كيفية اختيار آلة حشو، اتجاهات التطوير وتصنيف آلات ومعدات الحشو

من حيث آلات ومعدات التعبئة، فإن مستوى التصنيع في الولايات المتحدة وألمانيا واليابان وإيطاليا والمملكة المتحدة مرتفع نسبيًا، وتظهر معداتهم اتجاهات تطوير جديدة.

(1) آلة واحدة بوظائف متعددة. يمكن استخدام نفس معدات التعبئة للتعبئة الساخنة للمشروبات الشاي، والمشروبات القهوة، ومشروبات حليب الصويا، ويمكن استخدامها لتعبئة الزجاج وزجاجات البوليستر.

(2) كبير الحجم. تتجه آلات التعبئة نحو الكبيرة الحجم. من أجل التكيف مع إنتاج صناعة الأغذية والمشروبات وللحصول على اقتصاديات الحجم، تتطور آلات التعبئة نحو منتجات عالية السرعة والسعة العالية. يمكن أن تصل سرعة التعبئة لآلات تعبئة المشروبات الغازية إلى 2000 علبة في الدقيقة، وتصل صمامات التعبئة إلى 165 و 144 و 178 على التوالي؛ صمامات التعبئة لآلات تعبئة المشروبات غير الغازية هي 50 إلى 100، ويمكن أن تصل سرعة التعبئة إلى 1500 علبة في الدقيقة.

(3) محتوى تقني عالي. تتمتع الخطوط الكاملة بمستوى عالٍ من التحكم التلقائي والكفاءة العالية، وتكون مجهزة بجهاز الكشف عبر الإنترنت وجهاز القياس بشكل كامل، مما يمكنها من الكشف تلقائيًا عن مختلف المعلمات وقياسها بدقة. في الوقت الحالي، تظهر باستمرار منتجات عالية التقنية التي تجمع بين الخصائص الميكانيكية والكهربائية والهوائية والبصرية والمغناطيسية.

(4) هيكل مبسط. يتجه هيكل آلات التعبئة نحو بساطة ومنطقية. تلتزم شركات تصنيع آلات التعبئة بتبسيط هيكل المنتج، وتقليل عدد الأجزاء، وتحسين موثوقية المعدات، وتقليل التكاليف، وجعل العمليات والصيانة أكثر سهولة.

1. مفهوم أساسي لآلات التعبئة

آلة التعبئة هي آلة تصب المنتجات السائلة في حاويات التعبئة وفقًا لكمية محددة مسبقًا

• 1.1 حاوية التعبئة لآلة التعبئة

حاويات التعبئة لآلات التعبئة حاليًا مقسمة إلى زجاجات زجاجية وعلب معدنية وحاويات ورقية وزجاجات بلاستيكية، وما إلى ذلك وفقًا لموادها؛ يمكن أيضًا تقسيمها وفقًا لصلابة حاويات التعبئة: أي حاوية مصنوعة من معدن أو زجاج أو سيراميك أو بلاستيك يمكنها تحمل 15 رطلًا من الضغط النازل دون تشوه ولا تتسرب السائل بعد الإغلاق تسمى حاوية صلبة؛ أي حاوية مصنوعة من بلاستيك خفيف الوزن (عادة ما يتم نفخه أو تشكيله بالحرارة) أو ورق مقوى ومواد ورقية مركبة لا تتسرب السائل بعد الإغلاق تسمى حاوية شبه صلبة؛ أي حاوية مصنوعة من فيلم بلاستيكي أو رقائق معدنية أو فيلم مركب بلاستيكي تسمى حاوية غير صلبة. على سبيل المثال، يتطلب الكيس المعروف عادةً أن يكون لنظام التعبئة جهاز لصنع الأكياس. عادةً ما يقوم نظام التعبئة بملء حجم معين من السائل في الحاوية التي تنتجها الجهاز بمكبس.

• 1.2 تعبئة السائل

بالنسبة لتعبئة السائل، تشمل بشكل رئيسي البيرة والمشروبات ومنتجات الألبان وزيوت الخضروات والتوابل في صناعة الأغذية، ومنظفات ومنتجات الكيماويات اليومية، وزيوت المعادن والمبيدات في صناعة الكيماويات، ولكن معظمها يستخدم في صناعة الأغذية، خاصة صناعة تصنيع المشروبات. يمكن تقسيم تعبئة السائل إلى الأنواع التالية وفقًا للزوجته.

1.2.1 السائل

أي سائل يمكن أن يتدفق من خلال أنبوب دائري بسرعة معينة تحت تأثير الجاذبية الخاصة به. يتأثر معدل التدفق بشكل رئيسي بلزوجة والضغط للسائل. يتم تحديد نطاق اللزوجة العامة عادةً بواحد إلى 100 سنتيبويز، مثل النبيذ والعصير والحليب وصلصة الصويا، وما إلى ذلك.

1.2.2 شبه السائل

السوائل التي يمكن أن تتدفق في أنبوب دائري فقط تحت ضغط أكبر من جاذبيتها الخاصة تسمى شبه السوائل، وتتراوح لزوجتها بين 100 إلى 10,000 سنتيبويز، مثل زيت الإسفنج وصلصة الطماطم واللحم المفروم، وما إلى ذلك.

1.2.3 السوائل اللزجة

المنتجات التي تتجاوز لزوجتها 10,000 سنتيبويز لا تندرج ضمن نطاق السوائل وشبه السوائل. المنتجات مثل العجائن تندرج ضمن هذه الفئة.

بالنسبة للسوائل ذات اللزوجة المنخفضة، يمكن تقسيمها إلى فئتين، غير مغازلة ومغازلة، اعتمادًا على ما إذا كانت السائل تحتوي على غاز ثاني أكسيد الكربون؛

بالنسبة لما إذا كان يحتوي على كحول، يمكن تقسيمه إلى المشروبات الغازية (غير الكحولية) والمشروبات الكحولية (تحتوي على كحول). تتأثر خصائص تدفق السائل أيضًا بعوامل مثل درجة الحرارة واللزوجة ومحتوى الجسيمات الصلبة والتحلل والتوتر السطحي أو خصائص الرغوة.

المشروبات ومنتجات الألبان والبيرة جميعها فئات إنتاج كبيرة، وهي أيضًا الصناعات ذات الطلب الأقوى على آلات ومعدات التعبئة. يتطلب التطور السريع لصناعة التعبئة في الصين وصناعة تجهيز الأغذية عددًا كبيرًا من آلات التعبئة عالية الجودة وآلات تجهيز الأغذية، مما يجلب فرص تجارية كبيرة لصناعة تصنيع آلات التعبئة.

2. تصنيف آلات التعبئة

تتنوع آلات التعبئة بسبب اختلاف حاويات التعبئة ومواد التعبئة وعمليات التعبئة، وهناك العديد من طرق التصنيف

• 2.1 التصنيف حسب الشكل الرئيسي لحركة حاويات التعبئة

آلات الملء الدوارة

يتم إرسال الحاوية المراد ملؤها إلى آلة الملء عن طريق نظام النقل أو يدويًا، وتدفع الحاوية بواسطة دوار آلة الملء لتدور حول المحور الرأسي الرئيسي للملء المستمر. عندما تدور الحاوية لنحو دور كامل، يتم ملؤها، ثم يتم إرسالها إلى آلة السد بواسطة الدوار للسد، كما هو موضح في الشكل 1.

هذا النوع من آلة الملء هو الأكثر استخدامًا في صناعة الأغذية والمشروبات، مثل ملء الصودا، العصير، البيرة، والحليب. تتكون هذه الآلة أساسًا من نظام نقل السوائل (أي، نظام التغذية)، ونظام نقل الحاويات (أي، نظام التغذية)، وصمام الملء، والدوار الكبير، ونظام النقل، وهيكل الآلة، والتحكم التلقائي وأجزاء أخرى. من بينها، يعتبر صمام الملء هو المفتاح لضمان التشغيل الطبيعي لآلة الملء.

آلة ملء خطية

تتحرك حاوية الملء على طول خط مستقيم وتملأ بصفوف. كلما تم إرسال صف من الحاويات الفارغة، يتم دفعها إلى الأمام مرة واحدة بواسطة اللوحة الدافعة. عندما تصل إلى أسفل أنبوب الملء، يتم فتح الصمام للملء، ويتم تنفيذ العمل بشكل متقطع، كما هو موضح في الشكل 2.

بالمقارنة مع آلة الملء الدوارة، تتمتع هذه النوع من آلة الملء ببنية أبسط وسهولة التصنيع، ولكنها تحتل مساحة أكبر وتتحرك بشكل متقطع. كما أن تحسين القدرة الإنتاجية مرتبط بقيود معينة. لذلك، عمومًا يُستخدم فقط لملء المواد السائلة بدون هواء، مما يفرض قيودًا كبيرة.

• التصنيف حسب خصائص مواد التعبئة

آلة ملء سائل

آلة ملء سائل شبه تلقائية، مناسبة للأدوية، والمواد الكيميائية اليومية، والأغذية، والمبيدات، والصناعات الخاصة، وهي معدات مثالية لملء السوائل. آلة ملء سائل كمية تلقائية بالكامل، مناسبة لملء مختلف الزيوت، مثل زيت التشحيم وزيت الطعام.

آلة ملء المعجون

آلة ملء المعجون شبه التلقائية، هي معدات مثالية لتعبئة وتغليف صناعة الكيماويات اليومية، وصناعة الأدوية، وصناعة الأغذية، وصناعة الحبر، وصناعة الدهانات.

آلة ملء مسحوق

آلة ملء مسحوق كمية تلقائية، مناسبة للتعبئة الكمية للمواد المسحوقة والحبيبية مثل المبيدات الزراعية، والأدوية البيطرية، والمواد المضافة، ومسحوق الحليب، والنشاء، والتوابل، وإعدادات الإنزيم، والأعلاف، وما إلى ذلك.

آلة ملء الحبيبات، مناسبة للتعبئة الكمية للمواد المسحوقة والحبيبية مثل المبيدات الزراعية، والأدوية البيطرية، والمواد المضافة، ومسحوق الحليب، والنشاء، والتوابل، وإعدادات الإنزيم، والأعلاف، وما إلى ذلك.

آلة ملء الحبيبات، مناسبة لتعبئة المبيدات الزراعية، والأدوية البيطرية، والبذور، والأدوية الصينية التقليدية، والأعلاف، والمجففات، والملح، والجلوتامات الأحادية، والحساء، والشاي، وما إلى ذلك، والمنتجات الحبيبية الحرة التدفق.

• التصنيف حسب طريقة الملء

آلة ملء تحت الضغط العادي

تستخدم آلة ملء تحت الضغط العادي للملء تحت الضغط الجوي بوزن السائل. تنقسم هذه النوع من آلة الملء إلى نوعين: الملء الموقوت والملء بحجم ثابت. إنها مناسبة فقط لملء السوائل ذات اللزوجة المنخفضة بدون غاز، مثل الحليب، والنبيذ، وما إلى ذلك، كما هو موضح في الشكل 8.

آلة ملء تحت الضغط

تُستخدم آلة ملء تحت الضغط للملء تحت ضغط أعلى من الضغط الجوي. يمكن تقسيمها أيضًا إلى نوعين: الأول هو أن الضغط في أسطوانة تخزين السائل يساوي الضغط في الزجاجة، ويتدفق السائل إلى الزجاجة بوزنه الخاص، ويُسمى الملء الإسوباري، كما هو موضح في الشكل 9؛ الثاني هو أن الضغط في أسطوانة تخزين السائل أعلى من الضغط في الزجاجة، ويتدفق السائل إلى الزجاجة بفارق الضغط. تستخدم خطوط الإنتاج عالية السرعة في الغالب هذه الطريقة. تُستخدم آلة ملء تحت الضغط لملء السوائل التي تحتوي على غاز، مثل البيرة، والصودا، والشامبانيا، وما إلى ذلك.

آلة ملء تحت الضغط السالب

تستخدم آلة ملء تحت الضغط السالب للملء عندما يكون الضغط في الزجاجة أقل من الضغط الجوي. تتميز هذه الآلة ببنية بسيطة، وكفاءة عالية، وقدرة واسعة على التكيف مع لزوجة المواد، مثل الزيت، والشراب، والنبيذ الفاكهي، وما إلى ذلك، كما هو موضح في الشكل 10.

• آلة ملء وفقًا لدرجة التلقائية

آلة ملء يدوية

آلة ملء بجرعات صغيرة، بوظيفة آلة ملء المعجون والسائل. تتميز بمزايا البنية البسيطة، والتشغيل المريح، والاقتصادية والعملية، والسعة الدقيقة، وما إلى ذلك.

آلة ملء شبه تلقائية

آلة ملء سائل شبه تلقائية، في عملية الملء السائل، يتم إكمال العملية تلقائيًا، وتُستخدم في الغالب لملء السوائل التي تحتوي على غاز.

آلة ملء تلقائية بالكامل

آلة ملء تلقائية بالكامل. يمكن تقسيمها إلى: آلة تلقائية فردية وآلة تلقائية مجتمعة (التي يمكن أن تشمل التنظيف المستمر، والملء، والسد، والتسمية، والتعبئة، وعمليات أخرى). يتم التحكم في الملء التلقائي بشكل أكثر شيوعًا عن طريق النقل الميكانيكي.