusura della valvola. Una volta che tutto il flusso si interrompe, il contenitore raggiunge il suo peso target.

Selezione dell'ugello

Gli ugelli sono una parte importante delle macchine per il riempimento di liquidi. Le caratteristiche del prodotto, i tipi e le dimensioni dei contenitori determinano la scelta migliore degli ugelli. I quattro tipi di ugelli principali includono soffione doccia, ugello a cono, ugello a tappo e lancia di riempimento.

Quando si riempiono grandi contenitori aperti, l'ugello a cono ventilato è la scelta ideale perché opera su un ampio intervallo di viscosità. Quando il prodotto scorre oltre il cono, forma una cortina a 360˚, piuttosto che un flusso continuo. Questa tenda riduce la probabilità di formazione di schiuma e schizzi. Lo sfiato centrale consente all'aria di fuoriuscire dal centro della tenda man mano che il livello del liquido sale. In chiusura, l'ugello a cono produce un taglio netto del flusso di materiale, eliminando lo sgocciolamento e la striatura che possono essere presenti con altri ugelli.

Per i prodotti a bassa e media viscosità, l'ugello del soffione consente un riempimento rapido senza gocciolamento. Il soffione presenta una piastra con una serie di fori di precisione. Il materiale scorre in un piccolo flusso da questi fori, riducendo la probabilità di schizzi. Quando il flusso viene interrotto, l'azione capillare impedisce ulteriori gocciolamenti. Le piastre intercambiabili consentono di adattare l'ugello a un prodotto specifico. L'ugello del soffione doccia può essere fornito in dimensioni per ospitare contenitori aperti da ½ pinta a 6 galloni. È ideale per riempire rivestimenti leggeri, solventi e coloranti.

Piccole aperture del contenitore o viscosità elevate si prestano a un ugello a tappo. Il materiale esce dall'ugello a tampone in un flusso solido. In molte applicazioni, l'ugello si estende all'interno del contenitore per eliminare gli schizzi quando il flusso solido viene a contatto con la superficie del liquido. Questo tipo di ugello è ideale per prodotti ad alta viscosità, in quanto fornisce il percorso meno restrittivo per il prodotto da percorrere e consente velocità di riempimento più elevate e una minore contropressione.

Quando si tratta di formazione di schiuma o di elettricità statica, viene utilizzato l'ugello a lancia/sonda. L'ugello della sonda è progettato per il riempimento dal basso verso l'alto. Durante il riempimento, la lancia di riempimento si estende fino al fondo del contenitore, riducendo la caduta libera del prodotto ed eliminando la formazione di schiuma. L'ugello si ritrae man mano che il livello del liquido nel contenitore sale. Poiché il prodotto viene tipicamente scaricato sotto la superficie del liquido, l'ugello sarà rivestito nel prodotto. Una coppa raccogligocce viene normalmente impiegata per raccogliere il materiale che gocciola dall'ugello e può reindirizzare il materiale verso i contenitori successivi.

Vantaggi delle cariche a peso netto

Un grande vantaggio della riempitrice a peso netto è che può fornire dati statistici di ogni stazione di riempimento di ogni ciclo per il monitoraggio e l'analisi delle informazioni come la deviazione standard, il peso medio e medio della bottiglia o le prestazioni di ogni ugello.

Anche le riempitrici a peso netto sono di facile manutenzione, anche durante la produzione in tempo reale. Se per qualche motivo c'è una cella di carico difettosa o un problema ricorrente con una particolare testa di riempimento, in realtà è molto facile spegnere quella particolare testa per impedirne il riempimento. Questo può essere fatto facilmente attraverso il pannello touch-screen.

Le riempitrici a peso netto sono inoltre progettate per essere pulite e igieniche nel design grazie alle numerose applicazioni alimentari. Non c'è contatto tra l'ugello e la bottiglia e la riempitrice è progettata per evitare ristagni di prodotto per motivi igienici. È facile eseguire cicli CIP (clean-in place) e SIP (sanitize in place) sulla riempitrice a peso netto per garantire un riempimento igienico.

In definitiva, il riempimento a peso netto garantisce maggiori risparmi per il produttore, che possono essere trasferiti al cliente finale in un mercato sempre più competitivo.