Como funciona um enchimento de peso líquido?

Máquina de enchimento de peso líquido de VKPAK, como o nome sugere, trabalham com o princípio de encher cada recipiente com um peso pré-definido. Utilizando uma balança para cada recipiente a ser envasado e um PLC com interface touchscreen para criar pontos de ajuste para o envase. Enchedoras de peso líquido são ideais para enchimentos altamente precisos quando um produto é vendido e rotulado por peso.

Princípio de funcionamento do enchimento de peso líquido

O produto a granel é bombeado para um tanque de retenção acima de um conjunto de válvulas operadas pneumaticamente. Cada válvula é cronometrada independentemente pelo computador principal da enchedora, de modo que quantidades precisas de líquido fluam por gravidade para o recipiente. Enchedoras de gravidade construídas com capacidade de enchimento de baixo para cima podem lidar com uma ampla gama de líquidos fluidos, incluindo produtos espumosos.

Aplicações

Este tipo de enchimento é mais adequado para líquidos envasados em grandes quantidades, por exemplo, baldes de 5 galões, etc. ou produtos que tenham um valor de fabricação muito alto.

Exemplos

Água, solventes, álcool, especialidades químicas, tintas, tintas, produtos químicos corrosivos, como ácidos e alvejantes.

Vantagens

Às vezes, esse é o único tipo de preenchimento prático (e legal) para uma gama limitada de aplicações e para preenchimentos de grande volume.

Como funciona um enchimento de peso líquido?

Essencialmente, a maneira como o enchimento com peso líquido funciona é como ter uma balança eletrônica avançada embaixo da garrafa para informar a quantidade de produto que você colocou na garrafa. Em primeiro lugar, a célula de carga é controlada por um cartão eletrônico que realimenta cada ciclo de enchimento. Esse feedback é usado para se autocorrigir usando um algoritmo bem projetado para o próximo ciclo. Isso é crítico porque as propriedades do produto mudam devido à mudança de temperatura e pressão, o que pode afetar diretamente o produto 'em voo' e, portanto, o peso final. Além disso, isso garante que cada ciclo de enchimento seja independente do próximo. Portanto, a enchedora está constantemente se ajustando para atingir a maior precisão para o peso especificado a ser envasado.

Quando uma garrafa vazia é transferida para a placa de carga da enchedora, o primeiro passo da enchedora é medir o peso da garrafa vazia, também conhecido como peso da tara. A enchedora registrará esse peso de tara e medirá se está dentro da tolerância esperada definida na receita. Se o peso da tara estiver fora da tolerância, um sinal é enviado para aquele posto de abastecimento específico para não encher a garrafa para aquele ciclo e, assim, rejeitá-la.

Uma vez que o peso da tara é registrado e aceito pelo enchedor, o bocal é acionado para encher o produto na garrafa. A garrafa é preenchida com um fluxo laminar. O fluxo laminar garante um fluxo constante com pouca turbulência durante o enchimento, o que ajuda a evitar ou reduzir a formação de espuma devido às características do produto. Devido ao monitoramento constante do processo de envase contra um gráfico de envase, esta também é a etapa em que o enchedor é capaz de detectar se o produto está vazando da garrafa (devido a vazamento na garrafa ou posicionamento inadequado da garrafa). Nesse caso, o gráfico de preenchimento se desvia do padrão. Quando isso acontece, o enchimento é interrompido e a garrafa rejeitada no final do ciclo.

Na próxima etapa, após o enchimento, as garrafas são medidas para o peso final, uma vez que o bocal foi fechado. Esta é a etapa final de medição do peso da garrafa com o produto assentado. O enchedor simplesmente subtrai o peso da tara do peso final da garrafa para obter o peso líquido do líquido. O enchedor registrará o peso e calculará vários dados, como tolerância do peso final e desvio padrão. Enquanto a garrafa segue para a estação de fechamento, o carrossel de enchimento continua a completar o ciclo e aceitar a próxima garrafa. Nesse processo, a célula de carga é zerada antes de receber a próxima garrafa.

cargas de peso líquido

Embora existam muitas tecnologias de enchimento, enchimentos gravimétricos ou de peso líquido continuam sendo um método de enchimento predominante na indústria CASE. Essas enchedoras utilizam uma balança para medir a quantidade precisa de produto dispensado em um recipiente. Eles substituíram outros métodos de enchimento devido à sua facilidade de automação, flexibilidade para lidar com vários tamanhos de recipientes e diferentes densidades de produtos e capacidade de manter a precisão mesmo com produtos contendo ar aprisionado.

As enchedoras de peso líquido são fornecidas em configurações automáticas e semiautomáticas. As enchedoras semiautomáticas apresentam uma ou duas cabeças de enchimento. Durante a operação semiautomática, o operador coloca os recipientes sob cada cabeçote de enchimento. Um botão é pressionado para iniciar o enchimento, e o enchimento para quando o peso alvo é atingido. O operador remove os recipientes cheios e o processo recomeça.

As enchedoras automáticas são usadas para atingir taxas de contêiner mais rápidas e reduzir a intervenção do operador. VKPAK disponível em configurações de quatro, seis e oito cabeçotes, os enchedores automáticos indexam os recipientes sob os cabeçotes de enchimento de uma fila a montante. O ciclo de enchimento começa e para automaticamente, e os novos recipientes se movem sob as cabeças de enchimento enquanto os recipientes cheios avançam a jusante.

Processo de Preenchimento

Vários fatores afetam as taxas de preenchimento e a precisão dos contêineres. Uma taxa de enchimento mais lenta produz um enchimento de recipiente mais preciso. No entanto, uma taxa de fluxo mais alta é desejável para um rendimento mais rápido. Como a resposta da válvula não é instantânea e o produto está em queda livre, fora das leituras da balança, o fluxo é interrompido antes que o peso alvo seja atingido. Um peso prévio é, portanto, determinado para contabilizar o material que entra no recipiente depois que as válvulas são sinalizadas para fechar.

Três pontos de ajuste são controlados durante o processo de enchimento: peso alvo, peso de drible e pré-ação. A operação da válvula ocorre sem a intervenção do operador tanto para enchimento automático quanto semiautomático de contêineres. O ciclo de enchimento começa no enchimento rápido e depois muda para o drible. Quando o preact é alcançado, o fechamento da válvula é iniciado. Assim que todo o fluxo parar, o contêiner atingirá seu peso alvo.

Seleção do bocal

Os bicos são uma parte importante das máquinas de envase de líquidos. As características do produto e os tipos e tamanhos de recipientes determinam as melhores opções de bicos. Os quatro tipos principais de bicos incluem cabeça de chuveiro, bico cônico, bico plugue e lança de enchimento.

Ao encher grandes recipientes abertos, o bocal cônico ventilado é a escolha ideal porque opera em uma ampla faixa de viscosidade. À medida que o produto passa pelo cone, ele forma uma cortina de 360°, em vez de um fluxo sólido. Esta cortina reduz a probabilidade de formação de espuma e salpicos. A ventilação central permite que o ar escape do centro da cortina à medida que o nível do líquido sobe. Ao fechar, o bico cônico produz um corte acentuado do fluxo de material, eliminando o gotejamento e o fio que podem estar presentes em outros bicos.

Para produtos de baixa a média viscosidade, o bocal do chuveiro permite um enchimento rápido e sem gotejamento. O chuveiro possui uma placa com uma série de furos de precisão. O material flui em um pequeno fluxo desses orifícios, reduzindo a probabilidade de respingos. Quando o fluxo é interrompido, a ação capilar evita mais gotejamento. Placas intercambiáveis permitem que o bico seja adaptado para um produto específico. O bocal do chuveiro pode ser fornecido em tamanhos para acomodar recipientes abertos de ½ litro a 6 galões. É ideal para preencher revestimentos leves, solventes e manchas.

Pequenas aberturas de recipientes ou altas viscosidades se prestam a um bocal de encaixe. O material sai do bico do plugue em um fluxo sólido. Em muitas aplicações, o bocal se estende para dentro do recipiente para eliminar respingos à medida que o fluxo sólido entra em contato com a superfície do líquido. Esse tipo de bico é ideal para produtos de alta viscosidade, pois fornece o caminho menos restritivo para o produto percorrer e permite maiores velocidades de enchimento e menos contrapressão.

Quando há formação de espuma ou estática, o bocal de lança/sonda é usado. O bocal da sonda é projetado para enchimento de baixo para cima. Durante o enchimento, a lança de enchimento é estendida até o fundo do recipiente, reduzindo a queda livre do produto e eliminando a formação de espuma. O bocal é retraído à medida que o nível do líquido no recipiente sobe. Como o produto normalmente é descarregado sob a superfície do líquido, o bocal será revestido com o produto. Um copo de gotejamento é normalmente empregado para coletar o material que pinga do bocal e pode direcionar o material de volta para recipientes subsequentes.

Vantagens das enchedoras de peso líquido

Uma grande vantagem da enchedora de peso líquido é que ela pode fornecer dados estatísticos de cada estação de enchimento de cada ciclo para rastreamento e análise de informações, como desvio padrão, peso médio e mediano da garrafa ou desempenho de cada bico.

As enchedoras de peso líquido também são fáceis de manter, mesmo durante a produção em tempo real. Se, por algum motivo, houver uma célula de carga defeituosa ou um problema recorrente com um cabeçote de enchimento específico, é realmente muito fácil desligar esse cabeçote específico para evitar que ele encha. Isso pode ser feito facilmente através do painel da tela sensível ao toque.

As enchedoras de peso líquido também são construídas para serem limpas e higiênicas em design devido às suas inúmeras aplicações em alimentos. Não há contato entre o bocal e a garrafa, e a enchedora foi projetada para evitar a estagnação do produto por motivos higiênicos. É fácil executar os ciclos CIP (limpeza no local) e SIP (higienização no local) na enchedora de peso líquido para garantir um enchimento higiênico.

Em última análise, o envase de peso líquido proporciona maior economia para o fabricante, que pode ser repassada ao cliente final em um mercado cada vez mais competitivo.