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设备工程部培训教材饮料灌装常见问题简析 培训师 张敏华 本次交流的内容1 2 常用灌装阀结构原理及液位控制 01 封盖原理及高歪盖控制 02 04 05 瓶传递及瓶口残留控制 03 1 SIG灌装阀 STILLJET 1 开阀 空瓶提升与阀密封后 阀开启控制块被动打开 开始灌装过程 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 1 SIG灌装阀 STILLJET 2 灌装过程 阀被动打开后料液通过开启控制经分流伞沿瓶壁缓慢流向瓶内 对泡沫比较敏感的产品要注意控制流速和分流伞的效果 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 1 SIG灌装阀 STILLJET 3 灌装结束料液循环当瓶内的物料液位将回气针的头部覆盖后 因饮料截断回气 瓶颈处气体压力加大而停止进液 达到控制灌装液位的目的 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 1 SIG灌装阀 STILLJET 4 阀关闭复位 当灌装结束后 轨道凸轮将提升气缸下压 灌装阀靠开器控制的弹簧复位 将灌装阀关闭 同时阀上灌装针内的物料也流向瓶内 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 影响灌装阀灌装的因素 STILLJET 1 提升气缸密封 保证开阀到位 提升气缸的压力2 5 4BAR 2 瓶口与瓶口密封垫的密封情况 瓶口与灌装阀密封垫不密封会出现满口灌装 3 灌装阀开启控制块上下活动的灵活 4 分流伞的位置和大小 38瓶口 20mm 28瓶口 16mm5 灌装速度引起泡沫影响 高位槽液位和波动 阀开启控制块通径大小等 灌装针 提升气缸密封圈 阀开器控制块 瓶口密封垫 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 SACMI灌装阀1 开阀 空瓶提升与阀密封后 阀开启控制块被动打开 开始灌装过程 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 灌装过程 阀被动打开后料液通过阀芯经分流伞沿瓶壁缓慢流向瓶内 对泡沫比较敏感的产品要注意控制流速和分流伞的效果 2 SACMI灌装阀 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 SACMI灌装阀2 灌装过程 黄色部分为料液流向 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 SACMI灌装阀3 灌装料液循环 当瓶内的液位将回气管头部封闭后瓶内顶部形成一密闭腔 这是料液通过回气管形成回流循环 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 SACMI灌装阀3 灌装结束料液循环黄色部分为料液通过回气管回流循环 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 灌装阀 SACMI 4 阀关闭 凸轮轨道将提升气缸下压 瓶与灌装阀脱开 灌装阀靠阀弹簧复位关闭 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 2 影响灌装阀灌装的因素 SACMI 提升气缸密封 保证开阀到位 提升气缸的压力2 5 4BAR 提瓶夹的位置与灌装阀对中 由于提升气缸导向磨损会引起瓶与灌装阀不对中引起开阀时喷料3 瓶口与瓶口密封垫的密封情况 瓶口与灌装阀密封垫不密封会出现满口灌装 4 分流伞大小与28 38瓶口的配套5 会气管长度及灌装速度引起泡沫影响 高位槽液位和波动 等 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 3 PROCOMAC灌装阀1 开阀 灌装阀沿凸轮轨迹下向运动与凭口密封后 阀外套管被顶开 同时控制料液通道的小膜片阀打开 开始灌装过程 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 3 ROCOMAC灌装阀2 灌装 物料经进料管到灌装阀小膜片阀在到灌装管进入瓶内 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 3 PROCOMAC灌装阀3 结束灌装料液回流 当瓶内的液位将灌装外套管的会气口覆盖 瓶顶部会形成一密闭腔 这是料液会进气管回流形成循环 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 3 PROCOMAC灌装阀4 阀关闭 通过凸轮的轨迹将灌装阀提升推出瓶口 灌装阀外套管靠弹簧复位关闭 同时灌装阀内的小气阀已提前关闭 防止灌装与瓶口分离瞬间的浅料现象 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 3 影响灌装阀灌装的因素 PROCOMAC 瓶传递位置的准确性及瓶口与灌装阀的密封性瓶口密封垫破损与灌装阀不密封不能控制液位3 进料管或回气料管路不畅通引起灌装阀灌装速度的差异影响液位 4 控制阀进料通道关闭的小气阀膜片损坏 料通道不能及时关闭影响液位控制5 通过垫片来调节灌装管伸入瓶内长度来控制瓶内的灌装液位6 灌装速度引起泡沫影响 高位槽液位和波动 等 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 1 开阀 瓶定位 灌装阀沿凸轮轨迹下向运动与瓶口密封后 阀针通过灌装阀小气阀控制向下运动将阀打开 开始灌装过程 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 1 开阀 阀杆向下运动 灌装阀沿凸轮轨迹下向运动与瓶口密封后 阀针通过灌装阀小气阀控制向下运动将阀打开 开始灌装过程 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀VLOCE 2 灌装 小气阀通气将阀针下压打开灌装阀开始灌装 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 3 灌装循环 灌装阀一直处于开启状态 瓶内冲满料液后通过阀外套管与瓶口间的间隙形成料液循环 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 4 结束灌装 小气阀在灌装阀会退的过程中关闭使阀针在弹簧的作用下复位结束灌装 液位靠灌装针伸入瓶内所占的体制来控制 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 5 退阀 灌装阀沿凸轮轨迹上升与瓶分离 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 SIDEL灌装阀 VLOCE 5 灌装阀保温回流 阀针和外套管间存在一间隙 灌装机空运转待机时物料通过此间隙回流以保持灌装阀的温度 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 4 影响灌装阀灌装的因素 VLOCE 瓶传递位置的准确性及挂瓶口板的水平瓶口密封垫破损与灌装阀不密封不能控制液位3 阀针头部密封圈 GZH008 和回流密封圈 GEC194 不密封漏料 4 控制阀芯开 关的小气阀密封件破损不能保证灌装阀芯的及时开启和关闭 5 阀芯上下动作的密封件GEC224破损漏料影响灌装液位控制6 灌装速度引起泡沫影响 高位槽液位和波动 等7 根据生产不同产品及瓶型的装量要求 调整灌装阀杆在退出瓶内过程中关闭控制灌装阀开关的小气缸档块位置点来达到要求的液位 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 5 KRONES灌装阀1 阀结构 流量计 快速慢速选择阀 进料开关阀 回流阀 一 常用灌装阀结构原理及液位控制 5 KRONES灌装阀2 影响灌装液位的因素 瓶传递位置的准确性由于KRONES灌装机是敞开式灌装 为使柱状液体能准确进入瓶内 就必须保证瓶身传递到位 阀门控制准确 无滴漏灌装阀达到设定灌装量后自动关闭 如果这时进料阀无法关严 则料液会继续进瓶内造成满瓶 生产时回流阀如果无法关严的话 就会有部分料液会进入回收系统 但由于系统会把这部分容量算到灌装量 这样会导致实际灌入瓶内产品偏小 产品泡沫由于KRONES所用的流量计对泡沫很敏感 泡沫多时会使测量值偏小 一 灌装原理及液位控制 6 合肥中臣灌装阀 等压阀 1 注气 空瓶与阀密封后 阀开启机构将拨叉顶起 阀针打开 用缸内背压气体对瓶内充气建立等压状态 6 合肥中臣灌装阀 等压阀 2 灌装 瓶与缸内压力相等后 液体阀在弹簧作用下打开 缸内饮料靠重力通过液体通道经装在注气管上的分流伞 均匀地沿瓶内壁灌入瓶内 同时瓶内气体顺注气管又返回缸内 如出现爆瓶 缸内外产生压力差 缸内压力将灌装通道迅速关闭 一 灌装原理及液位控制 5 合肥中臣灌装阀 等压阀 3 灌装结束 饮料继续灌注 直至瓶内液位达到注气管口 因饮料截断回气 瓶颈处气体压力加大而停止进液 因此瓶内液位的高低可用改变注气管的长短来实现 一 灌装原理及液位控制 6 合肥中臣灌装阀 等压阀 4 排气卸压 进液停止后拨叉被凸轮压下 进液通道关闭 此时排气阀被凸轮压下打开 瓶颈部的气体压力缓慢释放到大气中 使瓶内外压力相平衡 防止卸瓶时饮料起泡 一 灌装原理及液位控制 1 灌装阀5 吹水 拨叉经过位于进瓶星轮和中间星轮之间的瞬开机构 见右图 将短暂打开注气阀针 缸中背压气体将注气管中的残液吹掉 一 灌装原理及液位控制 一 灌装原理及液位控制 6 影响灌装阀灌装的因素 合肥中臣 瓶传递位置的准确性及瓶口与灌装阀的密封性托瓶气缸供气压力 4 5BAR对中杯瓶口密封垫破损与灌装阀不密封或不对中会出现空瓶或满液位灌装4 阀针头部密封破损料阀不能及时关闭 5 三角阀关闭有回弹出现气阀不能完全关闭而冒泡喷料等6 排气卸压彻底及密封的完好性7 缸压的控制和波动影响液位 二 封盖原理及高歪盖控制控制 1 封盖机原理和核心部件封盖是由封盖头抓着盖子围饶封盖机主轴沿凸轮轨迹上下运行 公转 同时旋盖头也进行自转 在每个封盖头在周向一圈内完成抓盖 封盖 提升 抓盖 的循环过程 由于盖和瓶口螺旋线的结构不同在封盖机设计时考虑了不同的封盖头自转速度及凸轮轨道的下降曲线 严格上说高盖和歪盖是不同的力所造成的 封盖头扭距的大小跟歪盖没有直接关系 封盖头扭距的大小及顶压的大小跟高盖有直接关系 目前公司内热灌装使用的28盖为单头螺旋线盖 此盖螺旋线长 螺距较小封盖时封盖头的自转速度要求相对高一点 但此盖由于本身螺旋导向性好产生歪盖的几率相对要小 38盖为二头螺旋盖 此盖螺旋线短 螺距相对较大封盖时所需的自转速度相对较低 32水盖为三头螺旋盖 封盖时需要的自转速度更低 二 封盖原理及高歪盖控制 1 封盖机原理和核心部件1 封盖头总成2 封盖凸轮轨迹3 调节封盖头转速差速电机4 瓶子和盖子传递定位部件 二 封盖原理及高歪盖控制 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素1 封盖头与月压板的同心度尺寸B为瓶口外护板在瓶盖与瓶口刚接触时应与止旋刀刀尖处于水平 在封盖过程中低于止旋刀刀尖的距离 B值一般在0 5 1mm之间 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素1 封盖头与月压板的同心度 封盖轴 不包括抓盖头 转动偏心控制在0 5mm以内 包括轴因撞击后的扭曲和铜套磨损后产生的间隙 封盖头 包括抓盖头 与月压板的转动偏心控制在1mm以内 瓶身与月牙板同心度控制在1 5mm以内 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素2 抓盖头抓盖的松紧 抓盖头的内径尺寸检验 抓盖头先不装弹珠将盖按抓盖的位置放到位 此时盖子能自由滑出但不能周向转动 再装入抓盖弹珠用手试抓盖能轻松滑入 抓到位的盖用手轻拉不会滑出 即生产时不会掉盖 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素3 抓盖头抓盖高度 在正常抓盖过程中盖进入抓盖头的深度以防盗圈上沿与抓盖头下边平齐为准 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素3 具体调整方法为点动封盖机将盖抓上 当抓盖头脱离托盖板后停机 检查盖子进入抓盖头深度是否合适 防盗圈是否有破损或变形等情况 再用手将盖外抓盖头内推 应有1mm余量 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素3 封盖头自转速度在灌装机正常核定速度运行时 28热灌装盖200转 分左右 38盖100转 分左右 32盖80转 分左右 但需注意不产生高盖为原则尽量降低封盖头转速 二 封盖原理及高歪盖控制 2 高歪盖影响因素4 封盖头顶压28盖采用120 160kgf N 左右的顶压弹簧 封盖头安装好后的顶压弹簧压缩力 38盖采用250 310kgf N 左右的顶压弹簧 32盖采用150 250kgf N 左右的顶压弹簧 二 封盖原理及高歪盖控制控制 2 高歪盖影响因素5 封盖头扭矩设备上封盖头扭距设定 单片38mm盖27 30lb in左右 单片28mm盖15 20lb in左右 在生产过程中考虑轴承等动态因素的影响根据产品最终扭矩做适当修正 三 瓶传递及瓶口残留控制 瓶口的霉变是瓶口有料液残溜 通常在灌装液位正常情况下 产生的主要原因是传递的平稳性差在瓶传递过程中有溅液 其次是冲瓶口水效果不佳所至 三 瓶传递及瓶口残留控制 1 影响瓶传递跳液的因素1 星轮传递交接的高低过度星轮与旋盖机的交接除了前后对准不错位外 还要求高低的顺差 以针尖算 应该在0 3 0 6mm之间 接送的前后两块小护板之间间隙不能太大以免晃动大而抖出料液 但也要让瓶子可以轻松转动 间隙在03 0 5mm左右为好 三 瓶传递及瓶口残留控制 1 影响瓶传递跳液的因素2 星轮上下有跳动星轮本身的变形及星轮轴承及传动万向节的损坏的损坏均会引起星轮上瓶子的跳动 三 瓶传递及瓶口残留控制 1 影响瓶传递跳液的因素3 护板变形及接头不平整过度星轮与旋盖机的交接除了前后对准不错位外 还要求高低的顺差 以针尖算 应该在0 3 0 6mm之间 接送的前后两块小护板之间间隙不能太大以免晃动大而抖出料液 但也要让瓶子可以轻松转动 间隙在03 0 5mm左右为好 三 瓶传递及瓶口残留控制 2 冲瓶水装置1 冲瓶水装置的水源及温度 超净线利用无菌水UHT的50 55 无菌水 普通热灌装线采用二级洗瓶水 含约5PPM的次氯酸钠 在接喷嘴前可考虑增加一组管式加热器将水温加热到50 左右 水汽线生产茶 果汁时冲瓶水采用二级纯水 同样在在接喷嘴前可考虑增加一组管式加热器将水温加热到50 左右 三 瓶传递及瓶口残留控制 2 冲瓶水装置2 冲瓶水的压力 冲瓶水的供水需要单独供给 保证压力在2 5bar以上 同时一根 12的尼龙进水管最多只能连接4只喷嘴 目前很多分分公司同一根水管连接很多喷嘴 虽然供水压力达到要求 但连接的喷嘴太多 实际喷嘴的喷水压力偏低 达不到冲瓶效果 三 瓶传递及瓶口残留控制 2 冲瓶水装置3 喷嘴的流量 冲瓶水的流量太大会造成水浪费 溅入瓶口内的水量也会增加 建议选择在2 3bar压力下