Линия розлива молока

Из этого материала вы узнаете:

• Принцип действия линии розлива молока в пакеты
• Оборудование для розлива молока в стеклянные бутылки
• Оборудование для линии розлива молока в ПЭТ-бутылки

Специализированная линия розлива молока в ПЭТ-бутылки, стекло или пакеты – комплекс техники автоматического или полуавтоматического типа, работающей в общем режиме и связанной между собой конвейером. Все необходимое оборудование позволяет автоматизировать полный цикл работы, начиная от подачи молока и заканчивая фасовкой и наклеиванием этикетки. Сотрудникам нужно один раз понять принцип работы, чтобы в дальнейшем не испытывать трудностей в настройке аппаратуры.

Производители предлагают самое современное оборудование, поскольку работа с пищевыми продуктами, особенно молочными, требует строгого соблюдения правил санитарной безопасности. Все, что нужно, – определиться с типом упаковки, чтобы выбрать подходящую установку. Расскажем об этом в нашей статье.

Принцип действия линии розлива молока в пакеты

Линия розлива позволяет упаковывать определенные объемы молока в тару – к примеру, в термосвариваемые пакеты.

Классификация линий розлива молока в пакеты осуществляется по ряду признаков, а именно по следующим:

• Условия розлива: фасовка происходит в асептических или в обычных условиях.
• Конструкция дозатора: установлен объемный клапанно-поршневой или электронный импульсный.
• Расположение пакетообразователя в пространстве: с использованием вертикального или горизонтального данного элемента системы – последний применяется редко, что связано со сложностью конструкции.
• Принцип дозирования жидкости: по уровню, то есть емкость заполняется до определенного уровня, или по объему, где система отмеряет определенное количество жидкости вне зависимости от тары.
• Способ подачи молока в тару. Это может быть метод дозирования со свободным розливом, также известным как гравитационный, при котором продукт вытекает в пакет под действием собственного веса. Либо возможно использование принудительного розлива, для которого необходим поршневой дозатор или насос и разница давлений воздуха в резервуаре и емкости. Также доступен электронный розлив (импульсный, валюметрический), осуществляемый за счет электронного импульсного дозатора, отмеряющего равные порции продукта.
• Принцип действия: линии розлива молока делят на периодические (вертикальные) и непрерывные (горизонтальные).
• Степень автоматизации процесса: существуют автоматические и полуавтоматические системы.
• Направление движения упаковочного материала: может быть вертикальным или горизонтальным.
• Вид полимерной упаковки: розлив как правило происходит в классический полиэтиленовый пакет-подушку
• Исполнение: напольный или настольный агрегат.
• Объемы емкости: 1 л, 0,5 л, 0,25 л.
• Тип установки: одноручьевая или двухручьевая.
• Способ маркировки: горячим способом на шве или/и термопринтером.
• Тип применяемых упаковочных материалов – например, упаковка из полиэтиленовой трехслойной пленки

На данный момент наиболее распространены автоматы периодического действия вертикального исполнения. Это одноручьевые установки, в конструкцию которых входит молокоразливочный автомат и устройство для укладки пакетов в тару для транспортировки.

Основные элементы такой линии розлива молока:

• станина с пневмоаппаратурой;
• труба пакетообразователя;
• механизм поперечной сварки;
• лоток рулонодержателя;
• дозатор;
• устройство для удаления воздуха из пакетов;
• шкаф электрооборудования;
• конвейеры пакетов с бункером.

В основе работы данной системы лежит объемное дозирование, сопровождаемое образованием рукава из пленки, термосвариванием швов, укладыванием готовой наполненной тары в конвейер.

Порядок работы линии розлива молока данного типа:

1. Термосвариваемая пленка прерывисто перемещается в агрегате – остановки необходимы для осуществления основных технологических операций.
2. Производится бактерицидная обработка пленки, после чего она поступает в верхнюю часть вертикального пакетообразователя. Он имеет форму трубы и оснащен путевыми подгибателями, которые отвечают за превращение пленки в рукав и наложение ее краев внахлест.
3. Рукав направляется к нагревательному элементу, который при периодических остановках пленки прижимает ее края к трубе, осуществляя сварку и формируя продольный шов.
4. Молоко при помощи дозатора подается во внутреннюю полость трубы пакетообразователя, откуда попадает в нижний конец рукава.
5. Рукав с остановками протягивается клещеобразными нагревательными прижимами. За счет этого происходит поперечная сварка рукава и разделение на готовые пакеты.
6. Наполненные пакеты идут от линии розлива молока по конвейеру с бункером, откуда попадают в торговую тару.

Оборудование для розлива молока в стеклянные бутылки

Фасовочно-укупорочные машины розлива молока и жидких кисломолочных продуктов в стеклянные бутылки являются автоматами карусельного типа. Помимо розлива, на такой линии происходит укупоривание молока в бутылках алюминиевыми колпачками.

Агрегат включает в себя разливочную и укупорочную карусели, устройство для изготовления алюминиевых колпачков, пластинчатый транспортер и стол.

Чаще всего фасовочно-укупорочные автоматы включены в автоматизированную линию розлива молока, куда также входят: автомат для извлечения пустых бутылок из транспортной тары, бутылкомоечная машина, устройство, отвечающее за контроль чистоты и отсутствие брака на бутылках. К этой же системе относятся автомат для укладки наполненной тары в корзины, конвейеры для передачи бутылок вдоль технологической линии и транспортировки пустых корзин, а также отдельная машина для их мойки.

Для небольших молочных заводов лучше вариантом являются полуавтоматические фасовочно-укупорочные машины, производительность которых невелика и не превышает 500–1 000 бутылок в час. Наравне с автоматами, подобные линии розлива молока в стеклянные бутылки снабжаются механизмом, позволяющим настраивать высоту разливочной и укупорочной каруселей в случае перехода с тары 0,5 л на литровые емкости.

Разливочная карусель включает в себя вращающийся транспортный стол и бак с разливочными патронами, количество которых зависит от компании-изготовителя и производительности агрегата. Разливочные патроны отвечают за деление молока на порции и наполнение бутылок. На оборудование разных марок устанавливаются такие патроны, дозирующие жидкость по одному из двух принципов:

• по объему;
• по уровню в бутылке.

1. Дозирующее устройство первого типа действует таким образом:

• Молоко из емкости хранения попадает в бак разливочной карусели, где поплавковое устройство поддерживает постоянный уровень жидкости. Когда под дозирующим устройством нет бутылки, оно опущено вниз, а находящийся в его верхней части мерный стакан заполняется молоком, так как расположен ниже уровня в баке. Молоко не вытекает из разливочного патрона, поскольку уплотняющая перегородка оказывается плотно прижата к корпусу дозатора.
• Транспортный стол вращается, пустая тара с конвейера подводится под разливочный патрон. Ролик плунжера начинает подниматься по наклонной части копира, в результате чего бутылка тоже поднимается и упирается торцом горловины в уплотнительный грибок. Таким образом трубка дозирующего устройства с мерным стаканом перемещается вверх.
• Отверстия на трубке устройства, расположенные ниже уплотняющей перегородки, входят в корпус головки и молоко из мерного стакана выливается в бутылку через верхние и нижние боковые отверстия в трубке.
• Из-за подъема трубки дозирующего устройства край мерного стакана становится выше уровня молока в баке, а значит, новая порция молока не попадает в мерный стакан.
• При поступлении в тару молока лишний воздух выходит через канавки в грибке.
• Благодаря специально подобранной длине горизонтальной части копира, бутылка опускается сразу после опустошения мерного стакана.
• Дозирующее устройство приходит в исходное положение.

Данный подход отличается тем, что количество молока не зависит от формы и объема используемой на линии розлива тары.

2. Система с дозирующим устройством по уровню жидкости в бутылке функционирует по такой схеме:

• Разливочные патроны вмонтированы в днище закрытого вращающегося бака, из которого при помощи эксгаустера отсасывается воздух.
• Разливочный патрон представляет собой трубку для молока, в центре которой находится воздушная трубка с венчиком. В нижней части пространство между трубками закрыто резиновым клапаном.
• В рабочем положении молочная трубка всегда ниже, а воздушная – выше уровня жидкости в баке.
• В кольцевом пространстве между трубок находится молоко. Оно не вытекает благодаря закрытому резиновому клапану.

Принцип работы:

• Ролик хвостовика движется по копиру-подъемнику, опуская разливочный патрон на горлышко бутылки.
• Клапан плотно закрывает бутылку, из нее отсасывается воздух за счет того, что эксгаустер поддерживает в баке пониженное давление. Горлышко емкости поднимает клапан над венчиком воздушной трубки, молоко выливается в бутылку.
• После того как тара заполнилась, разливочный патрон поднимается на 3–5 мм, что обеспечивается особой формой копира-подъемника. Клапан опускается на венчик, жидкость перестает поступать, а зазор между клапаном и горловиной заполняет воздух.
• Молоко отсасывается из бутылки через воздушную трубку в бак, пока уровень в бутылке не достигнет конца трубки. В результате удается добиться одинакового уровня жидкости в каждой емкости на конвейере.
• Транспортный стол продолжает вращаться, копир поднимает разливочный патрон выше, бутылка освобождается от центрирующей воронки патрона и направляется по конвейеру на укупорку алюминиевым колпачком.

Точность дозирования на подобной линии розлива молока зависит от соблюдения геометрических размеров тары. Отводящая звездочка снимает готовую к укупорке бутылку с вращающегося стола и передает ее под укупорочный патрон. Емкость продолжает движение, а блокировочное устройство включает пресс, который выштамповывает колпачок.

Алюминиевые колпачки изготавливаются при помощи лентопротяжного устройства и пресса:

• Лентопротяжное устройство состоит из пары катушек с алюминиевой фольгой и натяжных роликов.
• Пресс включает в себя неподвижно закрепленную в плите матрицу и пуансон, который выполняет возвратно-поступательные движения. Данное устройство необходимо, чтобы вырубить колпачок и выдавить на этикетке выпуклые буквы и цифры.
• Шток пресса приводит в движение пневмоцилиндр, который создает воздушную струю – она сдувает в капсулопровод колпачок. Таким образом последний оказывается на краю бутылки, после чего накрывает горлышко.

Укупорочная карусель:

• Двигаясь далее по линии розлива молока, тара направляется под карусель с укупорочными головками. В концевой части последней находятся обжимные патроны. Их точное число выбирает компания-производитель машины, также многое зависит от марки агрегата. Обычно обжимных патронов меньше, чем разливочных.
• Бутылка укупоривается за счет того, что резиновая втулка обжимает на ее горловине бортик алюминиевого колпачка по канавке.
• Готовая емкость отправляется к автомату для последующей укладки в ящики.

Оборудование для линии розлива молока в ПЭТ-бутылки

Линия розлива молока в ПЭТ-бутылки использует тару по 0,25–2 л и может фасовать не только интересующий нас продукт, но и любые вязкие жидкости. Для дозирования применяется поршневая система – она считается одной из самых точных среди используемых для розлива тягучих, пенящихся продуктов, в том числе молока.

Агрегат включает в себя такие основные узлы: поршневые дозаторы с пневмоприводом, «наливные головки» и электронную систему управления.

Весь автомат состоит из пищевой нержавеющей стали. В его конструкцию входит накопительная емкость для продукта на 200 л с электронным управлением, благодаря чему постоянно отслеживается наличие жидкости в емкости.

Принцип действия системы:

• Пустые ПЭТ-бутылки по транспортеру попадают в зону розлива.
• Оптический датчик подает сигнал, после чего пневмоотсекатель останавливает транспортер, механизм фиксации устанавливает тару под наливными головками.
• Наливные головки опускаются до дна, индукционный датчик на пневмоцилиндре подает сигнал, включаются поршневые дозаторы подачи продукта. Молоко начинает поступать в тару.
• Наливные головки плавно поднимаются вместе с уровнем жидкости, в результате удается избежать появления пены на поверхности продуктов.
• Когда бутылки наполнены, головки, механизм фиксации, пневмоотсекатель приходят в исходное положение, после чего выдвигается каплесборник.
• Тара перевозится транспортером на укупорку, а в зоне розлива повторяется описанный выше процесс.

Объем наливаемого продукта можно изменить за счет регулировки хода поршня объемного дозатора, который приводится в движение пневмоприводами.

На производительность линии розлива молока в ПЭТ влияет состав жидкости, объем бутылки и диаметр ее горлышка.

Укупорочная машина, в соответствии с названием, используется для укупоривания ПЭТ-бутылок и имеет такие особенности:

• Бесступенчатая регулировка скорости позволяет установить нужную производительность.
• Предохранительные устройства исключают падение емкостей на входе в автомат.
• Рабочий стол покрыт пластинами из нержавеющей пищевой стали.

Этикетировочный автомат используется для нанесения круговой пленочной полипропиленовой этикетки на бутылки цилиндрической формы после того, как они наполнены молоком. Автомат может быть включен в линию розлива молока или функционировать автономно. Подобная возможность достигается за счет того, что у агрегата есть свой привод конвейера.

Производители предлагают две версии такой машины: левостороннюю и правостороннюю – выбор одной из них зависит от расположения оборудования в помещении и заказа этикетки.

Нанесение этикеток происходит таким образом:

• Их изготавливают из сплошной ленты, поставляемой на предприятие рулоном.
• Этикетка переносится из рулона на бутылку при помощи перфорированного барабана с вакуумным насосом.
• Перед этим ее обрабатывают горячим клеем, который наносят вертикальной полосой шириной 20 мм.
• Узел нанесения клея вращается, за счет чего переносит клей с цилиндра клеевой ванны на этикетку.
• Температуру нагрева узла нанесения клея устанавливают при помощи контроллера.
• Узел ножа вращается, при этом рассекает пленку посередине клеевой полосы, отделяя от рулона отдельные этикетки.
• Вращающийся барабан прижимает начало этикетки к бутылке, и, за счет поворота емкости вокруг обкаточной дуги, приклеивает ее.
• Храповой механизм, находящийся внизу станины, отвечает за синхронную работу узлов.
• Благодаря механизму разделения бутылок обеспечивается равномерное поступление тары к барабану.
• Установкой управляют при помощи программируемого контроллера.

Немаловажно, что все детали данного автомата производят из материалов, способных противостоять коррозии.

Бутылки на линии розлива молока маркируются бесконтактно и на высокой скорости при помощи каплеструйного принтера с программным управлением. Краска может наноситься не только на ПЭТ, но и практически на любой материал, в том числе металл, стекло, бумагу, дерево.

Маркировка осуществляется без остановок при движении производственной линии.

Обычно первичная упаковка маркируется символами небольших размеров. Речь идет о нанесении такой информации, как дата изготовления, срок годности, серийный номер.

Данный процесс имеет следующие особенности:

• Принтер, используемый на линии розлива молока, находится в корпусе с уровнем защиты IP55 (NEMA 4), благодаря чему может бесперебойно работать при высокой влажности/сухости.
• Управление важными операционными функциями осуществляет микропроцессорный одноплатный модуль. Его устанавливают по современной технологии планарного монтажа, вместе со встроенной «интеллектуальной» печатающей головкой и компонентами чернильной системы.
• Печатающая головка монтируется в любой ориентации и вне зависимости от производственных условий. Устройство может функционировать даже в холодных помещениях, так как оснащено нагревательным механизмом. Встроенный клапан печатающей головки обеспечивает запуск и выключение принтера в случае отключения питания.
• Принтер способен напечатать 1-2 строки текста, изображения до 1/2“ (12 мм), а также графику и штрихкоды. Если требуется нанесение одной строки, скорость находится в пределах 333 м/мин, для двух строк она составляет 139 м/мин. Производители предлагают богатый выбор чернил на основе МЕК, ацетона и этанола. Такие составы мгновенно высыхают и обеспечивают отличную адгезию маркировки.
• Возможно редактирование сообщений в режиме «что видишь, то и получаешь» при помощи перетаскивания информации. Практика показывает, что такой формат взаимодействия с техникой наиболее комфортен для пользователей.
• Еще большего удобства позволяют добиться квадратный графический VGA дисплей для работы с изображениями и стандартная клавиатура. Также данная система, входящая в линию розлива молока, способна хранить свыше тысячи сообщений для простоты вызова при смене продукта. Последняя происходит дистанционно, на месте или автоматически.
• Для включения и выключения принтера используется одна кнопка.
• Система самодиагностики действует в автоматическом режиме и предоставляет сведения о состоянии системы и необходимых действиях для исправления ошибок.
• Напоминания о проведении техобслуживания подсказывают меры, которые пора принять. А за счет встроенного экрана справочной информации можно обойтись без чтения инструкции.
• Устройство поддерживает множество языковых форматов, позволяя печатать символы на различных языках.

Подобные принтеры имеют особую систему технического обслуживания печатающей головки. Она предполагает использование разбавителя для промывки печатающей головки, сопла и желоба во время запуска и отключения системы, обеспечивая бесперебойный запуск.

Также в линию розлива молока входит упаковочная машина, которая отвечает за группировку готовой продукции и ее упаковку в термопленку. Вся работа осуществляется автоматически при сходе емкостей с транспортера. Агрегат формирует брикеты 3х2, 2х4, после чего подает их в термоусадочный тоннель, где под действием температуры происходит усадка пленки, образуется брикет с готовой продукцией. Сотрудник предприятия управляет всеми параметрами при помощи ПК.

Данная машина снабжена линейным угловым транспортером, при этом упаковщик может иметь «правое» или «левое» исполнение. Также на ней предусмотрена панель контроля и электрощит управления.

В упаковочную линию входят:

• подающий конвейер;
• автоматическое группирующее устройство;
• автоматический термонож;
• термотуннель с приемным рольгангом и системой охлаждения готовой продукции.

Конкретную линию розлива молока выбирают в зависимости от возможностей и нужд предприятия. Представленные сегодня на рынке системы имеют разную мощность, объем упаковываемой продукции. Кроме того, они используют отличающиеся методы розлива, принципы действия, траектории передвижения емкостей по конвейеру.

Нужно понимать, что работа аппаратов может быть основана на использовании вакуумной технологии или избыточного/атмосферного давления. Есть устройства, обеспечивающие непрерывное функционирование, либо имеющие определенный интервал действия. Некоторые агрегаты состоят из отдельных линейных узлов, а другие являются автоматом роторного типа.

Все перечисленные нюансы важно учитывать при выборе и покупке линии розлива молока для предприятия.