Паста — это широкий термин для вязких, полутвердых продуктов (кремы, лосьоны, соусы, гели), состоящих из гранулированных материалов, взвешенных в жидкости. Такие пасты ведут себя как твердые тела в состоянии покоя, но текут под действием нагрузки. Распространенными примерами являются косметические кремы, зубные пасты, арахисовое масло, кетчуп и фармацевтические мази. Вязкость пасты может значительно различаться — от нескольких сотен сП (сантипуаз) до нескольких сотен тысяч сП. Для контекста, вода составляет около 1 сП, мед около 10 000 сП, а густое арахисовое масло ~250 000 сП. Эти высокие вязкости и часто неньютоновские реологии (разжижение при сдвиге, предел текучести) делают наполнение пасты особенно сложным: материал может прилипать к линиям, захватывать пузырьки воздуха, требовать высокого давления для перекачивания и рисковать капанием после дозирования. Специализированные машины для наполнения пастами спроектированы для решения этих задач с помощью соответствующих систем накачки, вентиляции и герметизации.
Пасты выпускаются во многих формулах: густые лосьоны, косметические кремы, мази, соусы, приправы, клеи, герметики и т. д. Упаковка таких материалов требует точности (заполнять по объему или весу) и осторожности, чтобы избежать попадания воздуха. Например, длинноцепочечные полимеры или частицы в пасте могут засорять небольшие сопла, поэтому наполнители на основе насосов часто дозируют по объему или времени. Короче говоря, наполнитель пасты должен быть создан для высоковязких и иногда абразивных или липких продуктов.
Обычные контейнеры для упаковки пасты
Пастообразные продукты фасуются в различные виды тары в зависимости от рынка:
● Трубки: Ламинированные пластиковые или металлические тубы (часто алюминиевые) объемом от нескольких граммов (дорожный размер) до ~200 мл. Они распространены для зубной пасты, косметических кремов, мазей и продуктов питания (горчица, майонез). Тубы обычно заполняются специальной машиной для наполнения и запечатывания туб: пустая туба индексируется под насадкой для наполнения, заполняется пастой, затем запаивается или обжимается на конце. Наполнители туб могут работать с ламинированными или алюминиевыми тубами и часто обрезают излишки материала для аккуратной отделки.
● Банки и ванночки: Банки с широким горлом (пластик, например, ПЭТ/ПП, или стекло) от маленьких (10–50 мл) до больших (250 мл–5 л) размеров. Банки популярны в косметике (кремы для лица, масло для тела), продуктах питания (джем, арахисовое масло) и фармацевтических препаратах (порошки, мази). Обычно они требуют выравнивания (поверхность пасты выравнивается после наполнения) и надежной укупорки (винтовые крышки, индукционные уплотнения) для сохранения свежести. Контейнеры могут быть стеклянными или пластиковыми — стеклянные банки часто выглядят премиально, в то время как пластиковые банки легкие и небьющиеся.
● Бутылки: Жесткие бутылки (ПЭТ, ПЭВП, ПП) с узким или широким горлышком, обычно от 50 мл до 2 л. В отличие от банок, бутылки легче транспортировать на конвейерах. Для бутылок требуются наполнительные головки (часто погружные насадки), чтобы предотвратить разбрызгивание густой пасты. После наполнения бутылки закрывают крышками или герметизируют (винтовыми крышками, дозаторами-насосами, капельницами). Изображение: Роботизированные наполнители пасты часто подключаются к конвейерам для бутылок, как показано ниже, для наполнения рядов бутылок кремами или соусами.
● Пакетики и саше: Гибкие пакеты (пакеты с носиком или плоские пакеты) от одноразовых (5–20 мл) до более крупных (1–5 кг) объемных пакетов. Для них требуется специальное оборудование для пакетов. Готовые наполнители пакетов наполняют предварительно сформированные, предварительно запечатанные пакеты пастой через наполнитель, а затем запечатывают пакет (часто путем термосваривания). Пакеты популярны для соусов, приправ, кремов и гелей для личной гигиены. Они экономят затраты на упаковку и позволяют легко дозировать на конечном этапе потребителя.
● Другие: Специальные емкости, такие как бутылки-пульверизаторы, картриджи и шприцы (для кремов, клеев) или бочки (для промышленных смазок), также можно наполнять с помощью систем наполнения пастами или аналогичных машин.
Каждый тип контейнера предъявляет свои требования (например, запечатывание тубы или банки колпачком, термосваривание пакета), поэтому совместимость является ключевым фактором. Например, для сдавливаемых туб требуется обжим или термосваривание на конце, в то время как для банок требуется чистое выравнивание и укупоривание. Материал (пластик, металл или стекло) и диапазон размеров также влияют на конструкцию сопла и обработку конвейера.
Типы и характеристики машин для наполнения пасты
Машины для наполнения пасты бывают разных типов в зависимости от уровня автоматизации и механизма наполнения. Основные категории — ручные/полуавтоматические против полностью автоматических систем и по механизму насоса (поршневой против насосного против шнекового и т. д.). Сравнительный обзор показан в таблице ниже:
Тип | Операция | Скорость (продолж./мин) | Точность | Приложения/Примечания |
---|---|---|---|---|
Ручной/пьедестальный наполнитель | Ручной (ручной или ножной) | Очень низкий (≈1–10) | Умеренный (контролируется пользователем) | Небольшие партии, лаборатории, НИОКР. Простые поршневые или шприцевые наполнители. Портативные настольные устройства. Подходит для стартапов или нишевых продуктов (например, небольшой наполнитель для сливок производительностью 5–25 бутылок/мин). |
Полуавтоматический поршневой | Полуавтоматический (оператор загружает контейнеры; обычно пневматический или электрический привод) | ≈10–50 | Высокая (механическое дозирование) | Средний объем. Одна или несколько наполнительных головок. Обычно используется для банок с косметикой, тюбиков, бутылочек с приправами. Часто запускается ножной педалью или кнопкой. Требуется оператор для перемещения контейнеров. |
Полностью автоматический роторно-поршневой | Полностью автоматический (индексированный поворотный или непрерывный) | ≈300–1000 (до >1000 в многоголовочных) | Очень высокий (управление сервоприводом/насосом) | Высокообъемные линии. Поворотные столы или встроенные конвейеры со множеством насадок. Точные поршневые дозаторы для кремов, соусов, мазей и т. д. Интегрируются с конвейерами и укупорщиками. Для зубной пасты, лосьонов, пищевых паст. Часто с сервоприводом для точности +/-0,25%. |
Наполнитель с одним или несколькими насосами | Полуавтоматические (мембранные или кулачковые насосы) | Одноголовочные: ~10–100; Многоголовочные: 100–600+ | Высокий (управление рабочим объемом насоса) | Справляется с экстремальной вязкостью и твердыми частицами. Кулачковый или перистальтический насос перекачивает вязкую пасту (косметику, соусы, смазочные материалы). Версии с несколькими насадками (сервоприводом) могут заполнять 1000+ ц/мин. Хорошо подходит для густых соусов, клеев. |
Наполнитель для мешков/трубок | Полностью автоматический | Высокая (зависит от модели) | Высокий | Для пакетов и тюбиков. Наполняет и запечатывает в одной машине. Регулируется под размер пакета или диаметр тюбика. Пример: наполнитель пакетов для кетчупа; роторный наполнитель тюбиков для зубной пасты. |
Каждый тип имеет свои недостатки. Ручные или настольные наполнители (часто пневматические или простые поршневые) недорогие и гибкие, но очень медленные. Полуавтоматические поршневые наполнители чаще встречаются на небольших заводах: они наполняются программируемым поршнем, но все равно требуют оператора для размещения контейнеров. Полностью автоматические роторно-поршневые машины используют многостанционную турель (или встроенную индексацию) для наполнения множества контейнеров за один оборот, достигая очень высокой производительности. Например, роторно-поршневой наполнитель с 16 соплами может легко превысить 1000 бутылок/мин. Эти системы часто включают сервоприводы для точного управления.
Насосные дозаторы (роторно-кулачковые или перистальтические насосы) — это еще одна категория. Насосный дозатор с одной головкой может быть полуавтоматическим; насосный дозатор с несколькими головками обычно является частью высокоскоростной линии. Насосы могут самостоятельно заполнять густую пасту и дозировать ее по объему насоса или времени. Они отлично подходят для продуктов с твердыми частицами (гладкий мед против густого арахисового соуса), поскольку насос перемещает продукт механически, а не полагаясь на его протекание через клапан. Керамические плунжерные насосы — это подтип: их поршни изготовлены из керамики для дополнительной твердости и износостойкости, поэтому они дольше служат с абразивными или химическими пастами.
Ручной или автоматический режим: В целом, ручные (ручные/ножные) и настольные поршневые наполнители стоят намного дешевле (десятки тысяч долларов США), но производят всего несколько копий в минуту. Полуавтоматические машины (с одной головкой, с подачей оператором) имеют среднюю стоимость и подходят для малых и средних тиражей. Полностью автоматические машины (с несколькими головками, с подачей конвейером) стоят дороже, но обеспечивают самую высокую скорость и последовательность. Например, SFXB отмечает, что автоматическая линия может интегрировать наполнение, укупорку и маркировку для создания бесшовной производственной системы.
Полуавтоматический против полностью автоматического
● Полуавтоматическая машина для наполнения пасты: Эти машины автоматизируют поршневое или насосное дозирование, но все еще требуют оператора для размещения и извлечения контейнеров. Скорости скромные (часто <40 циклов в минуту). Они часто используют пневматические цилиндры и простые элементы управления. Полуавтоматический поршневой наполнитель может иметь одну или две насадки; один оператор может добиться точного наполнения с минимальным обучением. Эти устройства могут быть изготовлены как настольные или напольные модели. Полуавтоматические наполнители пасты идеально подходят для мелкосерийного или переменного производства. Поскольку оператор обрабатывает детали, их легче перенастраивать для разных размеров контейнеров. Они также, как правило, стоят дешевле на начальном этапе.
![]() |
Полностью пневматическая машина для наполнения пастами с одной головкой серии SFQG (взрывозащищенная)
● Пищевые продукты, фармацевтика, косметика, масло, бытовая химия и другие пасты, соусы, жидкие наполнители; |
● Полностью автоматическая машина для наполнения пасты: Полностью автоматические линии не требуют ручного размещения: контейнеры подаются конвейером, индексируются под наполняющими головками, затем перемещаются на станции укупорки/маркировки. Эти машины достигают гораздо более высокой производительности (сотни-тысячи единиц в час) и большей повторяемости. Они могут использовать несколько поршневых или насосных головок, видеодатчики для обнаружения деталей и интегрированные упаковочные линии. Естественно, они более сложные и дорогие. Как отмечает SFXB, автоматические машины могут быть интегрированы с укупорщиками и этикетировщиками для формирования готовой упаковочной линии. Они подходят для крупносерийного производства продуктов питания, косметики или фармацевтической продукции.
![]() |
XBGZ-500-12 12-головочная линейная автоматическая поршневая машина для наполнения соусов, кремов и паст с частотным преобразованием |
Например, SFXB сообщает, что полуавтоматические наполнители могут достигать производительности до 40 контейнеров/мин при хороших операторах. Напротив, роторный наполнитель с 10 соплами (полностью автоматический) может легко превысить 500 копий/мин. Выбор зависит от требуемой производительности. Если вы производите только тысячи единиц в месяц, может быть достаточно полуавтоматического или ручного наполнителя. Для десятков тысяч за смену практична только автоматическая многоголовочная система.
Насосы против поршневых наполнителей
Поршневые (объемные) наполнители: Они используют возвратно-поступательный поршень или цилиндр для забора точного объема пасты и ее последующей выгрузки в контейнер. Точность высокая (доза механически фиксируется), а скорость также может быть высокой (особенно в роторных многоголовочных установках). Поршневые наполнители могут работать с тонкими и очень густыми продуктами, хотя при самых высоких вязкостях требуемое усилие увеличивается. Современные машины часто используют серводвигатели для привода поршня, что обеспечивает высокоточное управление объемом (например, ±0,25%) и быструю смену. Недостатком является то, что очень зернистые или тягучие пасты могут заклинивать поршни, если ими не управлять должным образом.
Наполнители с насосом (вытеснительным) типа: Они используют насос (шестеренчатый, кулачковый, перистальтический или диафрагменный) для перемещения продукта по пути потока. Дозирующий насос-наполнитель измеряет продукт либо по объему потока, либо по оборотам насоса. Такие машины отлично подходят для высоковязких или зернистых паст, поскольку насос активно выталкивает материал. Например, роторные насосы-наполнители с сервоуправлением могут наполнять жидкие и чрезвычайно вязкие продукты без пены, включая соусы, кремы, мед и многое другое. Керамические варианты насосов (с керамическими поршнями) добавляют долговечность и химическую стойкость. Насосные наполнители могут быть сконфигурированы как полуавтоматические или полностью автоматические (с одной или несколькими головками). Они, как правило, имеют меньше движущихся частей, контактирующих с продуктом (например, вращающиеся кулачки), и их легче чистить, но они могут быть дороже за головку, чем простые поршневые цилиндры.
Гравитационные и нетто-наполнители: Хотя в основном для жидкостей, стоит сравнить. Гравитационные наполнители позволяют продукту течь под действием силы тяжести в контейнеры с открытым горлом; они отлично справляются с очень маловязкими жидкостями (соки, вода). Для паст гравитация, как правило, неприменима. Наполнители с чистым весом (весы или гравиметрические) также существуют, но они медленные и используются для объемного или очень точного дозирования.
Пневматическое и сервоуправление
Привод наполнителей паст часто пневматический (пневмоцилиндры), сервопривод (электродвигатели) или гибридный.
● Пневматические поршневые наполнители: Они используют сжатый воздух для привода поршней и клапанов. Они надежны и относительно недороги и распространены в полуавтоматических настольных моделях. Пневматические наполнители хорошо подходят для многих кремов и гелей. Однако скорость их цикла фиксирована потоком воздуха и давлением, что делает их менее гибкими. Кроме того, изменения давления воздуха или качества воздуха в резервуаре могут немного повлиять на консистенцию. Для них требуется воздушный компрессор и подготовка воздуха (сушка, фильтрация). Пневматические машины широко используются в косметике (наполнители тюбиков, наполнители банок) и для таких продуктов, как зубная паста или герметики.
● Наполнители с сервоприводом: Они используют серводвигатели и приводы для движения наполнения. Программное обеспечение точно синхронизирует и управляет поршнем или насосом, позволяя изменять скорость в пределах цикла (например, быстрое наполнение, а затем медленное долив). Это обеспечивает очень высокую точность (±0,5% или лучше) и постоянство. Сервосистема также позволяет легко быстро менять объемы наполнения. Компромисс заключается в стоимости и сложности. Сервоприводные системы распространены в высококлассных автоматических машинах, особенно для фармацевтических или пищевых паст, где точность имеет первостепенное значение. По данным Shemesh Automation, сервопоршневой наполнитель (такой как их STRATUM) может работать с вязкостью от 1 до 500 000 сП, сохраняя точность ±0,25%.
На практике многие средние наполнители пасты используют электродвигатели плюс пневматические цилиндры: двигатель приводит в действие насос или шнек, а давление воздуха приводит в действие поршень. Другие используют полную пневматику для простоты. Пользователь должен убедиться, что привод машины соответствует производственным потребностям. Например, пневматическая машина для наполнения пасты может подойти для небольшой лаборатории по производству кремов, тогда как высокоскоростной наполнитель будет использовать серводвигатели для повторяемости.
Специальные конструкции и особенности
● Взрывозащищенный / Сертифицированный ATEX: При химическом или фармацевтическом использовании пастообразные продукты могут содержать легковоспламеняющиеся растворители (например, лаки, краски, гели на спиртовой основе). Для обеспечения безопасности предлагаются взрывозащищенные машины. Они изготовлены в соответствии со стандартами ATEX (ЕС) или NEC/CEC (США/Канада). У сертифицированного ATEX наполнителя паст все приводы и электроника запечатаны или продуты для использования в опасных зонах. Это необходимо для летучих растворителей или операций с аэрозольной пастой. Даже простые компоненты (пневмодвигатели, клапаны) имеют взрывозащищенный класс. Всегда указывайте ATEX, если вы будете использовать легковоспламеняющиеся материалы.
● Малые машины для розлива косметического крема: Для косметических и бутиковых рынков популярны компактные машины. Эти небольшие наполнители крема обычно представляют собой одно- или двухголовочные поршневые насосы на настольной раме. Они часто имеют ручное или ножное управление и изготовлены из нержавеющей стали, соответствующей требованиям GMP. Несмотря на низкую производительность, они позволяют точно дозировать кремы, лосьоны или вязкие продукты. Такие машины обычно позволяют быстро регулировать вязкость и легко очищать (что критически важно для косметической гигиены).
● Многофункциональные моноблоки: Некоторые системы объединяют наполнение с другими процессами. Моноблок может наполнять, укупоривать и даже маркировать контейнеры в одной раме машины. Моноблоки для наполнения туб наполняют и запечатывают тубы и часто обрезают излишки. Моноблоки для банок или бутылок могут включать укупорочные головки (шпиндель или патрон) и индукционные запайщики. Например, моноблок может принимать пустые тубы, наполнять их, запаивать хвосты, обрезать и выгружать полностью запечатанные тубы.
● Контроль вязкости и профиля заполнения: Продвинутые машины позволяют регулировать профили скорости заполнения для размещения материалов, чувствительных к сдвигу. Сильный сдвиг может вспенить или повредить некоторые пасты. Серво- и механические кулачковые наполнители позволяют изменять скорость для минимизации пенообразования. Для продуктов с высоким сдвигом требуются более медленные опции заполнения или вакуумной дегазации.
![]() |
XBGZ-500-12 Полностью автоматическая 12-головочная сервомашина для розлива пасты, укупорки, герметизации и этикетирования.
Наполнение различными жидкостями, пастами, соусами (в том числе мягкими частицами), высокая универсальность |
Ключевые соображения по выбору машины для наполнения пасты
При выборе наполнителя пасты подберите машину под ваш продукт и производственные потребности. Ключевые факторы включают:
● Объем производства: Оцените свою почасовую и дневную производительность. Если всего несколько сотен единиц/день, может подойти полуавтоматический или небольшой настольный наполнитель. Для >1000 единиц/час гарантирован многоголовочный автоматический. Обратите внимание, что более высокая производительность обычно требует большего количества наполнительных головок и большей площади.
● Вязкость и консистенция продукта: Узнайте вязкость (в сП) и наличие частиц в вашей пасте. Очень высокие вязкости (>100 000 сП) благоприятствуют поршневым или кулачковым насосам с мощными приводами. Если продукт содержит крупные частицы или волокна, может потребоваться насосный наполнитель (или даже гранулированный наполнитель). Запросите образцы машины, обрабатывающей ваш продукт, чтобы убедиться, что он течет (или перекачивается) правильно.
● Точность и повторяемость заполнения: Определите допуск наполнения (например, ±1 мл). Поршневые и сервоприводные машины достигают очень жестких допусков. Перистальтические и основанные на времени насосы могут иметь немного меньшую точность, но часто достаточны для наполнения соусом/джемом.
● Типы и размеры контейнеров: Перечислите все формы контейнеров (тюбик, банка, бутылка, пакет) и размеры, которые вы будете использовать. Некоторые машины работают только с жесткими контейнерами, другие могут работать с гибкими пакетами или тубами. Проверьте переход между размерами — модульные машины позволяют менять сопла/инструменты, тогда как высокоинтегрированные линии могут потребовать дополнительной настройки.
● Очистка и обслуживание: Паста может засыхать на поверхностях, поэтому машины должны легко очищаться. Ищите гигиеничную конструкцию (нержавеющая сталь SUS316 или SUS304, гладкие сварные швы) и такие функции, как быстросъемные насосы/форсунки. Помогают встроенные или CIP-системы (очистка на месте), но большинство машин для пасты требуют ручной разборки деталей, контактирующих с пастой. Как советует один поставщик: тщательно и регулярно очищайте все детали… особенно пасту, которая может высыхать и затвердевать на движущихся частях. Убедитесь, что насосы и клапаны можно промывать или снимать для очистки (горячей водой или промывкой растворителем). Также рассмотрите смазочные материалы: движущиеся части должны использовать пищевые или совместимые с ними смазочные материалы, если они предназначены для съедобных продуктов.
● Гибкость: Если вы планируете расширить линейки продукции, выбирайте машину, которая может адаптироваться (например, переменная скорость, сменные насадки, регулируемые диапазоны заполнения). Полуавтоматические машины часто позволяют легко изменять размер для новых контейнеров. Полностью автоматическим машинам может потребоваться дополнительная оснастка для разных форматов.
● Нормативные требования: Для использования в пищевой или фармацевтической промышленности материалы и конструкция машины должны соответствовать стандартам GMP/безопасности пищевых продуктов (фитинги с тремя зажимами, CIP, санитарная конструкция). Проверьте сертификацию (CE, UL, ISO и т. д.). Для взрывоопасных сред убедитесь в соответствии ATEX или NEC.
● Бюджет и окупаемость инвестиций: Баланс стоимости и потребности имеет решающее значение. Более сложные машины стоят дороже. Типичные факторы, влияющие на цену, включают количество головок, автоматизацию, элементы управления, размер рамы и бренд. Не забудьте включить вспомогательные расходы (конвейеры, компрессоры, установку, обучение).
● Поддержка и обслуживание: Учитывая сложность этих машин, хорошая поддержка производителя или интегратора является ключевой. Ищите поставщиков с опытом в вашей отрасли (пищевая, косметическая, химическая). Доступность местного обслуживания и поставки запасных частей повлияют на время безотказной работы.
Применение машин для наполнения пасты
Машины для наполнения паст используются во многих отраслях промышленности:
● Еда и напитки: Арахисовое масло, джемы, желе, соусы (кетчуп, горчица, майонез), мед, фруктовые пюре, молочные пасты и многое другое. Пищевые наполнители пасты должны быть изготовлены из пищевой нержавеющей стали и гигиеничны. Они часто включают в себя функции очистки или вакуумирования для деаэрации пенистых продуктов (например, аэрированного шоколада). Например, джем и машины для наполнения соусом распространены на небольших пищевых заводах. Линия розлива соусов может включать бункер с мешалкой, поршневые насосы и высокоскоростной роторный наполнитель для бутылок или ведер.
● Косметика и средства личной гигиены: Кремы, лосьоны, бальзамы, скрабы, мази, гели, макияж (основа), шампуни, зубные пасты. Косметические наполнители фокусируются на точности (для поддержания однородности партии) и низком сдвиге (для сохранения эмульсий). Они часто работают с небольшими и средними контейнерами (банки 30–500 мл, тюбики, бутылки). Небольшие машины для розлива косметических кремов (5–25 бутылок/мин) позволяют небольшим брендам разливать продукцию внутри компании. Например, кремы для рук, лосьоны для тела и мази для глаз разливаются на поршневых или насосных наполнителях. Тюбики (зубная паста, маски, сыворотки) используют наполнители, которые выравнивают и запечатывают каждую трубку.
● Фармацевтика: Мази, кремы, гели, гели (например, ультразвуковой гель, лечебные кремы). Точность и чистота имеют первостепенное значение. Наполнители паст здесь часто имеют точную регулировку объема и могут работать в условиях чистых помещений. Могут потребоваться асептические или закрытые системы (особенно если есть биоцидное содержимое).
● Бытовая и промышленная химия: Краски, клеи, герметики, смазочные материалы, воски, картриджи со смазкой. Эти пасты могут быть очень вязкими и абразивными (например, промышленная смазка). В машинах для наполнения этих продуктов используются мощные насосы или кулачки. Взрывозащищенные конструкции могут потребоваться, если присутствуют растворители. Например, наполнитель для смазки может наполнять картриджи и бочки высоковязкой смазкой. Для более легких чистящих средств (кремовые очистители, полироли) достаточно более простых поршневых наполнителей.
● Другие: К нишевым областям применения относятся наполнение кофейных капсул (кофейных капсул с пастой из молотого кофе), экстрактов каннабиса (густых масел/кремов), расплавов воска и т. д. По сути, эти машины можно использовать в любой отрасли, где требуется точная дозировка пасты.
![]() |
Машина для фасовки различных жидкостей, паст, соусов и кремов, включая мягкие частицы |
Короче говоря, почти любой пастообразный продукт находит решение для машины для наполнения. Стиль контейнера часто зависит от отрасли: для продуктов питания используются банки и пакеты; для фармацевтики используются тюбики и баночки для мазей; для косметики используются банки, тюбики и специальные бутылки; для химикатов используются картриджи, барабаны или саше. Поставщики машин часто классифицируют свои наполнители по отраслям, чтобы обеспечить совместимость (пищевые уплотнения против химически стойких покрытий и т. д.).
Обзор технологий наполнения пастами
Наполнители пасты используют различные технологии для измерения продукта. Выбор правильного подразумевает соответствие свойствам продукта:
● Поршневое (объемное) наполнение: Втягивает продукт в цилиндр, а затем дозирует его. Это классический подход для жидкостей с высокой вязкостью. Он обеспечивает равномерное дозирование объема. Ротационные поршневые машины (турели) позволяют производить несколько заполнений за цикл. Приводимые в действие серводвигателем, они могут легко регулировать длину хода на лету. Поршневые наполнители подходят для большинства паст (кремов, мазей, кетчупов) с умеренным износом деталей. Они также используются для жидкостей с низкой вязкостью (просто больший цилиндр).
● Заполнение шнека: Обычно используется для порошков или гранулированных продуктов. Не характерно для паст, если только паста не содержит значительного количества твердых частиц или не становится порошкообразной в сухом виде (например, наполнитель для сухого шампуня). Шнековые наполнители используют вращающийся шнек для дозирования постоянного веса/объема.
● Наполнение насоса (роторно-кулачковый, шестеренчатый, перистальтический): Как обсуждалось, насосные наполнители перемещают продукт с помощью вращающихся кулачков или сжимающих трубок. Они отлично подходят для густых или очень густых паст. Насос прямого вытеснения (например, червячный или кулачковый насос) может надежно проталкивать вязкую пасту. Современные наполнители паст часто используют такие насосы с отдельным поршневым или винтовым насосом, приводимым в действие жидкостью, для объемного контроля.
● Керамические насосы: В высокоточных наполнителях паст (часто косметических или фармацевтических) используются керамические плунжерные насосы. Здесь плунжеры или поршни насоса изготовлены из керамического материала (оксида алюминия или циркония). Эти керамические плунжеры чрезвычайно твердые и устойчивые к коррозии, обеспечивая очень стабильную точность с течением времени. Керамический наполнитель насоса может обрабатывать агрессивные химические лосьоны или очень тонкие косметические сыворотки с минимальным износом насоса.
● Наполнение гравитацией/переливом: В основном для жидкостей с низкой вязкостью и нетипично для паст. Схожая концепция — вакуумное наполнение, когда продукт втягивается под вакуумом перед дозированием, чтобы уменьшить включение воздуха. Некоторые косметические наполнители используют вакуумное наполнение для пенящихся кремов (не строго гравитация, но схожая цель).
● Сервоуправляемое движение: Современные наполнители паст используют сервоприводы двумя способами: (1) для управления поршнем/насосом для точного контроля объема и (2) для управления конвейерами и индексацией. Наполнители с сервоприводом допускают переменные профили скорости. Для вязких или пенящихся паст они могут быстро стартовать, а затем замедляться, чтобы уменьшить захват воздуха. Для сравнения, пневматические поршневые наполнители работают с фиксированной скоростью цикла, определяемой потоком воздуха, что может быть не оптимальным для всех продуктов.
● Пользовательский интерфейс и автоматизация: Более дорогие машины включают в себя хранилище рецептов (для быстрой смены), сенсорные экраны и датчики обратной связи (тензодатчики или расходомеры) для проверки веса наполнения. Базовые машины могут иметь только ручные ручки для регулировки объема.
Учитывая эти варианты, покупатель малого и среднего бизнеса должен подумать: лучше ли проталкивать мой продукт силой (поршнем), тянуть насосом (кулачком) или позволить ему течь под действием силы тяжести? Как правило: для жидких соков используется сила тяжести, для лосьонов средней вязкости — поршень, а для сверхгустых или зернистых паст — насосы.
Советы по обслуживанию и эксплуатации
Машины для наполнения пасты требуют тщательного обслуживания из-за характера продукта. Основные советы включают:
● Тщательно и часто проводите очистку: Паста высохнет и покроется коркой на поверхностях. Демонтируйте контактные детали (форсунки, поршни, шланги) после каждой смены, если это возможно. Промойте теплой водой или подходящими растворителями, чтобы удалить остатки. Не допускайте затвердевания пасты на клапанах или в камерах насосов.
● Смазка: Следуйте рекомендациям производителя по смазке подшипников, редукторов и пневматических цилиндров. Используйте рекомендуемые пищевые или химически совместимые смазочные материалы. Регулярно проверяйте уровень масла или смазки.
● Проверка насоса и уплотнений: Регулярно проверяйте уплотнения насоса, прокладки и уплотнительные кольца. Паста может истирать уплотнения, а химические ингредиенты могут их разрушать. В руководстве SunhanPACK отмечается, что керамические уплотнения насоса более износостойкие, но любое уплотнение имеет конечный срок службы. Заменяйте изношенные детали до того, как они выйдут из строя.
● Проверки калибровки: Периодически проверяйте объем заполнения путем взвешивания образцов. Даже сервосистемы могут немного дрейфовать в течение тысяч циклов. При необходимости вносите небольшие корректировки объема.
● Техническое обслуживание сжатого воздуха: Для пневматических систем убедитесь, что воздушные фильтры, осушители и регуляторы находятся в хорошем состоянии. Влага или масло в сжатом воздухе могут испортить пасту и повредить компоненты.
● Ремни и система движения: На конвейерных машинах проверьте ремни и цепи на предмет износа и натяжения. Изношенные ремни могут вызвать проблемы синхронизации между заполнением, укупоркой и индексацией.
● Проверка электрики/управления: Проверьте наличие ослабленных проводов или неисправных датчиков, которые могут привести к неправильному заполнению. Убедитесь, что аварийные остановки и защитные ограждения работают.
● Особенности очистки на месте (CIP): Некоторые крупные наполнители имеют шаровые распылители CIP или системы промывки. Используйте их регулярно для автоматического ополаскивания внутренних поверхностей, но все равно выполняйте ручную разборку, когда требуется тщательная очистка.
В целом, обучение оператора имеет решающее значение: обслуживание наполнителя пасты более требовательно, чем для наполнителей с водянистой жидкостью. Как отмечается в одном отраслевом руководстве, чаще очищайте детали, работающие с пастой, поскольку паста имеет тенденцию быстро высыхать и накапливаться.
Заключение
Выбор правильной машины для наполнения пасты требует стратегического подхода, основанного на техническом понимании и практических требованиях к применению. Тщательно оценивая характеристики продукта, типы контейнеров, технологии машин и операционные цели, предприятия могут обеспечить упаковочные решения, которые повышают качество, эффективность и конкурентоспособность на рынке. Такие компании, как SFXB, поставляют универсальные, высокоточные машины — от пневматических до полностью автоматизированных систем с сервоприводом — которые удовлетворяют разнообразные потребности в заполнении пасты по всему миру.
Ссылки: | |
1. | Отчет о рынке машин для наполнения пасты ——Получено из:ДataIntelo |
2. | Руководство по эксплуатации машины для наполнения пасты ——Получено из:SourcifyКитай |
3. | Руководство по выбору разливочных машин——Получено из:Globalspec |
Комментарии