Instalatie de Dozare și Îmbuteliere a Sucurilor

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE

SPECIALIZAREA: INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE ȘI ECOLOGICE

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator Științific:

As.dr.ing. MARIANA IONESCU

Student:

Pavel George Sorin

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE

SPECIALIZAREA: INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE ȘI ECOLOGICE

LUCRARE DE LICENȚĂ

Instalație de dozare și îmbuteliere a sucurilor

Coordonator Științific:

As.dr.ing. MARIANA IONESCU

Student:

Pavel George Sorin

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE DEPARTAMENTUL DE SISTEME BIOTEHNICE

Tema proiectului de diplomă

I. Titlul temei: Instalație de dozare și îmbuteliere a sucurilor

II. Elemente initiale pentru proiect:

Cerinte (tehnice, tehnologice, de exploatare) impuse instalației:

Capacitatea de lucru a instalatiei va fi de 6000 but./oră;

Puterea motorului electric de actionare este de 1,1 kW;

Forma buteliei cilindrică de ½ l;

Diametrul buteliilor: d=56±1,5 … 92±2 mm;

Productivitatea se reglează după necesitate.

Cerințe ergonomice:

Amplasarea instalatiei de îmbuteliere se va face într-o cladire (încăpere) dimensionată corespunzător și prevăzută cu instalatie de ventilație;

Organizarea fluxului tehnologic va ține seama de măsurile ce se impun pentru prevenirea incendiilor și accidentelor de muncă;

Întreținerea și intervențiile la utilaje trebuie să poată fi executate cât mai ușor;

Instalația nu trebuie să polueze mediul înconjurător, iar zgomotul produs să nu depășească 60 dB.

III. Memoriu de calcul:

Studiu documentar. Alegerea și motivarea soluției;

Îmbutelierea lichidelor: proces, noțiuni caracteristice;

Studiul proprietăților fizico-mecanice, chimice și tehnologice ale materiei prime;

Analiza soluțiilor similare existente pe plan mondial și în țară;

Linii de îmbuteliere a lichidelor (sucurilor)

Soluții similare de utilaje caracteristice liniilor de îmbuteliere (sucuri)

Prezentarea și justificarea tehnico-economică a soluției propuse;

Prezentarea fluxului tehnologic propus și a utilajelor corespunzătoare acestuia;

Justificarea tehnico-economică a soluției propuse;

Analiza operațiilor caracteristice îmbutelierii sucurilor

Studiul procesului de spălare a buteliilor în vederea umplerii cu lichid;

Analiza operației de umplere cu lichid a buteliilor;

Analiza operației de închidere a buteliilor;

Studiul procesului de etichetare a buteliilor.

Metodica de calcul pentru rezervoare

Calculul parametrilor principali ai instalației

Calculul parametrilor utilajului de spălare a sticlelor;

Elemente de calcul la mașina de umplut

Bilanțul energetic și alegerea motorului electric de acționare a mașinii de roluit capace

Calculul transmisiei de acționare a mașinii de roluit capace

Prezentarea soluțiilor de rezolvare a cerințelor ergonomice impuse.

Elemente de exploatare, întreținere și reglare a utilajelor din cadrul fluxului tehnologic propus

IV. Material grafic:

Schema fluxului tehnologic de îmbuteliere a sucurilor

Desenul de ansamblu al mașinii de roluit capace

Desenul de ansamblu al mașinii umplut cu lichid

Desene de subansamblu pentru ventilul de umplere

Desene de subansamblu pentru mecanismul de roluire a capacelor

Desene de subansamblu pentru reductorul melcat al mașinii de roluit capace.

Data elaborării temei:

Termen de predare:

Titular disciplină,

As.dr.ing. Mariana IONESCU

Conducător de proiect, Absolvent:

As.dr.ing. Mariana IONESCU Pavel George Sorin

Cuprins

CAPITOLUL I

STUDIUL DOCUMENTAR. ALEGEREA ȘI MOTIVAREA SOLUȚIEI

Îmbutelierea lichidelor: proces, noțiuni caracteristice

Odată cu dezvoltarea și diversificarea producției de bunuri, concomitent cu dezvolatrea comerțului, are loc și diversificarea și dezvoltarea activităților de ambalare și implicit a producției de ambalaje. La niveul întregii planete, se consideră că aproximativ 99% din producția de măfuri se tranzacționează în stare ambalată.

Ambalajul este un sistem fizico-chimic complex, cu funcții multiple, care asigură menținerea sau, în unele cazuri, ameliorarea calității produsului căruia îi este destinat. Ambalajul favorizează identificarea produsului, înlesnind atragerea de cumpărători potențiali, pe care îi învață cum să folosească, să păstreze produsul și cum să apere mediul înconjurător de poluare produsă de ambalajele uzate sau de componenții de descompunere ai acestora.

În România, conform STAS 5845/1- 1986, ambalajul reprezintă un “mijloc” (sau ansamblu de mijloace) destinat să învelească un produs sau un ansamblu de produse, pentru a le asigura protecția temporară, din punct de vedere fizic, chimic, mecanic și biologic în scopul menținerii calității și integrității acestora, în decursul manipulării, transportului, depozitării și desfacerii până la consumator sau până la la expirarea termenului de garanție, [1].

Operațiile principale de ambalare sunt: dozarea produsului în vederea ambalării, umplerea ambalajului, închiderea ambalajului, constituirea ambalajului colectiv sau de grupare. Dintre operațiile auxiliare de ambalare amintim: pregătirea produsului pentru amblare, formarea ambalajului sau pregătirea lui (în cazul ambalajelor refolosibile), condiționarea ambalajului plin (marcare, incripționare, estetizare, etichetare). Ambalarea, ca noțiune, însumează operațiile de aranjare a produselor în spații delimitate prin pereți din diferite materiale numite ambalaje.

Datorită interacțiunilor ambalajului cu mediul ambiant (absorție de gaze și umidiatte, procese de coroziune și îmbătrânire, etc.) care determină modificări ale proprietăților acestuia nu numai la suprafață ci și în profunzime, influențând caracteristicile produsului ambalat, atât ambalajul cât și produsul trebuie privite în ansamblu, ca un tot unitar, și nu individual.

Accesoriile de ambalaj sunt materiale sau dispozitive care completează sau preiau unele funcțiuni ale ambalajelor, cum ar fi: imobilizarea conținutului, amortizarea șocurilor, etanșarea, închiderea, consolidarea sau identificarea ambalajului, fără a constitui însă înveliș de protecție a produsului (cleme, agrafe, dopuri, capace, garnituri, etichete, etc).

Sistemul de ambalare reprezintă metoda sau modul de realizare a operațiilor de ambalare a produselor, indiferent de natura lor, [2].

În contextul ambalării se folosesc o serie de termeni, dintre care amintim:

materialul de ambalare este destinat să învelească temporar produsul ambalat;

materialul de ambalaj este folosit pentru confecționarea ambalajelor sau a accesoriilor acestora;

Preambalarea este operația de ambalare a unui produs individual, în absența cumpărătorului, iar cantitatea de produs introdusă în ambalaj este prestabilită și nu poate fi schimbată decât prin deschiderea sau modificarea ambalajului.

Preambalajul înșelător este preambalajul care creează impresia că are o cantitate mai mare decât cantitatea nominală. Se consider preambalat înșelător dacă peste 30% din volumul ambalajului nu este ocupat cu produs sau în cazul în care în pachet exista produs cu mai puțin de 15% decât cantitățile prevăzute de lege, [1].

Ambalajele pot fi:

Ambalaj primar – este ambalajul care intră in contact direct cu produsul (ex. cutii metalice, butelii de sticlă, pungi din polietilenă etc);

Ambalaj secundar – este format din unul sau ami multe ambalaje primare, având rol în transport și distribuție (ex. cutii de carton, navete din material plastic);

Ambalaj terțial – cuprinde mai multe ambalaje secundare (ex. paleta pentru stivuirea cutiilor sau a baxurilor);

Ambalaj cuaternar – ușurează manipularea ambalajelor terțiale (ec. Containere metalice utilizate în transportul aerian, maritim sau feroviar).

În funcție de utilizare, se disting următoarele tipuri de ambalaje:

Ambalaje individuale – cuprinde o singură unitate de produs;

Ambalaje de desfacere – destinat comercializării produsului și care ajunge la consummator împreună cu produsul;

Ambalaje de prezentare – realizează prezentarea produsului dar și la desfacerea produsului alimentar;

Ambalaj de transport – folosește la transportul produselor ambulate (ex. unități de transport paletizat sau prin intermediul containerelor);

Ambalaj colectiv – cuprinde mai multe unități de produs ambalat (ex. cutii de carton pentru biscuiții ambașați).

În ultimele decenii ambalajele s-au diversificat mult, atât din punct de vedere al materialelor din care acestea sunt făcute, cât și din punct de vedere funcțional. Ambalajele se clasifică în funcție de mai multe criterii, care sunt utilizate frecvent în practică:

Tabelul 1.1 Criteriile de clasificare ale ambalajelor. [1]

Dozarea poate fi definită ca fiind procedeul de fracționare după o anumită regulă a unei cantități de material, în porții, operație care va fi făcută în condiții specificate de domeniul concret de aplicație. În funcție de material și gradul de compactare al acestuia, precum și de diferitele soluții tehnice utilizate în măsurare, respectiv de diferitele principii de funcționare, sistemele de porționare se pot numi dispozitive de dozare, sisteme de dozare și măsurare compuse din ansamble de măsurare / dozare precum și instalații de dozare.

Dispozitivele de dozare reprezintă părți importante ale procesului de automatizare. Ansamblele de dozare sunt o combinație de diferite dispozitive de dozare, iar instalațiile de dozare pot cuprinde mai multe componente cu dispozitive de dozare. Dozarea se face în flux continuu sau discontinuu. Mașinile de dozat pot fi volumetrice, gravitaționale sau numerice.

În cadrul unei linii de ambalare sau îmbuteliere cea mai importantă operație este dozarea deoarece de precizia acestora depinde eficiența economică a ambalării. Dozarea este divizarea în cantități egale diferite prestabilite și poate fi:

Dozarea volumetrică prin care produsul de ambalat este divizat în unități egale de volum;

Dozarea gravimetrică care constă in divizarea produsului de ambalat în unități de mase egale;

Dozarea cu bucată prin care produsul de ambalat este divizat în unități conținând un număr egal de bucăți;

Deoarece umplerea se confundă de cele mai multe ori cu dozarea, aceste operații se realizează concomitent și operațiile de dozare – umplere din punct de vedere al caracteristicilor fizice ale produselor de ambalat se pot clasifica astfel:

Dozarea volumetrică și umplerea produselor lichide cu vâscozitate mica și pulverulente ce curg foarte bine în ambalaje;

Dozarea volumtrică și umplerea produselor lichide vâscoase și a produselor granulate ce curg greu în ambalaje;

Dozarea gravimetrică a produselor păstoase și granulate;

Dozarea cu bucată a produselor solide.

Dozarea vizează întotdeauna masa materialului în vrac, astfel încât, sustragerea cantiativă de material este asociată cu determinarea masei de material, chiar dacă metoda în sine se bazează pe volumul de material sustras. Sistemele de dozare au ca scop porționarea masei de material, definindu-se două clase principale de procedee de dozare:

Procedee de dozare prin măsurarea debitului de material;

Procedee de dozare la care metoda de măsurare a debiului de material ține cont de alți parametrii cum ar fi nivelul de umplere a unor volume (forță Coriolis, absorția radiațiilor).

Procedeele automate de dozare prin analizarea masei sau a volumelor de material pot fi clasificate în funcție de modul de funcționare în:

Procedee de dozare cu funcționare discontinuă la care se realizează dozarea în șarje cu controlul debitului secvențial de material măsurat

Procedee de dozare cu funcționare continuă la care se realizează controlul permanent al masei de material supusă dozării

Dozarea discontinuă poate fi executată lin sau grosier prin aproximarea unui interval de timp ce depinde de controlul debitului de material dar și prin aranjamente de dozări continue.

În cazul acestor procedee, tehnicile de cântprire utilizate determină indirect masa prin efectele date de masă cum ar fi inertia, impulsul, absorbția radiației și transportul căldurii.

Cele mai precise metode sunt cele gravimetrice, deoarece singura lor valoare măsurată este forța de greutate (accelerașia gravitațională este constantă locală). Aplicația se extinde la materialele în vrac și fluide, de la care câteva grame la mii de tone pe șarja măsurată.Căntărirea este efectuată prin adăugare sau pri sustragere de volum.Dozarea prin radiație a fluxului de material în vrac, denumită uneori eronat „cântărirea nucleară” se bazează pe fenomenul de absorție a radiației de către materialul expus determinându-se astfel încărcarea specifică a benzii transportoare. Calibrarea este necesară pentru fiecare tip de material dozat. Această metoda se pretează pentru curgeri mari de material, cum se întălnesc în instalațiile cu transportoare cu benzi,dar nu este potrivită pentru cântăriri datorită preciziei limitate.

Factorii de influență ai procesului de dozare pot fi împarțiți în trei grupe principale:

Parametric constructive;

Parametric de lucru;

Parametrii legați de materialul dozat.

Parametrii ce pot influența funcționarea dispozitivelor de dozare sunt:

Debitul sau rata de dozare;

Sensibilitatea;

Timpul de răspuns;

Temporizarea operației;

Caracteristica de răspuns a frecvenței;

Precizia dozării sau reproductibilitatea ei.

Clasificarea mașinilor și dispozitivelor pentru dozarea produselor alimentare se poate face după mai multe criterii:

După proprietățile fizico – dinamice ale produselor avem:

Dozatoare pentru produse solide, lichide, vâscoase, solide și lichide;

După modul de funcționare:

Dozatoare cu funcționare continuă și discontinuă;

După principiul de dozare:

Dozatoare gravimetrice, volumetrice și numerice;

După condițiile în care se desfășoară operațiunea de dozare avem:

Dozare la presiune atmosferică, izobarometrică, la suprapresiune, în vid;

După forțele care asigură deplasarea materialului:

Cu piston, cu transportor elicoidal, cu transportor cu racleți sau cu bandă , disc rotativ cu răzuitor, mecanism vibrator, etc.

Scopul etichetării produselor alimentare este de a garanta accesul consumatorilor la informații complete cu privire la conținutul și compoziția produselor, pentru a proteja sănătatea și interesele acestora.Alte informații pot oferi detalii despre o caracteristică specifică a produsului, cum ar fi originea sau procedeul de fabricație, [3].

Procesul de ambalare a produselor lichide în butelii se numește îmbuteliere. Acesta cuprinde totalitatea operațiilor și proceslor în succesiunea stabilită prin care se realizează ambalajul unitar ca un compus între produsul ambalat și ambalaj. Este de două tipuri : la nivel constant sau la volum constant. Instalația de îmbuteliat prezintă urmatorul proces: sticlele sunt mai întâi spălate, apoi umplute și închise prin intermediul instalației de capsulat după care urmează ultimul proces de etichetare.

Liniile de îmbuteliere pot fi clasificate astfel :

După modul de efectuare a operațiilor :semimecanizate, mecanizate, semiautomate, automatizate

După capacitatea de lucru: mică capacitate (Q<3000 but/h), mijlocie (3000<Q<12000 but/h), mare (12000<Q<36000 but/h), foarte mare (Q>36000 but/h).

Acționarea componentelor din procesul de îmbuteliere este reprezentată de operația de îmbuteliere, care pot fii:

Specifice – concură la realizarea procesului de îmbuteliere sub formă de ambalaj, cuprinzând spălarea buteliilor, umplerea, închiderea, sigilarea și etichetarea buteliilor.

Principale – se asigură principalele cerințe primare calitative și cantitative.

Auziliare – pregătitoare, intermediare, de închidere, altele.

Transmiterea materialului, buteliilor, navetelor, paletelor de la o mașină la alta corespunzător succesiunii operațiilor din fluxul tehnologic se face prin intermediul transportului interoperațional, [3].

Funțiile și Studiul proprietăților fizico-mecanice, chimice și tehnologice ale materiei prime;

Materiile prime sunt :

băuturile nealcolice care satisfac nevoia de lichide ale organismului uman și au o compoziție care generează efecte toxice și reconfortante;

sucuri naturale care se obțin prin presare, centrifugare sau difuziune în apa. Limpezirea sucurilor se face prin procedee precum : autolimpezire, filteare, cleire sau congelare.

băuturi răcoritoare – se obțin din sucuri naturale de fructe sau plante cu adaos de sirop sau acid citric, coloranți alimentari. Se caracterizează prin conținut redus de substanțe nutritive.

Tipuri de ambalaje:

Cele mai folosite materiale la confecționarea ambalajelor sunt: lemnul, materialele celulozice, materialele plastice, metalul, materiale complexe, sticla, materiale auxiliare.

Unul dintre cele mai vechi materiale folosite pentru confecționarea ambalajelor este lemnul. În prezent utilizarea lui este în descreștere deoarece pe plan mondial a devenit un material deficitar.

Pentru realizarea ambalajelor don lemn se folosesc o serie de specii lemnoase precum: fag, stejar, ulm, tei, molid, brad, dar și plăci fibrolemnoase(PFL) și plăci aglomerate(PAL).

Buna protecție mecanica reprezintă principalul avantaj al lemnului utilizat la fabricarea ambalajelor Alte avantaje sau dezavantaje le pot constitui următoarele proprietăți: gradul de prelucrabilitate, modificarea calităților senzoriale ale produselor ambulate, densitatea aparentă.

Dezavantajul folosirii lemnului ca material de ambalaj îl reprezintă modificarea formei și/sau volumul prin contracție sau umflare.

Hârtia și cartonul reprezintă aglomerări de fibre celulozice rezultate din prelucrarea materiei prime vegetale și anume: paie de cereale, coceni de porumb, stuf, rafie,pin, castani, plop etc. Există mai multe sortimente de hârtie: hârtie kraft, hârtie albă, hârtie pergament, hâartie transparentă/pergaminată, hârtie sulfurizată, hârtie parafinată și hârtie satinată. Fiecare dintre acestea au proprietăți și moduri de folosire diferite.

Cartonul pentru ambalaje se poate clasifica în:

Carton duplex –tipul E și tipul O

Carton triplex

Carton ondulat

Avantajele utilizării cartonului ca material de ambalaj sunt următoarele: masă mică, ușor de confecționat, protecție mecanică bună, bun izolator termic, [6].

Sticla este un material plastic anorganic amorf, transparent, casant, insolubil în apă, rezistent la acțiunea acizilor și bazelor, dar fragil la șoc termic sau mecanic și impermeabil la arome, gaze și lichide. [6].

Se obtine prin topirea la o temperatură de 1500 ºC a unor materii prime bogate în siliciu,

împreună cu CaCO3, Na2CO3 și Mg(CO3)2 și materii auxiliare, care sunt oxizii ai metalelor: Mg, Al, Pb, Zn, Ba, B, K, Fe, Cr, Ni, topire urmată de răcire pănă la stare rigidă. Se mai adaugă:

Alumina Al2O3 – care mărește rezistența mecanică a sticlei;

Afânători – care elimină gazele de la topire;

Sticlă rebut – care ușureză topirea atunci când este adăugat la amestec;

Decoloranți – folosiți în cazul obținerii sticlei incolore;

Opacificatori și coloranți – care modifică aspectul și culoarea sticlei, [1].

Sticla pe langă avantaje prezintă și anumite dezavantaje:

Transparentă la produsele sensibile, lumina poate contribui la modificarea calității acestora;

Casantă pentru că are rezistență mecanică limitată, nu rezistă la șocuri, vibrații, loviri;

Fragilitate deoarece crapă sub acțiunea șocurilor termice dacă temperatura depășește 30-35 ºC;

Au o greutate relative mare și necesită condiții special de manipulare, transport;

Depozitare dificilă astfel că este necesită un spațiu mare de depozitare, [1].

Sticla se mai clasifică și în funcție de compoziția chimică, astfel exista:

Sticlă silicică – prezintă punctul de topire foarte ridicat (1723 ºC). Utilizată pentru sticlele de laborator;

Sticlă calco-sodica este folosită pentru recipientele care nu necesită rezistență termică. Prezintă o elasticitate mărită și este mai puțin fragilă;

Sticlă boro-silicică;

Sticlă slico-calco-sodică – folosită pentru confecționarea de pahare si flacoane de sticlă;

Sticlă alumino-silicică – este rezistentă din punct de vedere chimic, [1].

În funcție de culoare, sticla poate fi :

Sticlă incoloră – se utilizează pentru confecționarea buteliilor din sticlă pentru apă mineral, sucuri, băuturi răcoritoare,băutiri spirtoase etc;

Sticlă semialbă – butelii albastre pentru apă mineral și butelii galbene pentru vin alb;

Sticlă verde deschis și verde închis – destinată pentru șampanie, vin, bere;

Sticlă galben închis (chihlimbar) – se utilizează pentru butelii pentru bere,vin roșu;

Sticlă brună – destinată confecționării de butelii pentru bere, [1].

Materialele plastice sunt substanțe organice macromoleculare în stare pură sau sub formă de amestecuri conținând diferite materiale de adaos și umplutură (plastifianți, stabilizatori, coloranți, acceleratori de polimerizare sau condensare etc.) capabile să treacă prin încălzire în stare plastică și să păstreze după întărire forma dată, [7].

Proprietățile fizice ale lichidelor sunt:

Vâscoziattea – reprezintă factorul determinat asupra debitului ventilului de umplere al mașinii. În momentul în care crește vâscozitatea lichidului atunci debitul ventilului de umplere scade. Umplerea buteliei cu un lichid mai vâscos este necesară pentru creșterea timpului de umplere ceea ce semnifică scăderea vitezei de lucru a mașinii și scăderea capacității de umplere a mașinii.

Vâscozitatea se datorează transferului de cantitate de mișcare la scară moleculară , fapt ce determină apariția forțelor de frecare între straturile de fluid de viteze diferite. Frecarea internă au ca rezultat un consum de energie pe seama energiei hidraulice a fluidului. Vâscoziatea dinamică relativă reprezintă raportul dintre vâascoziatatea fluidului și vâscozitatea a unui fluid de referință:

/s)

/s)

Fluiditatea unui lichid este mărimea inversă a văscozității dinamice. Vâscozitatea cinematica a unui lichid este raportul între vâscozitatea dinamică și densitatea fluidului:

/s]

Vâscozitatea dinamică a gazelor funcție de temperatură se poate determina cu relația :

[Pa.s]

Proprietățile chimice ale băuturilor îndulcite cu zahăr și glucoză sunt prevăzute în tabelul 1.2, conform (STAS 10547-83).

Pentru păstrarea fructelor este necesarp cunoașterea conductivității termice, a căldurii specific și a temperaturii de îngheț, [7]

Tabelul 1.2 Densitatea sucului de mere funcție de temperatură și conținut în substanță uscată, [7].

Tabelul 1.3 Densitatea sucului de mere funcție de conținutul în substanță uscată 20 ºC [7]

Tabelul 1.4 Caracteristicile chimice ale băuturilor răcoritoare [7]

Tabelul 1.5 Băuturi răcoritoare îndulcite cu zahăr sau cu zahăr și glucoză (fructoză) [7]

Tabelul 1.6 Băuturi răcoritoare îndulcite cu îndulcitori de sinteză sau cu cantități reduse de zahăr sau cu amestecul acestora ( băuturi hipocalorice), [7]

Clasificarea maselor plastic:

După comportarea la încălzire aceste materiale se împart în:

Produse termoplastice care supuse încălzirii se înmoaie și se pot prelucra prin presare, văltuire etc. După răcire se solidifică,iar printr-o nouă încălzire devin din nou plastic, procesul putând fi repetat;

Produse semitermoplastice care supuse încălzirii se înmoaie și se pot prelucra similar cu cele termoplastice, dar care conduc, după răcire, la un produs puțin plastic la cald;

Produse monoplaste sau termorigide (termoreactive) care se înmoaie la încălzire putând fi prelucrate ca în cazurile anterioare, dar care, apoi, se întăresc ireversibil.

După metodele de obținere a produselor macromoleculare de bază:

Material plastice polimerizate: rășini fenolitice, aminice, polietilenice;

Materiale plastice policondensate:rășini fenolice, aminice;

Materiale plastice modificate: rășini de celuloză, rășini proteice.

După comportarea la deformare:

Plastomeri

Elastomeri.

Produsele plastice sunt clasificate după structura chimică:

Poliolefine – polietilena (PE), polipropilena (PP), polibutena (PB), polimetilpentena (PMP);

Poliolefine substituite: policlorura de vinil (PVC), policlorura de viniliden (PVdC), polistirenul (PS), poliacetatul de vinil (PVA), alcoolul polivinilic (PVOH);

Copolimeri ai etilenei: etilenă-vinil acetat (EVA), etilenă-vinil alcool (EVOH), ionomeri;

Poliamide (nylon):nylon 6, nylon 6,6, nylon 6,10, nylon 11;

Derivați celulozici: acetatul de celuloză, celofanul;

Poliacrilați, policarbonați, derivați ai acrilonitrului.

Polietilena (PE) – se obține prin reacția de polimerizare a etilenei. Se poate obține mai multe sortimente după cum urmează: polietilenă de joasă densitate(LDPE) cu densitatea între 915-939 kg și polietilenă de înaltă densitate (HDPE) cu densitate ≥ 940 kg. În afara acestor două categorii se mai produce un sortiment de polietilenă de joasă densitate cu structură liniară (LLDPE).

Proprietățile PE:

Masa albă, dură, flexibilă și transparentă;

Este cel mai indicat material pentru confecționarea ambalajelor datorită structurii flexibile, rezistenței la șoc și la umidate;

Este permeabilă la gaze și lichide;

Este inertă din punct de vedere chimic atunci când temperature nu este mai mare de 60 ºC, temperature peste care devine sensibilă la unii acizi tari concentrați sau la acțiunea unor agenți oxidanți.

PE nu se foloseste ca atare, ci in prezența unor plastifianți încorporați în masa polimerului care are rolul de protecție împotriva radiațiilor UV.

Polietilenă de joasă densitate – LDPE

LDPE se obține prin polimerizare la presiuni înalte cuprinse între 1000-3000 atmosfere și la temperature între 100 – 350 ºC , inițiatorul reacției fiind oxigenul.

LDPE este un material rezistent, ușor transparent care are bune proprietăți mecanice:

Rezistența la întindere, rezistență la spargere, rezistență la lovire. Aceste proprietăți mecanice se păstrează pănă la temperature de -60 ºC. De aceea este o barieră excelentă pentru apă și vapori de apă, dar nu la fel de bună pentru gaze.

Are capacitatea de a se lipi de sine însăși la caldură, fapt care determină obținerea unor închideri bune, rezistente, impermeabile, [1,7]

LPDE are rezistență chimică excelentă în special fașă de acizi, baze și soluții anorganice, dar este sensibilă la uleiuri și grăsimi pe care le absoarbe înmuindu-se. Nu oferă suficientă protecție față de acțiunea oxidantă a oxigenului din aer asupra grăsimilor.

Polietilena liniară de joasă densitate (LLDPE) are următoarele avantaje

Distribuție mai uniformă a masei moleculare comparative cu LDPE;

Rezistență chimică îmbunătățită;

Rezistență ridicată la temperature ridicate și scăzute;

Are luciu crescut al suprafeței;

Rezistență crescută la căpare și condiții dificile de mediu.

Polietilenă de înaltă densitate –HDPE prezintă:

Proprietăți mecanice diferite de LDPE, astfel rezistența șa întindere și la plesnire sunt mai mari, iar rezistența la șoc și la rupere sunt ami mici decât ale LDPE.

Rezistența chimică a HDPE este superioară celei a LDPE în special față de uleiuri și gaze.

HDPE este modelată prin suflare în buelii pentru diferite aplicații în ambașarea produselor alimentare deși este tot mai mult înlocuită de policlorura de vinil (PVC) și de polietilen tereftalat (PET) care au proprietățile barieră mai bune. HDPE se utilizează pentru obținerea ambalajelor rigide sau semirigide precum butelii, flacoane, bidoane, butoaie.

Polipropilena(PP) – este o substanță încoloră și inodoră, cu densitate de 900 kg maimică decât a PE, [1,7]

În comparație cu alte termoplaste:

Are o rezintență mai bună la caldură, ambalaje din PP putând fi sterilizate la 115-120 ºC.

Permeabilitate la vapori de apă este scăzută, iar permeabilitatea la gaze este medie;

– Are rezistență bună la grasimi și sustanțe chimice.

Polibuteba (PB)

Are rezistență bună la rupere, la întindere, înțepare și la șoc;

Își păstrează proprietățile mecanice la temperaturi ridicate fiind folosită pentru ambalarea aseptică a produselor alimentare;

Este o bună barieră la vapori de apă;

Poate fi termosudată rezultând inchideri etanșe și puternice

Policlorura de vinil (PVC) este al doilea polimer utilizat după PE.

Se prezintă sub formă de granule, plastitol sau folii rigide și flexibile

În prezența plastifianților se prelucrează ușor prin acțiunea caldurii și a presiunii, obținându-se folii și plăci, care prin formatare și matrițare capată formă finala.

În stare neplasticizată se formează folie rigidă sub formă de cutii pentru ciocolată sau biscuiți și butelii. Aceste butelii din PE neplastifiată sunt ami rezistente și mai clare fiind utilizate pentru ambalarea uleiurilor sau a sucurilor de fructe.

Polistirenul (PS)

Se obține prin polmerizarea stirenului în prezența căldurii, luminii și a peroxizilor;

Este cel mai ușor material plastic;

Se poate colora ușor fiind present într-o gamă variată de sortimente;

Se prelucrează ușor prin injecție sau matrițare;

Prezintă o inerție chimică și rezistență față de produsele alimentare lichide și pastoase;

Are rezistență la șoc și la căldură

Este netoxic, insolubil și inactiv față de produsele alimentare

Prezintă rezistența limitată la căldură (70-80 ºC) și o fragilitate mai redusă decât a sticlei.

Tipuri de PS:

PS rezistent la șoc folosit pentru ambalarea produselor alimentare în recipiente formate sub vid;

PS rezistent la căldură;

PS orientat prezentat sub formă de folii cu o buna rezistență și stabilitate;

PS cristal, care este transparent prezentat sub forma de folii ce se pot termoforma ușor.

PS expandat folosit pentru ambalaje de transport, [1,7].

Poliamidele (PA)– numele generic al poliamidelor sintetice este nylon. Acestea sunt caracterizate print-o stabilitate termică excelentă, putând rezista în abur la temperaturi de până la 140 ºC. Temperatura de topire variază între 185-264 ºC.

În general poliamidele sunt permeabile la vapori de apă, apa absorbită având un effect de plasticizare care determină o reducere a rezistenșei de rupere la tracțiune și o creștere a rezistenșei la șoc. Permeabilitatea lor la oxigen și gaze este scăzută. Retenția mirosurilor și aromelor este foarte bună.

Polietilen tereftalatul (PET)

se obține prin reacția dintre etilenglicol și acidul tereftalic

este rezistent la întindere

are rezistență chimică bună, este ușor, elastic și stabil între -60 – +220 ºC

Este destinat obținerii de butelii obținute prin mulare și intindere prin suflare pentru realizarea unei rezistențe maxime la întindere și ca barieră la gaze, rezultând butelii foarte ușoare si economice.

Agenții de îmbătrânire BHT butilhidroxi-toluenul care îndepărtează radicalii liberi pentru a impiedica degradarea materialului sub acțiunea mediului ambient. Se mai folosesc stabilizatori UV pentru prevenirea deteriorării filmelor polimerice prin fotooxidare. Se mai folosesc modificatori ai proprietăților optice, produși de ignifugare (manifestată prin absența prezenței flăcării în preajma majorității ambalajelor din materiale plastic), agenți de spumare folosiți în special în cazul PS expadat (fluorocarbura sau pentanul) pentru obținerea de produși chimici sau fizici pentru a produce alveole pline cu gaz, [1].

Materiale semitermoplastice – sunt produse rigide care se prelucrează mai dificil decât termoplastele. Dintre acestea amintim:

Poliepoxizi sunt denumiți și rășini epoxidice. Au rezistența mare față de apă, acizi și baze diluate sau concentrate. Utilizarea poliepoxizilor la ambalarea produselor alimentare este limitată.

Poliesteri sunt caracterizați de o plasticitate mai mult sau ami puțin pronunțată, rezistentă la acțiunea apei și acizilor și solubilitatea în solvenți organici.

Polietilen tereftalatul (PET) se poate obține sub formă cristalină când este opac și foarte strălucitor și sub formă amorfă. Prezintă aceleași proprietăți ca și la materialele termoplastice.

Polibutilen tereftalat (PBT) ca material de ambalaj poate fi folosit pentru ambalare aseptică la temperature ridicată și pentru ambalarea produselor care sunt tratate termic în ambalaj, [1,7].

Materialele termorigide

Sunt folosite de mult timp la confecționarea de accesorii pentru ambalaje. Materialele termorigide sunt clasificate în fenoplaste și aminoplaste.

Fenoplaste – în domeniul ambalajelor sunt folosite bachelitele.

Bachelita A – este un lichid vâscos, care la răcire trece într-o masă sticloasă, galben-brună, ușor fuzibilă (la 80..100 °C) și solubilă în alcool, acetone, fenol, bachelita bloc sau sub formă de praf este rezistentă față de apă, chiar la temperature ridicate , este rezistentă la acțiunea uleiurilor și grasimilor vegetale și animale.

Bachelita B – este termoplastică și nu se dizolvă, are aceleași proprietăți ca bachelita A

Bachelita C – este insolubilă și nu poate prelucra pec ale mecanică și termică (este duroplastă). Se folosește la confecționarea prin presare a accesoriilor pentru ambalaje (capace filetate pentru borcane, diferite dispositive pentru închiderea recipienteor de sticlă), [1].

Amiloplaste – cele mai importante sunt rășini ureo-formaldehidice și rășini melamine-formaldehidice.

Rățini ureo-formaldehidice – sunt termorezistente, au o bună rezistență mecanică, nu sunt solubile în solvenți organici ți nu rezistă la contactul îndelungat cu apa. Se folosesc la confeționarea capsulelor pentru închiderea buteliilor prin presarea pulberii de rășină cu umplutură de făină de lemn. Ele au aceleași utlizări ca și bachelitele, dar prezintă față de acestea avantajul că sunt inodore și se utilizează pentru confecționarea ambalajelor la care bachelita este contraindicată din cauza mirosului de fenol.

Rășini melamino-formaldehidice – insolubile, inodore, insipide, incolore și transparente. Rezistente față de apă rece și fierbinte și față de grăsimi.

Aditivi pentru masele plastice se folosesc cu scopul de a îmbunătății proprietățile mesei polimerului de bază. În concordanță cu funțiile pe care le îndeplinesc, aditivii sunt clasificați astel:

Aditivi de prelucrare ( stabilizatori, lubrifianți, inițiatori ai topirii);

Plastifianți ;

Aditivi de îmbătrânire;

Modificări ai proprietăților de suprafață (agenți antistatici, agenți antiaburire, aditivi antiblocare);

Modificatori ai proprietăților optice (pigmenți, vopsele);

Agenți de spumare, [1].

Funcțiile și proprietăților fizico-mecanice, chimice și tehnologice ale ambalajelor.

Scopul principal al unui ambalaj este acela de a proteja marfa, de la fabricare pană în momentul când acesta ajunge la consumator, precum și asigurarea contra pierderilor și degradării.Importanța ambalajului este dată de anumite funcții principale pe care acesta trebuie să le îndeplinească :

Funcția de conservare și de protecție a produselor – este considerată funcția de bază a ambalajelor și constă în protejarea conținutului față de mediuș extern, atunci când există o corelare perfectă între ambalaj – produs – metodă de conservare.

Protecția produsului ambalat trebuie construită atăt împotriva acțiunii factorilor fizici (solicitări mecanice – prin amortizarea șocurilor și absorția energiei la șoc, lumină, temperatură, presiune), cât și împotriva proceselor fizico-chimice (aer, apă, vapori, oxigen , ) sau a factorilor biologici (microorganisme, insecte) care pot afecta calitatea produsului. Este necesară asigurarea sterilității ambalajului și a produsului de ambalat – înainte și în timpul umplerii (ambalare aseptică) și etanșeitatea ambalajului pentru a elimina orice posibilitate de contact dintre produs și mediul înconjurător.

Funcția de manipulare, transport, depozitare. Funcția de manipulare constă in faptul că ambalajul facilitează manevrarea produsului prin formă, volum etc. În timpul manipulării ambalajul trebuie să asigure o securitate maximă pentru operatori și o bună stabilitate a încărcăturii. Funcția de transport se referă la necesiattea adaptării ambalajului la normele de transport, optimizarea raportului volum/greutate. Funcția de depozitare presupune ca ambalajul să fie ușor de aranjat în stivă, să reziste la variațiile de temperatură și umiditate, atunci când depozitarea are loc în spații deschise.

Funcția de informare și de promovare a mărfurilor. Ambalajul este o interfață între produs și consumator. Rolul său este și de a promova vânzarea produselor, [5].

Ambalajul ideal trebuie să asigure buna protecție a produsului, să fie ieftin, să aibă masa mică, iar caracteristicile tehnice ale acestuia trebuie să faciliteze operațiile de manipulare, transport și de depozitare, [2].

Un rol important în proiecatrea ambalajelor pentru produsele alimentare, îl are conservarea și păstrarea corespunzătoare a calității produselor împotriva acțiunii factorilor interni și externi, prin protecția lui contra factorilor externi ai mediului (umiditate relativă a aerului, praf, radiații UV, microorganisme, căldură, frig, vibrații mecanice etc.) care, pe lângă acțiunea directă, pot crea condiții favorabil și acțiunii unor factori interni în interiorul produsului. Păstrarea nealterată a calității produsului (datorită materialului din care se confecționează ambalajul) presupune existența unei compatibilități între produs și ambalaj (acesta sa nu afecteze negativ produsul prin reacții chimice), [5].

Un alt rol important al proiectării ambalajelor îl reprezintă raționalizarea care se referă la introducerea în ambalaj a unei cantități de produs (confort), dar și la reducerea corespunzătoare a operațiilor de maniăulare, depozitare, distribuție de transport, având în vedere numărul mare de operațiuni de acest fel la care sunt supuse produsele ambalate, de la realizare până la vânzare, [5].

Dezechilibrele produse pe perioada păstrării între cele două categorii de factori (interni și externi) duc la modificări ale calității produselor alimentare, ce pot fi de natură fizică, chimică, biochimică sau microbiologică, [4].

Modificări fizice

Cele mai importante modificări fizice sunt datorate în principal, acțiunii fluctuante a parametrilor aerului din deposit, a temperaturii și umidității relative. Astfel, influența acestor parametrii se regăsește nu numai la baza modificărilor fizice, ci a tuturor celorlalte tipuri de modificări, [4].

Fluctuațiile temperaturii influențează negativ echilibrul dintre umiditatea aerului și umiditatea produselor, provocînd uscarea sau umectarea lor. Temperatura trebuie asigurată în funcție de natura produsului depozitat, durata de depozitare etc.

Creșterea temperaturii peste limitele admise poate conduce la uscarea unor produse, accelerarea diferitelor reacții chimice în produse, modificarea vîscozității (ex. la ulei), consistenței, stării de agregare sau crearea condițiilor favorabile dezvoltării unor microorganisme. De asemenea, intensifică procesele respiratorii la produsele hemibiotice producînd pierderi cantitative și scurtînd perioada de păstrare.

Scăderea temperaturii sub limita admisă prin standarde poate determina schimbarea stării de agregare (înghețarea) contractarea produselor, reducerea stabilității unor băuturi alcoolice etc.  De asemenea, datorită faptului că prin înghețare apa își mărește volumul cu circa 9%, determinînd creșterea presiunii recipientelor (la aproximativ 2000 kgf/cm2 la -22oC), integritatea acestora poate fi pusă în pericol.

Oscilațiile umidității relative a aerului pot provoca produselor alimentare modificări calitative importante pe perioada păstrării, mai ales în cazul asocierii cu alți factori (temperatură, lumină etc.).

Creșterea umidității aerului peste limitele admise, poate conduce la umezirea produsului de absorție a umidității din aer (higroscopicitatea) .

Scăderea umidității relative a aerului determină pierderea apei din produse. Unele produse pierd cu ușurință o parte din apa conținută, când umiditatea din aer este scăzută iar temperatura ridicată. Valoarea de referință pentru umiditatea relativă a aerului este de 65%. Intervalele optime ale temperaturii și umidității relative ale aerului care trebuie asigurate pe perioada păstrării, sunt recomandate prin standarde, diferențiat în funcție de natura produsului, [4].

Modificări chimice

Aceste modificări sunt generate de o multitudine de factori interni si externi, a căror acțiune combinată se soldează cu diferite efecte în funcție de natura produsului, cel ami adesea, acestea se maniestă prin separarea unor componenți din produs, sau prin formarea unor substanțe cu proprietăți complet diferite de cele specifice produsului de bază. Astfel, lumina oxigenul din aer, temperature și umiditatea relativă a aerului influențează viteza racțiilor chimice (la creșterea temperaturii cu circa 10oC s-a considerat dublarea sau triplarea vitezei de desfășurare a reacțiilor chimice), stand la baza inițierii unor procese ca oxidarea grăsimilor (râncezirea), coroziunea ambalajelor metalice, [4].

Coroziunea este accelerată de factori precum: creșterea umidității relative a aerului la valori de peste 75%, impuritățile de pe suprafața metalului, impuritățile chimice agresive din atmosferă, sărurile etc. În cazul conservelor, coroziunea recipientelor metalice conduce la acumularea de hidrogen, producînd bombajul chimic (denumit și bombajul de hidrogen). Hidrogenul acumulat, trece în soluție, imprimând produsului un gust metalic; la aceasta se adaugă și un nivel ridicat de fier și staniu în produs, iar pe fața interioară a ambalajului metalic apar pete de coroziune, [4].

Sub acțiunea luminii se declanșeaza reacții fotochimice care conduc la distrugerea unor constituenți valoroși ai produsului. Cele mai frecvente manifestări constau în scăderea conținutului

sau chiar distrugerea totală a vitaminelor, rîncezirea grăsimilor etc. toate procesele menționate produc modificări calitative ireversibile asupra produselor, făcându-le practic improprii consumului, [4].

Circulația și împrospătarea aerului se realizează prin eliminarea gazelor, compușilor volatili rezultați din metabolismul produselor alimentare depozitate, pentru a activa răcirea acestora și a omogeniza temperatura din ambalaje. Suprafața deschisă a ambalajelor trebuie să crească proporțional cu masa acestora, cu gradul de umplere cu produse. La așezarea ambalajelor trebuie să se aibă în vedere ca aerisirea să se asigure unei cât mai mari părți din suprafața exterioară a ambalajelor. Se pot realiza 30-40 schimburi/oră, la viteze ale aerului de 0,25 – 0,5 m/s, [2].

Principalele proprietăți ale sticlei:

Proprietăți fizice

Densitatea – în medie este de 2500kg/

Aspectul – prin strălucire, culoare, transparență, sticla are un aspect placut, favorizând alegerea produselor ambalate în sticlă, [6].

Proprietăți mecanice

Sticla se sparge ușor deoarece este casantă, sub actiunea unor forțe interne sau externe. Fragilitatea este caracteristica sticlei de a crăpa sub acțiunea șocurilor mecanice sau termice.Aceasta este exprimată prin rezistența la presiune internă, rezistență la solicitare verticală, rezistență la lovire, rezistența la zgârieturi și rosături, [6].

Rigiditatea face ca recipientul să fie ușor de manipulat pe linia de umplere și să-și păstreze forma în timpul tuturor etapelor de distribuție,pănă la golirea conținutului, [5].

Proprietăți chimice

Acțiunea apei asupra sticlei produce o reacție ce solubilizează silicații alcalini din compoziția sticlei cu o viteză foarte mică,această reacție este favorizată de temperatura ridicată (prin sterilizări repetate la temperatură ridicată din sticlă sunt extrase cantități apreciabile de sodiu), [7].

Acțiunea soluțiilor cu caracter acid asupra sticlei: acidul fluorhidric este singurul acid care reacționează cu sticla la temperatura camerei, reacția având o viteză mare. Și ceilalți acizi reacționează cu sticla dar vitezele de reacție sunt mult mai mici și cresc odată cu creșterea temperaturii.

În urma reacției are loc formarea, în stratul superficial al sticlei, a acidului silicic, insolubil în apă, protejând astfel, sticla de reacțiile ulterioare la soluțiile cu caracter acid, [7].

Asupra sticlei acționează soluțiile alcaline care sunt mult mai severe decât soluțiile de acizi. Hidroliza silicaților la acțiunea soluțiilor alkaline duce la ruperea legăturilor Si-O-Si care asigură stabilitatea structurii tridimensionale a sticlei și implicit la distrugerea lentă și totală a sticlei.[7].

Proprietați termice

Rezistența termică a unei butelii este o măsură a capacității de a suporta o modificare bruscă a temperaturii. Atunci când modificarea temperaturii este lentă, sticla poate rezista pănă la temperaturi de 600°C dar dacă modificarea este rapidă apar fisuri ale recipienților.

Șocul termic, (modificarea bruscă de temperature) se situează în jurul valorii de 35 °C și depinde de tipul de sticlă folosit, de forma recipientului și de grosimea peretelui, [7].

Proprietăți optice

Transparența sticlei este un factor important al vânzării, făcând posibilă vizualizarea produsului conținut, [7].

Absorția în vizibil presupune că o sticlă cu o grosime nu prea marelasă să treacă o mare parte din lumina incidentă, astfel sticla incoloră cu grosimea de 1 mm lasă să treacă 92% din lumina incidentă în timp ce o sticlă brută cu grosimea de 2 mm lasă să treaca numai 2% din lumina, [7].

Proprietățile lemnului luate în considerare atunci când este folosit ca ambalaj, sunt:

Proprietăți fizice – masa specifică, hidroscopicitatea, umflarea, proprietățile acustice, electrice, termice.

Proprietățile mecanice exprimă modul de comportare a lemnului la activitatea factorilor static sau dinamici care tind să-l modifice forma și volumul (rezistența la compresiune, la tracțiune, la încovoiere), [5].

Principalele proprietăți ale hartiei și ale cartonului sunt:

greutatea specifică;

grosimea, microporozitatea;

rezistența la întindere;

alungirea;

rezistența la plesnire;

rezistența la sfâșiere;

rigiditatea;

rezistența la îndoiri repetate, [1].

Principalele proprietăți ale plasticului sunt:

Desitatea este mult mai mică decât a metalelor, greutatea specifică cuprinsă intre 0,9 și 2,2 gf/ cm3;

Stabilitatea chimică este foarte mare mare comparative cu metalele (masele plastic se folosesc ca material anticorozive);

Proprietăți dielectrice – materialele plastic sunt în general buni dielectrici;

Rezitența mecanică – variază în limite largi cum ar fi de la rigide, la elasticitatea; redusă (asemănătoare cu a materialelor ceramice, a lemnului) până la flexibile și extensibile (asemănătoare cu pielea și cauciucul, polietilena, P.V.C. etc);

Proprietăți de antifricțiune – diferite materiale plastic sunt caracterizate printr-un coeficient mic de frecare și printr-o uzură redusă;

Proprietăți optice care se concretizează fie în transparență (sticle organice), fie în opacitate, spre deosebire de sticlele obișnuite, ele lasă să treacă și razele ultraviolet, [8].

Proprietățile fructelor:

Calitatea tehnologică reprezintă totalitatea insușirilor fizice, senzoriale, chimice și microbiene pe care trebuie sa le indeplineasca fructele pentru a fi transformate in produse valoroase alimentare, cu o durata de conservare mare. Aceasta este influențată de mai mulți factori precum:

Factori climatici – temperatura, precipitațiile, lumina altitudinea

Factori pedologici – compoziția solului, textura solului, gradul de aerație, temperatura și gradul de umiditate al solului.

Factori agrotehnici – ingrășăminte, irigații, tratamente fitosanitare.

Gradul de maturare reprezintă mărimea, culoarea, gustul, textura, aroma pe care le prezintă fructele, precum și raportul dintre conținutul de apa și substanță uscată între componenții acesteia. La maturitate tehnologică fructele prezintă insușirile cerute de unele operații tehnologice din procesul de prelucarre, transport și depozitare precum si de produsul finit.

Starea de prospețime se referă la fructele proaspăt recoltate care au stare de turgescență, fermitate mare, rezistând astfel la solicitări fizico-mecanice ( manipulări, transport, depozitare, prelucare).

Pot apărea două situații:

Turgescența reprezintă starea modificată a aspectului exterior al țesuturilor ca urmare a exercitării unei presiuni osmotice intracelulare de la interior spre exterior ca urmare a componentelor chimice dizolvate in sucul celular.

Plasmoliza reprezintp starea modificată a aspectului exterior al țesuturilor ca urmare a contractării protoplasmei celulare prin modificarea presiunii osmotice. ( apare la evaporarea apei, tratarea cu soluții de ahar sau sare, fierbere).

Însușiri fizice ale fructelor:

Forma – caracteristica speciei, soiul;

Mărimea – e redată prin masa, dimensiuni, volum

Masa se exprimă in grame sau kilograme sau prin numarul de bucăți la kilogram.

Volumul se exprima in și se măsoară prin cantitatea de apă dislocuită.

Masa specifică- g/, depinde de gradul de coacere și condiționează direct rezistența mecanică.

Căldura specifică – cantitatea de căldură sau de frig necesară pentru ridicarea sau coborârea temperaturii cu 1°C.

Fermitatea structo- texturală reprezintă rezistența pe care o pun fructele la exercitarea unei presiuni exterioare, depinde de maturitate, textură, compoziție chimică, caracteristici structural.

Însușiri senzoriale ale fructelor:

Sunt însușiri ce pot fi percepute cu ajutorul simțurilo și constituie factori importanți în stabilirea calității fructelor.

Culoarea – este foarte variată, se datorează pigmenților și depinde de gradul de maturitate.

Gustul – specific fiecărei specii, soiul și e determinat de conținutul în unii compuși chimici precum glucide, acizi organici, polifenoli.

Aroma – contribuie la definirea calităților gustative, reprezintă p caracteristică complex de gust și miros.

Mirosul – reprezintă senzațiile produse de unele substanțe volatile asupra organului olfactiv.

Compoziția chimică a fructelor:

Apa se prezintă sub trei forme:

Apa liberă, care cu substanțele minerale sau organice formează soluții în vacuolele celulelor

Apa de îmbibare, legată coloidal, se gasește atât în protoplasmă căt și în nucleu și membrană

Apa de constituție legată de compuși chimici.

Glucidele (hidrații de carbon) prezente în compoziția fructelor sunt reprezentate de glucoză, amidon, fructoză, celuloză, hemiceluloză. Unele glucide (glucoza, maltoza) pot forma în timp, cu aminoacizii ușor solubili (glicina, aspaargina) produși de culoare brună – substanțe melanoide – a căror prezența degradează caliatatea produselor. Degradarea se ami produce și prin caramelizarea glucozei la peste 160 °C prin transformarea succesivă în glucozan și levulozan apoi în izozaharan, caramelan, caramelen și în stadiul final de degradare în caramelin.

Amidonul este present în fructe și nu depășește 1,5-2%. Este present in general în fructele necoapte care în momentul recoltării conțin 1-1,5% amidon.

Celuloza este substanța de bază a scheletului cellular și învelișurilor, conținutului ei variind între 0,2-2,8%. Celuloza ste însoțită de hemiceluloză și substanțe pectice. Substanțele pectice sunt reprezentate de protopectină, pectin și acizi pectici 2%.

Substanțe azotate sunt de forma de aminoacizi, amine, amide, și proteine. Proteinele din fructe sunt reprezentate în special de albumin.

Glicozidele conferă fructelor un gust amărui, consummate în cantități mari pot provoca intoxicații.Cele mai importante glicozide sunt : solanina, sinigrina, amigdalina ( prezentă în miezul sâmburilor de caise, prune, vișine).

Uleiurile eterice imprimă fructelor un miros specific, chiar la concentrații foarte mici.

Fitoncidele sunt substanțe de natura vegetală cu acțiune de antibiotic, unele au și proprietăți insecticide. Din punct de vedere chimic fitoncidele prezintă o mare diversitate de structură aparținând glicozizilor, alcaoizilor, uleiurilor eterice.

Substanțele tanante sunt larg răspândite, contribuind la formarea gustului, culorii produselor și exercită și o acțiune conservantă. În majoritatea fructelor se găsesc în cantități neînsemnate (0,1-0,2%) iar in gutui,struguri conținutul lor este mai mare (0,5-1,5%). Cele mai răspândite substanțe polifenolice din fructe sunt taninurile și catehinele. [8].

Pigmenții determină culoarea specifică a unor organe și țesuturi vegetaleș sunt localizați în cromoplaste sau dizolvați în sucul celular. Principalii pigmenți din fructe sunt carotenul (pigmententul portocaliu din piersici) licopina și clorofila ( din fructe de culoarea verde).Pigmenții antocianici sunt de culoare roșie, violetă sau albastră (culoarea fiind în funcție de ph-ul mediului) și se găsesc în struguri, mure etc.

Fructele se caracterizează printr-o valoare nutritivă deosebită cea mai ridicată dintre produsele alimentare, deoarece la un aport energetic redus conțin o cantitate foarte mare de vitamine și bioelemente. Ele sunt o excelentă sursă de vitamine pentru acidul ascorbic, vitamina P și betacaroten fiind singurele surse disponibile.

Vitamina C din fructe, cu rol important fiziologic, este mult mai activă decât acidul ascorbic de sinteză, una din explicații fiind aceea ca este însoțită de vitamina P și de alte substanțe antioxidante cu rol protector. Aceste vitamine au rol antioxidant deosebit și împreună cu alte substanțe bioactive din fructe conferă caracterul funcțional.

În fructe, cationii sunt legați de acizi organici ( malic, citric, tartric) care se scindează în organism punând în libertate ioni de sodiu ți potasiu, [8].

Analiza soluțiilor similare existente pe plan mondial și în țară;

Cresterea dramatica a pietei globale a sucului de fructe si a bauturilor necarbonatate a fost sustinuta de proiectarea unor noi pachete si sisteme de imbuteliere si imbunatatiri la imbutelierea actuala. Sistemele aseptice de umplere la rece au fost recent evaluate. Acest capitol implica alte sisteme de imbuteliere. Intentia nu este de a discuta toate sistemele de imbuteliere folosite la sucuri, ci doar cele mai populare, incluzand tipul Pure-Pak cu top triunghiular laminat, containere pentru concentrate inghetate, sticle din sticla si proiecte in imbutelierea in containere de plastic.

Parametrii cheie ce trebuie luati in considerare in momentul selectarii unui sistem de imbuteliere sunt:

Proces;

Distribuție, cerințele vieții din raft, legislațe;

Compoziția produsului și calitatea sa de produs nou, dar și ca produs ce și-a petrecut întreaga viața pe raft.

Protecția necesară a produsului pe durata stocării, distributței și vânzării sale;

Locația sa in magazine;

Mărimea containerului, combinaâii de marimi, opțiuni de printare, înfațișare, etc;

Conceptul sistemului de îmbuteliere, opțiuni de automatizare, capabilitatea de a se integra în sisteme deja existente sau sisteme viitoare;

Abilitatea sa de a atrage consumatorul, imaginea produsului și ambalajul.

Diferența dintre sistemele de îmbuteliere la rece și la cald se extinde dincolo de temperatura de țmbuteliere, până la sistemul procesului, produsul, specificațiile îmbutelierii, materialul containerului, modul de închidere sau sigilare și in final viața de raft necesară.

Sistemul de imbuteliere la rece a bauturilor fresh

O linie de umplere la rece (sucuri )consta intr-o mașină de umplere, o bandă transportoare ,un container rolă pentru încărcare sau în unele instanțe un program de ambalare exterioară prin compresie. Containerele sunt stivuite înainte de a fi transportate în camera de răcire apoi ele sunt manipulate direct la magazin la rece și sunt înfasurate in folie și paletizate. ( stivuite în paleți ) Toate sucurile non-aseptice umplute la rece non – aseptice sunt produse fresh și necesită o distribuție refrigerate.

Acest sistem de îmbuteliere oferă un produs către distribuție și spre vânzare prin stocarea sa la rece, 0-5 grade Celsius, sistem de distribuție refrigerată cu o viață de raft de până la 4-5 săptamani. Sistemul de îmbuteliere la rece a bauturilor fresh permite păstrarea aromelor sucului dupa îmbuteliere în situația preparării acestuia din fructe proaspăt stoarse sau chiar și amestecul dintre concentrat și elementele adiționale precum pulpa și arome. Distribuția la rece minimizează pierderile de aroma si vitamin, [18].

Nevoia de un depozit și de o distribuție cu răcire, precum si vânzarea produsului prin expunerea sa în spații refrigerate, face ca acest sistem să fie cel mai potrivit pentru produsele cu prețuri pentru produse de marca, de top sau premium.

Atunci când omogenizarea este necesă , de exemplu pentru textura sau stabilizarea norului, se recomanda uneori ca acest lucru să urmeze un proces de dez-aerare pentru a evita dispersia oxigenului circulat , care ar putea fi atunci mai dificil de îndepărtat. În practică, orice omogenizare este recomandat să fie efectuată înainte dez-aerare , deoarece :

( I ) fluxul de retur din dez-aerator poate fluctua, rezultând un risc de presiune de admisie inegal la omogenizator :

( II ) aerul poate aparea la sigiliile de scurgere ale omogenizatorului Admisi.

( III ) contrar teoriei , aerul existent în suc este atașat la fibrelor de fructe și tinde să fie eliberat prin omogenizare.

Avantajele de umplere la rece a sucurilor sunt:

1. procese si tehnologii de filtrare bine dezvoltate;

2. costurile de investiții economice și de prelucrare;

3. produse de înaltă calitate în măsură să justifice prețul premium;

4. profil ridicat în punctele de vânzare cu amănuntul (secțiunea frigorifică are o cifra de afaceri ridicata), [18].

Dezavantajele de umplere la rece a sucurilor sunt:

(l ) necesită Racitoare ( frigidere ) pentru a avea o distribuție corespunzatoare si necesita depozitare în condiții de refrigerare (În special scump, cu un singur produs);

(II) necesită o distribuție frecventă.

Figura A. Schema de umplere la rece a bauturilor fresh [18]

1. Rezervor de depozitat sucul concentrate; 2. rezervoroare de amestec; 3. suc concentrate; 4. masina de pasteurizat; 5.dezaerator; 6. Masina de umplere; 7.masina de impachetat; 8. Masina de paletizare.

Sistemul de imbuteliere la cald a bauturilor fresh

O linie tipică de umplere de cald consta intr-o mașina de umplere, un tunel de răcire , un uscator de ambalaje ( carton) si o linie de impachetare cu folie. Sistemul de umplere la cald necesita mai mult spațiu datorită răcirii In tunel. Produsele umplute la cald pot fi depozitate la temperatura mediului ambiant. corespunzator produselor umplute aseptic. In orice caz, controlul temperaturii de stocare este recomandat. Pentru ambalajele de carton individuale, o linie tipica de umplere va include si o aplicare de pai folositor consumului si o tava de ambalare.

Umplerea la cald a fost cunoscuta ca o metodă de a produce sucuri chiar inainte de a aparea tehnologia aseptica, cu toate că produsul umplut la cald nu poate fi considerat steril din punct de vedere comercial în același mod ca și produsele UHT tratate cu acid scăzută produse daca luam in considerare sucurile și băuturile cu o valoare a PH-ului sub 4,5.

Prelucrarea adecvată și umplerea la cald, la aproximativ 82 ° C, va oferi un produs comercial "steril" din punctul de vedere al prezentei coajei de fruct in suc în ciuda sporilor posibili prezenti in produs . Obiectivul prelucrarii stabilit pentru ambele tipologii de umplere, fierbinte și aseptica trebuie să fie întotdeauna reducerea la minimum a numărului de spori prezent în materiile prime și a produsul finit, [18].

Unii spori anaerobi, numiti bacili sunt în măsură uneori să se dezvolte în produse care au un pH scăzut ca valoare și, prin urmare, altereaza calitatea produsului , mai ales atunci cand discutam de prezenta coajei de fruct ( la fel se intampla si cu unele bacterii care formează non-spori, de exemplu, plantarum Lacrobacillus). Cu toate acestea, cu o bună igienă, sistemul de umplere la cald a dovedit pe parcursul timpului un caracter adecvat in privinta sucurilor acide și băuturilor nealcoolice carbonatate.

Procesul de umplere la cald reprezinta o operație mai simplă decât procesuul pentru ambalarea aseptica, astfel incat produsul prin umplerea la cald este pasteurizat la o temperatura de la 92-95'C, mai mare decat 82 ° C, produsul a fost tinut cald în ambalaj în așa fel încât toate părțile ambalajului sunt pasteurizate adecvat și apoi răcite in containere reprezentate de recipientele de sticla, cutii de carton laminate sau plastic. In mod normal, acest lucru ( racirea) se realizează prin:

1. trecerea containerelor printr-un tunel de răcire cu jeturi de presiune de apa

2. trecerea containerelor printr-un tunel de racire care raceste prin vapori de apa

3. trecerea containerelor pintr-un tunel de racire in care recipientele sunt invelite de apa

( ca intr-un plic).

Tunelurile de răcire funcționează pe principiul unor contoare de debit datorita eficientei lor in procesul de racire , in scopul de a miscora socul termal aplicat containerelor (produselor) . Unele modele de tuneluri de racire asa cum am specificat mai sus, incorporează apă sub forma de vapori pentru a creste eficienta răcirii, prin accelerarea ratei de evaporare a vaporilor de apă. Odata ce evacuarea unui tunel de răcire permite containerelor sa fie trecute printr-o suflantă de aer pentru uscare, acestea sunt pregatite pentru etichetarea cu detaliile produsului ( data ) si ambalare in grup.

Avantajele de umplere la cald includ:

(1) un proces de umplere mai puțin complicat decât a liniei aseptice:

(2) o sterilizarea chimică a containerelor, prin urmare, fără reziduuri in produs (recipient este pasteurizat produs la cald după sigilare și înainte de răcire);

(3)un grad ridicat de flexibilitate a dimensiunii ambalajului privind linia de containere;

(4) un grad ridicat de flexibilitate în ceea ce priveste umplerea produsului, de exemplu: viscozitatea, conținutul de pastă, capacitatea de a adăuga ingrediente înainte si dupa procesul de pasteurizare.

Figura B. Sistemul de imbuteliere la cald a bauturilor fresh [18]

1.Rezervor de depozitat sucul concentrate; 2. rezervoroare de amestec; 3. suc concentrate; 4.masina de pasteurizat; 5.omogenizator; 6. dezaerator; 7.masina de umplere; 8. tunel de racier; 9. uscator de ambalaje; 10. masina de impachetare; 11. masina de paletizare.

Dezavantajele includ:

(1) o cerință mai mare pentru suprafața podelei;

(2) o necesitate a produsului de a avea o stabilitate termică adecvată. Alti factori care urmează să fie luati în considerare sunt:

(a) consumul de energie este ridicat pe modelele de linie vechi, dar noile linii cu modele optimizate de regenerare a energiei pot recupera până la 75-80% din consumul de energie;

(b) durata de viață și calitatea produselor; în multe teste, umplerea la rece aseptica a produselor anterioare umplute la cald nu prezintă nici o diferență semnificativă din punct de vedere organoleptic (gust, miros,textura ),chimic sau bacteriologic, [18] .

Linii de îmbuteliere a lichidelor (sucurilor)

Figura 1.1 Ansamblul unei linii de îmbuteliere a sucurilor [19].

Părțile componente ale liniei sunt:

Stație de paletizare/depaletizare

Conveiorul

Stație de înnavetare

Stație de spălare a sticlelor

Stație de umplere

Stație de etichetare

Stație de pasteurizare

Stația de paletizare/depaletizare – devine tot mai importante aceste mașinării deoarece execută aranjarea sticlelor în cutii de carton, pe suporți sau pe tăvi. Depaletizarea reprezintă unul din procesele întregii instalații în care lăzile cu sticle goalesunt ridicate cu ajutorul unui gripper și rotite cu 180 de garde și lăsate pe conveiorul care le transportă mai departe. Paletizarea este ultima operație în care sticlele sunt așezate în lăzi și mai departe pe paleți de unde sunt astfel depozitate. Această operație se execută cu ajutorul Pressant 2500 1N.

Fig 1.2 Mașină de paletizare/depaletizare Pressant 2500 1N, [16]

Conveiorul – reprezintă instalația care transportă sticletel de la o operație la alta.Prezintă po capacitate maximă de 60.000 de sticle pe ora.

Părțile componente ale conveiorului sunt:

Detector de “acumulare”, “linie plină”, “sticle căzute”

Sistem de prevenire al accidentelor

Sistem pneumatic intermittent de închidere

Produse cu tije de împingere prin rotație prevăzute la partea superioară, [16].

Fig 1.3 Conveierul [19]

Stația de înnavetare/denavetare – presupune introducerea sticlelor cu produs în navete, respectic presupune scoaterea sticlelor returnabile din navete și punerea pe banda transportoare. Prezintă o capaciatate de 50.000 de sticle pe oră.

Fig 1.4 Schema de principiu a mașinii de înnavetare, [16]

Stația de spălare a sticlelor – este dedicată spălarii sticlelor pentru băuturi răcoritoare care au etichete. Capacitatea mașinii este cuprinsă între 20.000 – 60.000 sticle pe oră. Întreaga mașină poate fi sterilizată cu abur la 120 de grade timp de 30 minute sau cu substanțe chimice. Stticlele sosesc pe un conveier și sunt așezate cu ajutorul unei elice și transmise clemelor care le apucă de gât. Sticlele sunt așezate cu gura în jos de un sistem mecanic iar apoi sunt introduse în zona de tratament.

Fig 1.5 Modul de manevrare al sticlelor la intrarea și ieșirea din stație, [16]

Figura 1.7 Spălarea exterioară a sticlelor, [16]

O țeavă subțire intră câțiva milimetri în sticlă pentru a curăța interiorul acesteia. La sfârșitul scurgerii, sticla este luată și transferată la conveiorul tip bandă.

Fig 1.8 Spălarea sticlelor în interior, [16]

Fig 1.9 Spălarea navetelor sub jet de apă, [16].

Stația de umplere – prezintă un mecanism simplu și flexibil cu următoarele caracteristici:

Tipuri de ambalaje – sticlă și PET.

Construcție –de la 16 la 50 de valve de umplere.

Performanțe:

– până la 60.000 sticle/h (0,5 L sucuri)

– până la 45.000 sticle/h (2 L PET sucuri)

Fig 1.10 Stație de umplere a sticlelor, [19]

Stație de etichetare – este ultima fază a procesului tehnologic de ambalare înainte de punerea acestora în cutii. Etichetele au rolul de a informa consumatorul cu privire la denumirea produsului și din ce este compus, data fabricației și termenul de valabilitate. Forma, grafica și culoarea etichetei trebuie să constituie un mijloc de atragere a atenției a consumatorului.

Fig 1.12 Stație de etichetare, [19]

Stație de pasteurizare – are rolul de a conserva produsele prin încălzire la o temperatură sub 100°C, urmată de o răcire bruscă, astfel încât însușirile alimentului să rămână intacte.

Caracteristici tehnice:

-performanțe până la 150.000 sticle pe oră;

– produse tip sticlă și PET-uri;

– încălziri și răciri alternative;

– controlul continuu al pasteurizării, [16].

Fig 1.13 Stație de pasteurizare a sucurilor, [19]

Fig 1.14 Fluxul tehnologic al liniei de procesare a sucului proaspăt de fructe, [17].

Principalele părți componente sunt : 1-siloz, 2- elevator, 3-presă, 4-separator, 5-tancuri de stocare, 6-stație de tartament termic, 7-tancuri de interstocare, 8- stație de umplere Bag- in- box.

Caracteristici tehnice:

Capacitate în materie primă 800 kg/h;

Pasteurizaor 850 l/h;

Pompă de suc 2000l/h;

Elevator cu moară de fructe 5t/h;

Presă cu sită filtrantă 800 kg/h;

Stașie umplere la Bag-in-Box 1000 l/h. [16].

Fig 1.15 Linie de îmbuteliere a sucurilor de fructe, [16]

Unitatea performă de alimentare, 2- Mașină de sulare întindere- Contiform S, 3-Sistemul de transport aerian-AirCo, 4-Sistemul CIP, 5- Mixerul MSF, 6-Clătitorul cu jeturi variabile, 7-Instalația de umplere a PET-urilor, 8-Unitatea de alimentare cu capace, 9-Verificarea umplerii la nivel și încheierea unității de inspecție, 10-Sistemul de transport tip containărie (synCO), 11-Mașina de etichetare Contiroll, 12-Unitatea de inspecție a etichetei, 13-Ambalatorul de film/tavă, 14-Sistemul de transport al ambalajului, 16-Unitatea de ambalare, 17-Sistemul de trasnport al paletului (PalCO).

Linia de îmbuteliere duce la creșterea randamentului productivității operațiilor de dozare, închidere și etichetare a sticlelor tip PET. Modelul de căpuit așează, selctează și răsucește capacul în recipient, iar etichetarea aplică automat etichete pe recipient.

Recipientele goale sunt transportate în zona de clătire de unde sunt întoarse cu gura on jos in dreptul unor duze prin care este injectată cu presiune apa de clătit. După acest procedeu sticlele sunt aduse la instalația de umplere. Următorul proces este acela de căpuire unde are loc aplicarea și filetarea automată a capacelor. La ieșirea din zona de căpuire/dozare, sticlete sunt conduse de un tranportor în zona de etichetare unde este aplicată o etichetă autocolantă. După acest proces, fiecare recipient este inspectat în vederea aplicării corecte a etichetei.

Fig 1.16 Procedeul de preparare al sucurilor de fructe [14]

Prepararea sucurilor de fructe- sucurile se obțin din fructe sănătoase bine coapte, după îndepărtarea în prealabil a impurităților mecanice și microrganismelor prin metode adecvate (spălare). Fructele sunt apoi zdrobite în mașini cu valțuri și sucul se extrage fie prin presare cu ajutorul preselor hidraulice , fie prin centrifugare, fie prin macerare cu ajutorul unei soluții hidroalcoolice.

Sucul alcoolizat se păstrează în budane de stejar așezate în pivniță la temperatura de circa 12°C. În timpul depozitării, sucul se limpezește prin sedimentarea subsanțelor insolubile sau greu solubile în soluții alcoolice (ca pectine, proteine etc). La nevoie limpezirea sucului se face fie

prin cleire (mai ales cu gelatină-tanin sau cu bentonită), fie prin centrifugare, fie prin tratament enzimatic și filtrare. Randamentul în suc variază după calitatea fructelor și felul prelucrării și este cuprins între 65 și 85 l/100 kg, [14]

Prepararea maceratelor de citrice. Coaja fructelor se mărunțește în bucăți de 2—3 cm2 și se introduce în alcool de 60% în proporția de 1 parte coji la 1,8 părți soluție alcoolică; se amestecă la fiecare două zile. După 10—12 zile se extrage lichidul și se adaugă soluția alcoolică de 47%. După alte zece zile se înlocuiește cu soluție alcoolică de 45%, care se extrage la rîndul său după alte zece zile. Cele trei extracte se amestecă și constituie maceratul alcoolic de fructe citrice.

Tratarea apei- Pentru a avea apă corespunzătoare pentru prepararea băuturilor răcoritoare, se cere ca apa potabilă să fie dezaerată și dedurizată. Dezaerarea- această operație se face în scopul îndepărtării aerului dizolvat în apă. În apa dezaerată se poate face o mai bună impregnare a bioxidului de carbon, iar odată cu îndepărtarea oxigenului se asigură o mai bună conservare a băuturii față de acțiunea microorganismelor și conservarea aromelor specifice.

Operația se execută cu aparatul dezaerator care constă dintr-o coloană în care apa coboară sub formă de picături prin pulverizare, cu ajutorul unei pompe de vid se realizează cu aceasta un vid ușor care îndepărtează aerul din apă; apa este scoasă din aparat cu ajutorul unei pompe centrifuge. Pentru executarea acestei operațiuni în condiții bune trebuie respectate cu strictețe temperatura apei, debitul și vidul, [14].

Dedurizarea – apa care se folosește la prepararea băuturilor răcoritoare trebuie să aibă o duritate de maximum 6 grade germane.Calitatea apei utilizate are o deosebită importanță, aceasta contribuind la limpiditatea și calitatea gustativă a băuturilor răcoritoare.

Operațiunea de dedurizare se execută în instalații de dedurizare prevăzute cu schimbători de ioni cu capacitate de reținere a cationilor. Pentru realizarea durității prevăzute se recomandă respectarea debitului și regenerarea capacității de reținere a cationilor.

Prepararea siropului de zahăr. Se face mai ales după metoda la cald în cazane cu fund dublu prevăzute cu amestecător mecanic. Se introduce în cazan apă rece în proporție de 0,5 l pentru 1 kg zahăr, se încălzește până la 60°C și apoi se adaugă zahărul în mod treptat, continuând agitarea tot timpul.

După dizolvarea zahărului, siropul se fierbe în clocot în cca. 30 min, se elimină spuma, apoi se adaugă acid citric în cantitate de 123 g la 100 kg zahăr sau 95 g acid tartric, cu scopul de a face invertirea parțială a zaharozei în glucoză și fructoză, amestecul fiind mai solubil și mai dulce. Siropul astfel obținut are 64—66° zaharometrice, adică o concentrație de circa 840 g/l. După o răcire ușoară se filtrează pe un filtru cu plăci prin pânză de bumbac, apoi se răcește sub 25°C într-un schimbător de căldură în contracurent și se depozitează în vase de aluminiu.

Prepararea cupajului. Cupajul sau siropul de fructe este un amestec în cantități determinate al siropului de zahăr cu sucul de fructe sau maceratul alcoolic de citrice, acid citric și coloranți. Acest amestec este semifabricatul de bază al băuturii răcoritoare. Siropul de fructe se prepară în mod diferit de la un sortiment la altul, după felul componentelor și cantitățile întrebuințate, acestea fiind stabilite prin calcul, în funcție de rețetă.

Se amestecă mai întâi siropul de zahăr cu sucul de fructe, apoi se adaugă acidul citric dizolvat aparte în puțină apă caldă și în final colorantul alimentar, de asemenea dizolvat în apă caldă. Se omogenizează apoi totul prin recirculare cu ajutorul unei pompe. La urmă se analizează, se fac corecții dacă este cazul și se stabilește doza ce trebuie să se introducă în fiecare sticlă. În funcție de aceasta se reglează cantitatea de sirop la mașina de dozat (dozator), [14].

Prepararea apei carbogazoase. Impregnarea apei se face cu atât mai bine cu
cât temperatura ei este mai scăzută (aproape de 0°C), cu cât presiunea bioxidului de
carbon este mai mare și cu cât suprafața de contact între apă și gaz este mai mare.

Apa potabilă circulă printr-un schimbător de căldură în contracurent cu saramură răcită la -15°C. Temperatura apei scade astfel la 3—4°C. Apa răcită se introduce apoi într-o coloană înaltă (saturator) de circa 2 m umplută cu inele de gresie, unde este împărțită în șuvițe și stropi fini. Apa curge de sus în timp ce pe la partea inferioară pătrunde bioxidul de carbon sub presiune. Impregnarea se face la presiunea de 7 at, ceea ce asigură un conținut de minimum 0,4 g/100 ml.

Dozare și turnare. Siropul de fructe este trimis prin cădere la mașina de dozat cu funcționare automată. Aceasta are mai multe pahare dozatoare. Cantitatea de sirop se dozează volumetric în funcție de compoziție, prin reglarea corespunzătoare a nivelului în paharele dozatoare. Buteliile gata pregătite sunt aduse pe bandă la mașina de dozat, primesc siropul, apoi tot pe bandă sunt transportate la mașina de turnare automată.

Astupare și etichetare.Buteliile pline trec pe bandă la mașina de astupare (cu unul sau mai multe pistoane) unde se aplică în mod automat capsulele „coroana". Buteliile trec apoi la un aparat unde sunt răsturnate pentru omogenizare, apoi sunt controlate-(nivel, lipsă de impurități, etanșare etc.) după care merg tot pe bandă la mașina de etichetat. .

Această mașină funcționează de asemenea automat, are o capacitate orară corelată cu mașinile precedente și aplică etichete ștanțate într-un mod ce depinde de tipul constructiv al mașinii. Lipirea etichetelor se face cu un clei pe bază de dextrină sau amidon, pregătit în prealabil. După etichetare buteliile pline sunt trecute manual în lăzi, navete și recepționate pentru expediție, [18].

Soluții similare de utilaje caracteristice liniilor de îmbuteliere (sucuri).

Mașină de spălat tip tunel, cu o baie de spălare, AVE

O condiție esențială a conservării este pregătirea ambalajelor înainte de umplere, are se realizează prin operația de spălare. În general la ambalajele mari este o operașie mai ușoară deoarece impuritățile sunt formate din praf ți alte resturi, pe când la ambalajele mici, spălarea este mai dificilă pentru că pot avea resturi de grăsimi și depuneri solide cu rezisență mare la spălare.

Mașinile prezintă o capacitate cuprinsă intre 1000 și 35.000 de butelii pe oră. Consumul de apă este cuprins între 2 – 8 /h în funcție de dimensiunile mașinii, iar consumul de abur pentru încălzirea apei între 90-296 kg/h la o putere de 8,3 – 24,5 kW.

Buteliile au diametrul maxim în casetele port-butelii de 90 mm, dar pot fi spălate și alte dimensiuni la cerere, [2].

Fig.1.18. Schema mașinii de spălat model tunel, cu o baie de spălare

1.încărcare automată cu butelii,2. șprițuire internă și externă cu apă la 30 oC,3. înmuiere cu soluție detergentă la 65-75 oC,4. șprițuire pentru îndepărtarea etichetelor la 65-75 oC,5. șprițuire internă și externă cu soluție detergent,6. clătire cu apă caldă la 40 oC,7. clătire cu apă la 20 oC,8. zonă de scurgere,9. descărcarea automată a buteliilor.[13,2]

Caracteristici tehnice :

Tabelul 1.7 Producția mașinii de spălat butelii [2]

Instalație de suflare-întindere Contiform S

Acest sistem poate să utilizeze orice umpere care poate manipula sticlele PET. Avantajul aparatului de suflat spre deosebire de unul general este acela că nu transportoarele sau ventilatoarele sunt necesare ci mediul microbiologic este îmbunatațit pentru sticlele PET .Ele sunt curate când întră in sistemul de umplere și de aceea nu au nevoie de tratare.

Fig 1.19 Instalație suflare a buteliilor, [16]

1.Preformă de basculare, 2.Preformă abrupt a benzii transportoare, 3.Preformă de descifrare, 4.Preformă șinei de alimentare, 5.Cuptorul Contiform S, 6. Roata de sufalre, 7.Secșiunea liniară de transfer, 8.Umplerea, 9.Capsarea

Tabelul 1.8 Caracteristicile tehnice ale instalației de suflat, [16]

Mașină cu lanț transportor și o baie de spălare

Această mașină realizează spălarea automată a buteliilor prin înmuiere într-o baie de soluție ( sodică )de spălare , caldă , respectiv prin spituire de soluție și apă. Mașină deține în componentă sa două lanțuri transportatoare între care se fixează casetele purtătoare de butelii. Aceste lanțuri sunt ghidate pe roți de lanț și sunt puse în mișcare prin intermediul unui motor electric .

Dispozitivul de alimentare apleacă buteliile în niște jgheaburi și le include apoi în casete de spălare ( din material plastic sau tablă inox ) prevăzute cu locașuri de formă prismatică sau cilindrică. Numărul acestora variază , dimensiunile fiind în cea mai mare parte , 250 x 92 mm pentru buteliide un litru și 250 x 72 (60) mm pentru butelii de 0 , 5 l , în funcție de formă acestora. Casetele dețin în partea dinspre interiorul mașinii o construcție deosebită pentru a nu permite buteliilor să cadă din celule ( atunci când acestea se află pe ramură superioară ) dar care permite așezarea gâtului buteliei deasupra duzei de spălare , [2].

Au în componență casete care au o placă rabatabilă, longitudinală care menține buteliile în celule, care se poate rabate în momentul în care permite intrare și ieșirea acestora. Casetele sunt deplasate în zona de înmuiere și prin celelalte zone de șprițuire. În prima fază se realizează înmuierea și spălarea la interior și exterior la o temperatură de 65 de grade. În a doua fază se realizează șprițuirea la interior cu soluie alcalină la 80 de garde după care începe operația de clătire, mai întâi cu apă caldă 40…45 de grade și spoi cu apă de la rețea. De asemenea, mașina este prevăzută cu o hotă cu ventilator pentru eliminarea vaporilor.

Fig 1.20 Mașină cu lanț transportor și o baie de spălare, [2]

1.Dispozitiv de alimentare, 2.Baia de înmuiere, 3.Zona de scurgere, 4.Separator de etichete, 5.Dușuri cu apă caldă, 6.Rezervor de recuperare, 7.Dușuri pentru spălare interioară, 8.Clătire cu apă caldă, 9. Rezervor de recirculare, 10.Zonă de clatire, 11.Zona de scurgere, 12.Tablou electric, 13.Dispozitiv de evacuare, [2]

Instalație de dozare-umplere cu lichid sub vid

Fig 1.21 Instalație de dozare-umplere cu lichid sub vid, [9]

1- ambalaj; 2 -platou; 3 – garnitura de etansare; 4 – placa; 5 – rezervor; 6 – conducte de scurgere; 7 – centrator; 8 -pompa de vacuum; 9 – conducta; 10,11 – conducte de aer; 12 – conducta de alimentare; 13-plutitor.

Umplerea sticlelor decurge în felul următor: un transportor cu plăci aduce ambalajele care sunt așezate pe platourile (2) ale mașinii. Platourile acționate pneumatic ridică și fixează gâtul sticlei prin centratorul inelar (7) la garnitura de cauciuc (3), împingând placa (4) și comprimând resortul de readucere. Lichidul alimentat prin conducta (12) în rezervorul (5) are menținut nivelul constant prin plutitorul (13). Din rezervor lichidul curge în sticla prin conducta (6). Curgerea este activată de absorbția aerului din sticlă prin depresiunea realizată de pompa de vacuum (8) în instalație, [9].

Mașină de etichetat Innoket RFL

Fig 1.22 Schema de principiu a mașinii de etichetare, [16]

Rolele de etichete sunt aduse în zona de etichetare și spoi tăiate la lungimea dorită, fiind controlată cu ajutorul unui senzor de poziție. Părțile de capăt ale unei etichete sunt lipite una peste alta datorită sistemului rotativ. O cameră de vid este folosită pentru a ține etichetele, a le tăia și aplica ăn procesul de etichetare.

Innoker RFL are o flexibilitate ridicată deși este o mașină mică, ușor de întreținut cu un design compact, astfel fiind integrată în orice linie de îmbuteliere.

Caracteristici tehnice :

diametrul sticlelor procesate : 40-130 mm

capacitate 12.000 sticle/h

înălțimea sticlelor procesate : 110-350 mm

lungimea etichetelor : 150-425 mm, [16]

Mașina de umplut RXGF 24-24-6

Caracteristici:

Mașina are o structură compactă, sistem de control complet, operare ușoară și un grad ridicat de automatizare

Pentru a schimba forma sticlei, operatorul are nevoie doar de a înlocui roata-stea, șurubul buteliei de alimentare și placa de ghidare cu arc

Piesele în contact media sunt realizate din 316L și nu au unghiuri oarbe de proces, pentru a permite o curățare ușoară

4) Are o supapă de umplere de mare viteza, lichidul asigurat are un nivel precis și nu reies deșeuri.

 5) Peste vârful capacului intervine un dispozitiv cu cuplu magnetic constant pentru a asigura o calitate de acoperire și pentru a preveni deteriorarea capacului flaconului.

6) Sistemul de control este reprezentat prin funcția de control a vitezei de producție, detectarea unui potențial defirit în capac, printr-un bloc de sticlă cu oprire automată și prin contorizarea numerică a producției.

7) Mașina aplică un sistem de aranjare a capacelor extrem de eficient care are un control de sine complet și un dispozitiv de protecție.

 8) Mașina este echipată cu un dispozitiv complet de protecție la suprasarcină, care poate asigura în mod eficient echipamentele și operatorul.

9) Principalele componente electrice și componente pneumatice sunt folosite la efectuarea celor mai celebre produse de marca din lume.

10) Operarea aparatului este controlată printr-un touch-screen avansat care poate satisface si usura comunicarea om-mașină.

Modelul RXGF 24-24-6

Nivelul poziției de lucru : Clătire 24 , Umplere 24, Punerea capacului 6

Capacitatea de producție 8,000-10,000 BPH (500 ml)

Presiunea sursei de aer 0.7 MPa

Consumul de aer 0.8M3 / min

Presiunea apei de clatire 02-0.25 MPa

Consumul apei de clătire 1.8 tone/ ora

Dimensiune 2,830 x 2,130 x 2,700 ( L x W x H)

Greutate 5000 kg

Fig 1.23 Mașină de umlput RXGF 24-24-6, [16]

1.4. Prezentarea și justificarea tehnico-economică a soluției propuse;

1.4.1 Prezentarea fluxului tehnologic propus și a utilajelor corespunzătoare acestuia

Componentele secției de umplere sunt următoarele :

• gospodăria cu butelii goale – care cuprinde terenul pentru butelii goale și zona pentru pregătirea buteliilor înainte de introducerea lor în mașină de spălat ;

• birourile și depozitele anexe -care cuprind depozitele de etichete , piese de schimb , produs finit pentru îmbuteliat în 24 h, laborator, birouri, grup social ;

• secția de îmbuteliere – care cuprinde mașinile de spălat ( navete și sticle ), mașină de umplut sticl, mașină de închis, mașină de etichetat, mașină de introdus navete, mașină de scos navete, puncta de control ;

• depozit produs finit .

De la despachetat sticlele sunt transportate cu ajutorul unei benzi transportate la mașină de spălat Dupa ce sunt spălate, sticlele sunt verificate cu ajutorul unui detector. La sfârșitul acestor operații se fixează etichetele cu ajutorul mașinii de etichetat.

Controlul de calitate se realizează sub formă de :

• controlul current al calității (executat de operatori );

• controlul complet al calității (laboratoare specializate).

Prezentarea utilajelor

1.Mașină de spălat butelii SOMEȘ 15

Domeniul de utilizare este spălarea buteliilor de sticlă înainte de dozarea cu lichide, [21].

Condiții de amplasare:

• Montajul mașinii de spălat butelii și punerea în stare de funcționare la beneficiar, se va face cu asistență tehnică a întreprinderii de montaj împuternicite;

• Înainte de montare se va efectua fundația necesară, conform planului de fundație. Cota de fundare și alte elemente de rezistență se vor dimensiona de beneficiar, în funcție de rezistență solului;

• Amplasarea mașinii de spălat în cadrul liniilor de îmbuteliat se face conform planului de amplasament;

• Intrarea aburului de încălzire la presiunea de 1…4 bar se face prin conducta DN 65;

• Ieșirea condensului se face prin oală de condens și conducta DN 25;

• Intrarea apei potabile în rețea , cu presiunea de 1,5 bar se face prin conducta DN 65;

• Intrarea aerului comprimat cu presiunea de 5…6 bar , cu o racordare de DN 6;

• După montarea mașinii, se va execută un rodaj, cu o durata minimă de 14 schimburi a 8 ore, la capacitatea medie de 4500 but/h. Numai după acest rodaj mașină poate să lucreze la capacitatea efectivă de spălare;

• Pentru eliminarea etichetelor din bazinul de înmuiere sunt momntate două tobe rotative care asigura totodată filtrarea leșiei, [21] .

Caracteristici tehnice :

• Motorul mesei de alimentare : 1,1 kW; 1500 rot/min ;

• Motorul benzii de alimentare : 0,55kW; 750 rot/min ;

• Motorul tamburului de aliminat etichete : 0,75 kW; 750 rot/min ;

• Pompă de ieșire I : H -20; Q = 20 m³ ;

• Motorl de alimentare : 5, 5 kW ; 3000 rot/min ;

• Pompă de ieșire ll : H =20 m; Q = 100 m³ ;

• Motorul de antrenare : 11 kW; 1500rot/min ;

• Pompă de apă caldă : H = 20 m³; P = 3 kW; n = 3000 rot/min ;

• Motorul dispozitivului de uscat butelii : P =4 kW; n = 3000 rot/min ;

• Puterea totală instalată : P = 26,2 kW ;

• Numărul coșurilor de pe un rând : 20 ;

• Capacitatea bazinului de înmuiere cu ieșire 1: 3260 kg ;

• Capacitatea bazinului de înmuiere cu ieșire ll : 1625 ;

• Capacitatea bazinului cu apă caldă : 560 kg ;

• Consum de abur : Q (abur) = 255 kg/h la presiunea p = (0,1 + 0,4) MPa ;

• Consum de apă : Q (apă) = 4500 kh/h ; p = 0,15 MPa ;

• Consum de aer comprimat : Q (ac) = 1 m³/h ; p = ( 0,5 / 0,6 ) MPa ;

• Dimensiuni de racordare :

Abur : DN 65 [mm] ;

Condens : DN 25 [mm] ;

Apă de rețea : DN 65 [ mm];

Aer comprimat : DN 6 [mm] ;

• Dimensiuni de gabarit:

Lungime : 8240 mm ;

Lățime : 2600 mm ;

Înălțime : 2480 mm ;

Masă netă : 21002 kg , [21] ;

Figura 1.14 Schema mașinii de spălat butelii Someș

2 . Mașină de umplut butelii din sticlă fără presiune tip SOMEȘ 24

Domeniul de utilizare este umplerea în butelii de sticlă a lichidelor alimentare cu fluiditate – apropiată de apă – care se pretează la umplerea fără presiune, [22].

Mașină se poate utiliza și pentru umplerea altor lichide (ulei comestibil, sucuri de fructe și legume, nectaruri ) cu dimensiunea capacității , stabilită după caz în funcție de comportarea lichidelor respective și de condițiile de umplere, [22] .

Mașină poate f utilizată în încăperi industriale având temperatura ambianța între ( +16…+ sau – 25) C și umiditatea relativă maximă 35% .

Mașina se compune din :

Dispozitiv de umplere

Din punct de vedere funcțional constituie partea principală a mașinii; realizează umplerea buteliilor cu produsul de îmbuteliat, [22] .

Are o construcție de tip carusel și se compune din următoarele subansamble:

1. Batiu – (partea fixă).

Este compus din două piese inelare de construcție turnată, camă și trei picioare fixate de inelul inferior. Inelele sunt îmbinate între ele cu ajutorul unor piese de legătură.

2. Suport rotativ.

Este o construcție sudată și servește la fixarearidicatoarelor de butelii și la fixarea rezervorului, îndeplinirea și funcțiunea distribuitorului de aer comprimat a ridicătoarelor de butelii.

3. Lagăr coroana dințată.

Servește atât lagăr cu rulmenți cât și roată dințată. Cu ajutorul lui se face fixarea suportului rotativ pe batiu pe de o parte , iar pe de altă parte acționarea suportului rotativ .

4. Agrenaj de acționare pentru rotirea suportului rotativ.

Se compun din două perechi de roți dințate ( Z4 și Z5 ; Z6 și Z7 ) împărțite pe trei axe și sprijinite pe rulmente .

5. Rezervor

Servește pentru primirea lichidului de îmbuteliere și că suport al ventilelor de umplere. Este prevăzut cu un capac și un plutitor pentru reglarea nivelului de lichid în rezervor. În mijlocul capacului este plasat capul de legat rotativ pentru racordul de aspirație și a conductei de alimentare cu lchid de îmbuteliat. Ștuțul racordului conductei de alimentare este telescopic pentru a permite reglarea în înălțime a rezervorului după înălțimea buteliilor.

6. Sistemul de ridicare a rezervorului.

Este fixat pe suportul rotativ și constă din: 4 șuruburi cu flansa fixate pe suportul rotativ, 4 dispozitive de înălțare prevăzute cu roată cu lanț și fixate de rezervor prin flanse cu rulmenți.

Cele patru dispozitive corespund cu șuruburi și sunt legate între ele cinematic cu lanț articulat în scopul rotirii lor simultane. Acționarea se face manual cu ajutorul unei manivele care poate fi aplicată la oricare dintre cele patru dispozitive.

7. Alimentator de aer.

Se compune dintr-o parte rotativă, una fixă și manșetele de etanșare dintre ele. Servește pentru racordarea mașinii cu rețeaua de aer comprimat.

8. Cap de umplere.

Un număr de 24 de bucăți, sunt fixate în orificiile din fundul rezervorului, amplasate echidistante pe un cerc de diviziune. Ventilul este uun subansamblu tipic din punct de vedere funcțional și în construcție se disting următoarele elemente: elemente pentru centrarea gurii buteliei, organul de deschidere -închidere a scurgerii lichidului; secțiunea de scurgere a lichidului; secțiunea de evacuare a aerului din butelie.

9. Dispozitiv de ridicat butelii.

Un număr de 24 bucăți sunt fixate de suportul rotativ, amplasate echidistant pe un cerc dedivizare astfel încât talpă fiecăruia se află sub un ventil de umplere. Asigurarea ridicării buteliilor în vederea introducerii țevii de umplere în butelie. Acest dispozitiv este pneumatic. Pun sub presiunea aerului comprimat talpă se aflain poziție ridicată, coborârea fiind comandată de camă fixată pe batiu.

10. Tavă de colectare.

Este din tablă inoxidabilă, fixată de piesă inelară inferioară a batiului. Scopul ei este captarea lichidului ce s-ar putea pierde în cazul neetanseitatilor de la venticul, [22].

B)Dispozitiv de alimentare – evacuare, [22].

Din punct de vedere funcțional este o parte secundară a mașinii asigurând următoarele operații auxiliare:

preluarea buteliile goale de la linia de transport și introducerea lor pe talpă ridicătoare de butelii ;

preluarea buteliilor umplute de la talpă ridicătoare de butelii și returnarea lor pe linia de transport .

Acest dispozitiv mai cuprinde și partea de comandă și de acționare a mașinii, [22].

Din punct de vedere funcțional construcția constă în următoarele subansamble:

1. Batiu.

Se compune dintr-un corp turnat, capace frontale, laterale și de spate în patu picioare. Suprafață supapei este acoperită cu tablă din oțel inoxidabil prevăzute cu margini adecvate pentru scurgere. Prin acestea se asigura atât condiții pentru menținerea curățeniei cât și protecția contra coroziunii deoarece, se exclude posibilitatea pătrunderii cioburilor de sticlă, scurgerii în batiu a produsului îmbuteliat, a soluțiilor de spălare, de dezinfectaresi a apei de clătire.

Capacele sunt prevăzute cu închizători, cu ajutorul cărora pot fi deschise și închise rapid în vederea executării reviziilor sau a reparațiilor urgențe. Sus pe partea stânga și dreapta a batiului se află două țevi de protecție a cablurilor, insurubabile în interiorul inelelor ridicate.

2. Sistemul de acționare. Se compune din următoarele subansamble amplasate în interiorul batiului;

a) Motorul electric, fixat pe un suport deplasabil în scopul varierii vitezei de lucru a mașinii.

Deplasarea suportului se face cu un ax filetat prevăzu cu roată de mâna fixată pe partea stânga a batiului.

b) Variator de rotații compus din roată elastică cu discuri conice, montată pe axul motorului electric; contraroata (Rc) montată pe axul de intrare al reductorului melcat. Butucul roții cuprinde un cuplaj de siguranță cu fricțiune (Cr) pentru protecția mecanismelor în caz de blocaje; curea trapezoidală lată.

c) Reductor melcat cu roată dințată (Z3) pe axul de ieșire.

3. Mecanism de antrenare al șnecului de primire a buteliilor de la lnia de transport. Constă în tr-un agrenaj cu roți conice. (Z13 și Z14) cu un ax vertical și unul orizontal așezate într-o carcasa turnată în aluminiu. Axul vertical are pe capătul interior o roată dințată cilintrica (Z12) prin care primește mișcarea.

Axul orizontal pe căpăul ieșit din carcasa are o flansa cu știfturi pentru sprijinirea și antrenarea șnecului. Axele sunt sprijinite pe lagărele cu rulmenți.

4. Șnecul (M1…4) de primire a buteliilor goale. Este un accesor în patru pante de profil, corecpunzator diferitelor diametrice a corpurilor buteliilor. Are rolul de a menține coloana de butelice sosește la mașină și a introduce buteliile una câte una în locașurile roții stelate a dispozitivului de alimentare.

5. Lagăr șnec. Se compune dintr-un corp turnat și un ax care se poate roți circular. Axul poate fi scos din bucșa pentru schimbarea șnecurilor, iar după introducerea la loc se fixează contra deplasării axiale cu o piulita olandeză specială. Servește pentru sprijinirea sencului la capătul dinspre partea de sosirea buteliilor.

6. Ax intermediar. Se compune din două roți dințate (Z10 și Z11) fixate între locuri libere pe ax, montate pe rulmenți.

Servește la transmiterea mișcării de la dispozitivul de alimentare la mecanismul deactionare al șnecului; contribuie și la realizarea raportului de transmitere dintre dispozitivulde alimentare și șnec.

7. Dispozitiv de alimentare. Constă dintr-un ax montat pe rulmenți. La capătul inferior se află roți dințate de acționare (Z9). Pe capătul superior are o roată stelată (RS1…4). Roată stelată este un accesor în patru variante deprofil, corespunzător diametrului corpului buteliilor. Servește la așezarea buteliilor pe tălpile ridicătoare de butelii, respectiv sub ventilele de umplere. În acest scop pe departe are o poziție a ocasurilor bine corelată cu ventilele de umplere fixate pe fundul rezervorului, iar pe de altă parte există un raport de transmisie bne stabilit între poziția roții stelate și a rezervorului.

8. Dispozitiv de evacuare.

Este o construcție similară cu dispozitivul de alimentare cu deosebire că butucul roții dințate (Z8) cuprinde un cuplaj de siguranță (C2), cu bile aplicate frontal. Servește la scoaterea buteliilor umplute de pe tălpile ridicătoare de butelii și reintroducerea lor pe linia detransport. În acest scop – că și la dispozitivul de alimentare – are o pozițe a locașurilor corelată a ventilelor de umplere și un raport de transmitere stabilitintre rotația roții stelate și a rezervorului.

Cuplajul de siguranță (C2) servește la oprirea mașinii în cazul rămânerii buteliilor defecte pe țevile de umplere sau aglomerarea buteliilor pe linia de transport ce duc la blocarea roții stelate. În acest caz cele două semicupe se desfac, acționând un microintrerupator intercalat în circuitul de oprire a mașinii.

9. Dispozitivul de siguranță 1.

Constă dintr-un ghidaj fixat pe două role oscilante în așa fel că rezultă un sistem paralelogram. Dispozitivul este amplasat vis-a-vis cu melcul de primire a buteliilor. Distața dintre ghidajul lateral și melcul de primire a buteliilor este reglabilă în funcție de diametrul buteliilor. În cazul aparițiilor unor butelii cu diametrul corpului mai mare, prin apăsarea ghidajului lateral acționează un microintrerupator intercalat în circuitul de oprire al mașinii.

. Cutia de comandă .Este compusă din:

butonul de comandă pentru mașină : de pornire , de oprire , de impuls ( pentru acționarea cu impulsuri scurte );

butonul de comandă pentru aspirator :de pornire , de oprire ;

ventil de aer comprimat;

etichete indicatoare ;

opritor de siguranță compus dintr-o placă oscilantă și un microintrerupator pentru a nu se aglomera buteliile) .

Cutia este aplasata vis-a-vis cu roată stelată de evacuare, [22].

C) Aspirator

Servește la realizarea depresiunii în rezervorul mașinii, necesar pentru asigurarea condițiilor tehnice mecanismului la umplerea fără presiune la nivel constant. Se așează lângă mașină astfel că să nu împiedice lucrările de servire și întreprindere curentă. Legătură funcțională se face cu un tub de cauciuc, [22].

Caracteristicile tehnice principale :

numărul ventilelor de umplere : 24;

domeniul de reglaj al capacității : (3100-6600) but/h ;

capacitatea nominală cu butelii de 1 litru și lichide cu caracteristici fizice apropiate apei : 3000 but/h ;

nivelul de umplere este la planul gurii cu ventil lung : 30…90 + sau – 8 mm ;

formă buteliilor : cilindrică ;

diametrul buteliilor : ɵ56+sau – 1.5 …. ɵ92 +sau-2 mm ;

lungimea porțiunii cilindrice a corpului : minim 100 mm ;

înălțimea totală : (190…300) mm ;

diametrul gurii : interior : min ɵ16 mm ;

exterior: max ɵ29 mm ;

gură buteliei conform : STAS 4887-74

STAS 6337-74

STAS 10182-75;

condiții generale : conform STAS 1334-73 ;

tensiunea de alimentare: 380/220 V ;

felul curentului:trifazic alternativ , 50 Hz;

puterea motorului electric de acționare : P=1.1 kW ;

puterea moorului electric al aspiratorului : P=2.2 kW ;

aer comprimat : presiunea 2…2.5 bar

consului: max lm³ N/h ;

înălțimea nivelului de lucru : 975–1025 mm ;

alimentarea cu lichid de îmbuteliat : dimensiunea țevi : exterior ɵ40 x 1 mm ;

racordarea: prin mandrinare ;

poziția conductei la racord : orizontală ;

presiunea la alimentare : pa= 3…6 ml apă ;

masă netă : 1450 kg ;

masă netă în stare de funcționare : 1550 kg ;

personalul de deservire : 1 om ;

racorduri de legătură :

r1 – servește pentru aer comprimat ;

r2 – servește pentru produsul de îmbuteliere ;

r3 – servește pentru termometru (facultativ) ;

r4 – servește pentru cablu; de calibru al motorului electric de acționare ;

r5 – servește pentru cablul legăturii de comandă .

Mașină de umplut se compune din :

a) dispozitiv de umplere ;

b) dispozitiv de alimentare-evacuare ;

c)aspirator, [22].

3. Mașină de roluit capace tip ALPI-10

Mașină este destinată închiderii buteliilor din sticlă cu capsule din aluminium cu limba de capsule pentru butelii cu filet, [23] .

Această mașină se compune din:

dispozitiv de alimentare – evacuare ;

mecanismul de roluire, [23].

Caracteristici tehnice:

viteză de lucru : (3000-6000) but/h (reglabil , fără trepte ) ;

butelii utilizabile : cu corp cilindric ;

diametrul buteliilor : 58…92 mm ;

înălțime : 190…330 mm ;

alimentare cu capace : manuală ;

numărul capetelor de roluire : 10 bucăți ;

electromotorul de acționare : 1.1 kW ; 915 rot/min ;tensiunea de lucru : 220/280 V la 50 Hz ;

turația caruselului ( mecanism de roluire) :

minimă : 3.7 rot.min

maximă : 11 tot.min ;

presiunea aerului comprimat pentru exercitarea forței de apăsare a capacelor în timpul roluirii : 3 daN/cm 2 ;

masă netă : 860 kg ;

dimensiune de gabarit :

lungime : 960mm ;

lățime :1260 mm ;

înălțime:2100 mm , [10].

Descrierea constructiv-funcțională

Mașină de roluit capace ALPI-10 execută operația de închidere a buteliei de sticlă cu capsule din aluminium cu limba sau prin schimbarea tampoanelor capetelor cu altele din dotarea utilajului, închiderea cu capsule pentru butelii cu filet, [23].

Este un utilaj cu funcție complexă, compus din mai multe subasamblate:

a) Dispozitiv de alimentare – evacuare asigura mișcările principale ale utilajului. În interiorul batiului, pozityia 38, este asamblat grupul de antrenare format din motor electric – variator de turații – reductor. Roată dințată fixată pe capătul arborelui de antrenare a reductorului transmite mecanismului de roluire precum și roților stelate. La felul de lucru, dirijarea butelilor spre mecanismul de roluire se execută prin șnecul de alimentare cu mișcare sincronizată cu cea a roții stelate. Șnecul are rolul dea menține buteliile înainte de intrarea lor în roată stelată, a le distanță și de a împiedică (incluzând și dispozitivul de siguranță poziția 24 ajungerea în roată a buteliilot necorespunzătoare că diametru.

b) Mecanismul de roluire se compune din: discul portant buteliei, căruia i se comprimă mișcarea de rotație prin intermediul agrenajului cu roți dințate și discul portant al capetelor de roluire în care sunt fixate și dispozitivele de acționare a capetelor. Reglajul în funcție de înălțimea buteliilor (concretizat în mărimea sau micșorarea distanței dintre discul portant al buteliei și capetele de roluire) se execută printr-un sistem glisant acționat prin piulita, [23]

Punerea în stare de funcionare

se reglează înălțimea utilajului în juncție de înălțimea celorlalte utilaje din linie ;

se verifică nivelul uleiului în reductor ;

reglarea în funcție de înălțimea buteliilor, caracterizată prin mărirea sau micșorarea distanței dintre capetele de roluire și placă de fugă a buteliilor , se va execută manevrând piulita sistemului de ridicare prin introducerea unei tije 12 în orificiile aplicate în piulita. Se va îndepărta știftul de siguranță din piulita, fiind reintrodus după efectuarea reglajului.

reglarea în funcție de diametrul buteliilor se execută în limita marjelor de eroare corespunzătoare pe roțile stelate, reglarea șnecului de alimentare, atât pe mașină cât și pe accesorii, [23].

Diametrele marcate 58…64 a sticlelor și lirelor montate pe mașină, reprezintă limitele de diametre ce pot fi preluate de lira sau stea, diametrul 64 reprezintă diametrul maxim al buteliilor în zona de ghidare a sticlelor, respectiv 110 mm de la baza buteliilor, în înălțime, [23].

se așteaptă aglomerarea a minim 20 butelii în față șnecului de alimentare ;

se verifică dacă toate aparatorle și capacele sunt montate corespunzător ;

se se apasă butonul "pornire", [23].

Urmărirea în timpul funcționarii:

a) modul de preluare a buteliilor de roată stelată și introducerea lor corectă , sub stelele de roluire precum și modul de preluare a evacuare;

b) funcționarea corectă a capetelor de roluire;

c) așezarea corectă a capacelor pe gură buteliilor înainte de introducerea în șnec.

Condiții speciale

Să se asigure închiderea etanșă a buteliilor.

Spargerile să nu depășească 0,2% în condiția utilizării buteliilor recuperate, [23]

4. Mașină liniară de etichetat tip L 6/5

Această mașină este destinată etichetării buteliilor din sticlă.

Caracteristici tehnice:

capacitatea de producție : 4000-10000 but/h ;

felul curentului : 3×380 V , 50 Hz ;

puterea instalată : 2 kW ;

tensiunea de comandă : 24 V ;

consum de aer comprimat : 6 Nm3/h ;

presiunea de lucru : 0,6 Mpa ;

formă buteliilor : cilindrică ;

dimensiunea buteliilor : 52 90 + sau – mm ;

înălțimea porțiunii cilindrice : minim 100 mm ;

dimensiunea etichetelor : lățime ( 50 130 ) mm ;

înălțime (50 130 ) mm ;

distanță minimă dintre mărimea inferioară a sticlei și fundul buteliei : 5 mm ;

dimensiuni de gabarit :

lungime : 4250 mm

lățime : 1720 mm ;

înălțime : maxim 1880 mm ;

lungimea transorturilor cu butelii : 4320 mm ;

înălțimea de lucru : 1000-1015 mm ;

masă netă ( cu un set de accesorii) : 1552 kg, [24].

Avantajele acestei mașini sunt:

principiul de etichetare sigur și garantat ;

schimbarea ușoară și rapidă a șnecului de admisie (în cazul diferitelor diametre ale recipientelor ) ;

reglaj simplu al magaziei , în cazul altor înălțimi de etichetare se face prin manivelă ;

suportul masiv și solid asigura o magazie de etichete fără vibrații ;

scoaterea comodă a pieptenelui de răzuire și a cilindrului cu clei pentru curățare rapidă ;

reglajul filmului cu clei se face printr-o răsucire mică a roții striate ;

dispozitiv de strângere rapidă a curelei de presare finală, [24] .

Mod de funcționare

Clemele comandate circular centrează sticlele pe gât și corp. Etichetele sunt preluate din magazia fixă de segmente foarte fin unse cu clei și sunt impregnate în totalitate cu un flm de clei. Grosimea filmului de clei se poate regla exact. Tobă cu clești cu vacuum preia apoi etichetele impregnate cu clei de pe segmente, le transporta în față sticlelor în mișcare și le aplică simultan vertical pe gâtul sticlei cu ajutorul unui cauciuc de aplicare, [24].

Cunoscând construcția și funcționarea masnilor , pot fi înlăturate foarte ușor deranjamentele ce apar în timpul funcționarii ;

Timpul de scurgere al lichidului este mic , deci productivitatea este mare ;

După reparare , mașinile se rodează și se pun în funcțiune ;

Asigura o acțiune optimă de curățire și dezinfectare a sticlelor provenite din rețeaua comercială ;

Funcționarea acestei linii de îmbuteliere se reglează cu consum redus de energie ;

Este posibilă reglarea (și adaptarea altor tipuri de sticle ) după înălțimea buteliei ; prospect, [24].

1.4.2 Justificarea tehnico-economică a soluției propuse

Metodă STEM se bazează pe folosirea utilităților decizionale prezentând avantajul că în mulțimea " C " a caracteristicilor analizate pot fi incluși toți parametri care influențează în sens pozitiv sau negativ utilitatea totală în exploatare , și anume : parametri cuantificabili ( lei/ha ; kW ; ha/h ; t/ha ; t/h ; etc ) cât și cei necuantificabili , exprimați prin aprecieri calitative ( foarte bun , bun , semnificativ , distinct semnificativ , etc ).

Pentru aplicarea acestei metode este necesar să se parcurgă următoarele etape:

1. Se întocmește lista utilajelor (tehnologiilor) supuse analizei. Se aleg utilaje, respectiv tehnologii, care au aceeași destinație și care fac parte din aceeași clasa (comparabile între ele).

Se întocmește un tabel în care pe coloane se trece mulțimea "m" a utilajelor supuse analizei U=a, , …. a, iar pe liniile tabeluluise trece mulțimea " n " a performanțelor (caracteristicilor) luate în studiu , pe baza cărora se calculează utilitatea totală în exploatoare C= aa.

2. Mulțimea C a caracteristicilor (criteriilor de departajare) se împart în două submulțimi, astfel:

submulțimea "" (j ϵ ) a caracteristicilor și performatelor care , este de dorit că în exploatoare să aibă valori catmai mari (submulțimea criteriilor de maxim );

submulțimea "" (j ϵ ) a performanțelor care este de dorit că în exploatoare să aibă valori cât mai mici (submulțimea criteriilor de minim ) Evident că

3. Se elaborează o matrice a utilităților, valorile utilităților ( 0≤≤1) stabilindu-se astfel :

pentru submulțimea )se acordă valoarea =1 , utilajului (sau tehnologiei)la care caracteristică j analizată are valoaea cea mai mare = 0 și utilajului la care caracteristică respectivă are valoarea cea mai mică ;

pentru submulțimea )se acordă valoarea = 1 utilajului (sau tehnologiei ) la care criteriul analizat are valoarea cea mai mică =0 utilajului la care criteriul respectiv are valoarea maximă ;

Celelalte utilaje, la care caracteristică j are mărimea cuprinsă între valorile maxime și minime stabilite ( min < < max) , vor avea utilitatea cuprinsă în intervalul 0 < <1 , care se calculează prin interpolari liniare , cu următoarele relații :

în care reprezintă mărimea criteriului de departajare j la utilajul (sau tehnologia) i .

4. Se construiește vectorul de ierarhizare a performanțelor și caracteristicilor în concordanță directă cu importantă lor în exploatare : ex [] (1.6)

5. Se construiește o matrice

Acești coeficienți de importantă se acordă astfel:

Nota: I – indifferent; P – referabil; PP – de doua ori preferabil mult mai preferabil ).

Mulțimea criteriilor de departajare se structurează pe trei niveluri de importantă, între care există relațiile: (1.8)

6. Se calculează mărimea ponderilor acordate caracteristicilor conform importanței lor pentru exploatare:

În care: 0 < <1 si

Se calculează utilitatea totală în exploatare a utilajelor analizate și se elaborează clasamentul de ierarhizare a acestora, cu relațiile:

U

Cu i=1,2,….,m si

Se adopta utilajul (sau tehnologia) care ocupă primul loc în clasament, deoarece asigura eficientă maximă în activitatea de producție .

În cazul de față se face analiză mai multor mașini de umplut pentru lichide, având diferite capacități de lucru și diferite caracteristici tehnico-funcționale.

Aceste mașini de umplut, precum și caracteristicile tehnice luate în studiu sunt prezentate în tabelul nr 1.11.

Dintre caracteristicile tehnice prezentate interesează, printre altele: capacitatea de lucru a mașinilor de umplut (pentru butelii de un litru) (but/h); puterea instalată (kW) ; masă utilajului (kg) ;

suprafața ocupată ( ) ; înălțimea mașinii (m) , diametrul maxim și înălțimea maximă a buteliilor (mm), etc.

Pe baza caracteristicilor luate în studiu au fost calculate conform metodei , valorile utilităților care sunnt prezentate în tabelul nr.4.4 , considerând caracteristicile C2 , C3 , C6 , C7 – criterii de minim (n2) , iar C1 , C4 , C5 – criterii de maxim (n1).

Conform metodei a fost stabilit vectorul de ierarhizare a performanțelor mașinilor de umplut analizate, în corcondanta lor în exploatare, această arată astfel:

(C1lC4lC5) P (c2)

(C2) P (C3 l C6 l C7)

(C1 l C4 l C5) PP (C3 l C6 l C7)

Tabelul 1.9 Caracteristicile tehnice ale unor masini de umplut existente de exploatare

Tabelul 1.10 Valorile utilitatilor stabilite pe baza relatiilor de calcul (1.4) si (1.5)

Tabelul 1.11 Matricea coeficienților de importanță (metoda DISTEH)

Ponderile acordate caracteristicilor tehnice analizate, conform importanței lor în exploatare calculate cu relația (1.9) sunt :

=0,062

2/64=0,31

Cu ajutorul acestor valori și al utilităților parțiale prezentate în tabelul nr 10, s-au calculat utilitățile totale în exploatare ale utilajelor analizate:

= 10,25 + 10,094 + 10,062 + 0,6430,266 + 10,25 + 1 0,031 = 0,339

=0.0,25 + 0.0,094 + 0.0,062 + 0,286.0,266 + 0,12.0,25 + 0.0,047 + 0.0,031 = 0, 106

= 0,813.0,25 + 0,673.0,094 + 0,222.0,062 + 0.0,266 + 0.0,25 + 0,875.0,047 + 0,563.0,031 =0,85

Efectuând clasamentul în ordinea descrescătoare a utilităților totale în exploatare a acestor mașini de umplut ce constă că pe primul loc se situează mașină de umplut SOMEȘ 24, care are utilitatea totală în exploatare

Clasamentul mașinilor de umplere, ținând seama de criteriile de departajare și coeficientii de importantă acordați , se prezintă astfel :

> >>

Pentru alte criterii de departajare și alți coeficienți de importantă (eventual mai multe nivele de ierarhizare) clasamentul utilajelor , după valorile lor de exploatare , se poate prezența astfel .

Este important însă, ce se urmărește , adică care este (sunt) criteriul (criteriile) de departajare care are (au) ponderea (coeficientul de importantă) cea mai mare .

CAPITOLUL II

ANALIZA OPERAȚIILOR CARACTERISTICE ÎMBUTELIERII SUCURILOR

Studiul procesului de spălare a buteliilor în vederea umplerii cu lichid;

Condiția esențială a conservării produselor este pregătirea ambalajelor înainte de umplerea lor. Gradul de murdărie al ambalajelor este diferit, acesta depinde de condițiile de păstrare după golire, de locul la locul de condiționare și de caracterul produsului pe care l-au conținut anterior. După stabilirea gradului de murdărie a ambalajelor este necesar să se indice mediul de spălare care se va utiliza în mașină. Ținând seama de caraceristicile stratului de murdărie de pe suprafața ambalajului, se alege mediul de spălare. Astfel există două categorii de impurități, acestea fiind funcție de posibilitățile de îndepărtare de pe ambalaje:

Impurități (de natură oragnică sau anorganică) care se dizolvă în apă (zahăr, amidon etc);

Impurități care nu se dizolvă în apă (silicați, coloranți, grăsimi animale și vegetale)

Procesul de spălare a sedimentului de pe suprafața produsului poate fi separat în două etape. Prima etapă este cea de umflare a sedimentelor depuse pe ambalaj datorită pătrunderii lichidului în capilarele acestora. Este influențată semnificativ de concentrația lichidului de spălare care determină timpul spălarii. Lichidul de spălare cu NaOH are o concentrație optimă cuprinsă între 1,5- 2,5%, [7].

Cea de-a doua etapă se referă la desprinderea impurităților de pe suprafața produsului, datorită patrunderii lichidului de spălare în zona dintre sediment si ambalaj, urmată apoi de dizolvarea puternică a sedimentului.

Acțiunea de spălare a soluțiilor de spălare depind de capacitatea de a fii absorbite de sediment cu care formează o peliculă de vâscozitate și rezistență mare. Este important să se utilizeze medii de spalare cu concentrații mari care să corespundă unei absorții optime, așa încât să se formeze pelicula amintită, după care concentrația ar trebui să fie redusă pentru a se asigura dispersia impurităților în soluția de spălare.

Limita de separare a fazelor este influențată de însușirile mediului de spălare:

Înmuiere – capacitatea de a intra în contact cu suprafața de curățat;

Emulsionare – capacitatea de a dizolva albuminele și a dispersa impuritățile;

Dezinfectare – capaciatea de a distruge microoragnismele.

Pentru efectul de spălare se utilizează soluții sodice sau acide, la temperaturi ridicate. Temperatura și concentrația trebuiesc alese pentru a asigura solubilizarea stratului de impurități și dispersarea în soluție. Temperatura optimă este cuprinsă între 60-65 oC având o cencentrație curprinsă între 0,2 – 2,5 % în funcție de temperature soluției, puritatea apei, de natura susbtanței de spălare și de gradul de murdărie al ambalajului, [7]

Încălzirea ambalajelor din sticlă trebuie să se facă lent, cu soluții din ce în ce mai calde pentru a nu provoca spargerea sticlelor datorită șocului termic. Mașinile de spălat realizează spălarea în trei faze distincte : înmuierea și desprinderea sedimentului de impurități, înlăturarea sedimentului și spălare, claăirea cu apă curată, [7]

Înmuierea se face prin cufundarea ambalajelor într-o baie de soluție de spălare și menținerea la temperatura de 35-40 oC, iar spălarea se realizează fie prin acțiunea jetului de lichid care iese cu presiune prin duze de șprițuire, fie prin acțiunea simultană a jetului și a unor dispositive mecanice.

Clătirea se face mai întai cu apă caldă pentru îndepărtarea soluției de spălare, iar apoi cu apă rece pentru a adduce ambalajele la temperatura mediului înconjurător. Spălarea cu jet de presiune are rezultate mai bune decât spălarea prin înmuiere sau spălarea cu dispositive mecanice.

Fig 2. Schema mașinii de spălat model tunel, cu o baie de spălare [7,2]

încărcare automată cu butelii,2. șprițuire internă și externă cu apă la 30 oC,3. înmuiere cu soluție detergentă la 65-75 oC,4. șprițuire pentru îndepărtarea etichetelor la 65-75 oC,5. șprițuire internă și externă cu soluție detergent,6. clătire cu apă caldă la 40 oC,7. clătire cu apă la 20 oC,8. zonă de scurgere,9. descărcarea automată a buteliilor, [13,2]

Mașina are în componență dou lanțuri transportoare între care se fixează casetele purtătoare de butelii. Lanțurile sunt ghidate pe roți de lanț și sunt antrenate în mișcare cu ajutorul unui motor electric. Dispozitivul de alimentare culcă buteliile în niște jgheaburi și le introduce în casete de spălare prevăzute cu locașuri de formă cilindrică sau prismatică. Numărul locașurilor în casetă este variabil, dimensiunile acestora fiind 250 x ɸ 92mm pentru butelii de 1 L și 250 x ɸ72 mm pentru butelii de 0,5 L, în funcție de forma acestora. Casetele au partea dinspre interiorul mașinii o construcție specială pentru a nu permite buteliilor să cadă din celule dar care permite așezarea gâtului buteliei deasupra dozei de spălare. La capătul opus casetele au o placă rabatabilă, longitudinală care în timpul spălării reține buteliile în celule, dar la alimentarea și evacuarea buteliilor se poate rabate pentru a permite intrarea și ieșirea acestora.

Casetele sunt deplasate cu ajutorul lanțurilor prin zona de înmuiere și spoi prin celelalte zone de spălare prin șprițuirea de la partea superioară a mașinii. Prima fază a spălării se realizează prin înmuiere în baie și spălare la interior și exterior cu soluție de spălare la o temperatură de circa 65 oC . A doua fază a spălării se face prin șprițuire la interior cu soluție alcalină la circa 80 oC după care începe operația de clătire, mai întâi cu apă caldă încălzită în interiorul sau exteriorul mașinii la 40 – 45 oC și apoi cu apă de la rețea.

Pentru menținerea temperaturii soluției de spălare, baia de înmuiere și bazinelecolectoare sunt încălzite cu țevi prin care circulă abur. Presiunea lichidului de spălare este asigurată cu ajutorul unor pompe centrifuge acționate individual. De asemenea, mașina este prevăzută cu o hotă cu ventilator pentru eliminarea vaporilor degajați în timpul spălarii.

Ambalajele pe suprafața cărora s-a depus piatră se introduce într-un recipient separate conținând soluție de acid clorhidric 2%, unde se mențin 4-5 ore. După îndepărtarea pietrei ambalajele se clătesc și se introduce în mașina de spălat, [7,2].

La mașina de spălat cu două băi de imersie sși două capete alimentarea ambalajelor murdare și evacuarea ambalajelor curate se face pe la capete opuse ale mașinii. În prima baie de inmuiere, după prestropire cu apă recuperată, are loc spălarea cu solutie alcalina. În plus, aceasta zonă are rolul de a accentua efectul de spălare.

Astfel, la ieșire din prima baie de imersie, transportoarele cu casete urmează traseul indicat pentru lanțul cu eclise (3), recipientele ajungând cu gura în jos pentru golirea lichidului de înmuiere, care revine în baie și, odată cu acesta, a impurităților antrenate de lichid de pe suprafața recipientelor.

La intrare în baia de imersie în soluție alcalină recipientele ajung tot cu gura în sus pentru o înmuiere completă (soluția alcalină să poată deslocui tot aerul din ele). Clătirea este mai eficientă datorită introducerii a încă unei zone de stropire cu apă. Cu toate acestea, consumul de apă de clătire nu crește întrucât apa este recirculată de la o zonă la alta. Apa de clătire circulă în contracurent cu recipientele astfel încât, în ultima zonă, recipientele să fie clătite cu apă curată, eliminându-se eficient urmele de soluție alcalină antrenată pe suprafața interioară și exterioară a recipientelor

.

Fig 2.1 Mașina de spălat cu trei băi de imersie și cu două capete

1 – roată de întindere; 2 – carcasă; 3 – lanț cu eclise; 4 – transportor cu plăcuțe pentru recipiente murdare; 5-masă de alimentare cu recipiente murdare; 6-6'" , 7-7'", 9-roți de lanț; 8 – baterii de duze de stropire; 10 – transportor cu plăcuțe pentru recipiente curate; 11 – tambur de antrenare de la electromotor; 12, 12', 12" – schimbătoare de căldură tip serpentină pentru menținerea temperaturii constante în băile de înmuiere; 13 – oală de condens[1]

Secțiunea de alimentare cu ambalaje murdare trebuie : – să asigure alimentarea continuă a mașinii de spălat cu rânduri de recipiente și – să prevină blocajele datorită eventualelor căderi, spargeri . Aceste cerinte, în cazul instalațiilor de capacitate mare, sunt indeplinite daca un numar mare de recipiente murdare sunt adunate în fața capătului de alimentare. Dispozitivul de alimentare cu butelii funcționează astfel încât toate buteliile destinate unui rând transportor sunt împinse in acelasi timp. Acest fapt presupune utilizarea de arbori rotativi, a axului cu came sau a unui mecanism de antrenare cu cuplare multiplă.

Fig 2.2 Schema secțiunii de alimentare cu recipiente murdare a unei mașini de spalat [1]

1 – capătul transportorului cu plăcuțe; 2 – masă de alimentare pentru acumulare recipiente murdare alcătuită din transportoare paralele; 3 – recipiente murdare; 4 – dispozitiv de antrenare în mișcare a mesei de alimentare; 5 – pereți despărțitori între transportoarei: paralele; 6 – cale de ghidare a recipientelor murdare către casete; 7 – dispozitiv de antrenare a camelor; 8 – manșon de cauciuc ce învelește vârfurile camei; 9 – ax cu came; 10 – seas de deplasare la mașinile de spălat cu două capete; 11 – sens de deplasare la mașinile de spălalat cu un singur capăt; 12 – casetă; 13 – lanț transportor.

De la capătul transportului cu plăcuțe (1), datorită transportoarelor paralele și pereților despărțitori (5), recipientele murdare (3) ajung in linie la yona de alimentare. Masa de alimentare (2) antrenată de dispozitivul (4) ajuta ca recipientele murdare să pătrundă unul câte unul în canalele formate de pereții despărțitori, masa fiind placată cu material plastic pentru a diminua zgomotul și a evita spargetile buteliilor. Fiecare recipient ajunge la calea de ghidare (6) fiind preluat de la bază de vârful camei fixată pe axul cu came (9), antrenat de dispozitivul (7). Varful camei este invelit cu cauciucul (8). Ambalajul murdar ajunge in casta (12) aflata pe lantul transportor (13), fiind trecut prin toate zonele mașinii de spălat, [1]

Conditii necesare funcționării secțiunii de evacuare: alimentarea și evacuarea recipientelor să fie efectuată cu grijă și fără prea mult zgomot, recipientele să nu poată să cadă, orice recipient care se sparge să nu afecteze funcționarea mașinii de spălat.

Sistemul de evacuare a ambalajelor curate aflat în carcasa mașinii (1) la același capăt (la mașinile de spălat cu un singur capăt) sau la capătul opus (la mașinile de spălat cu două capete) este acționat de dispozitivul de antrenare (6) prevăzut cu un braț cu mișcare de translație (9). Recipientele curate ajunse în dreptul capătului de evacuare au posibilitatea ieșirii din caseta (7) aflată pe lanțul transportor (8), fiind ulterior coborâte pe masa de evacuare (5). Pentru fiecare butelir este prevăzut un subsansamblu care acționează (9), brate care au mișcare du-te-vino. La evacuarea din casetă (7), pentru evitarea spargerilor și reducerea zgomotului, capetele brațelor (9) sunt prevăzute cu plăcuțe (10) de cauciuc.

Tot în zona de evacuare, există piesa de susținere (2) a recipientelor curate eliberate din caseta (7), care cad pe calea de ghidare (3) ajungând pe masa de evacuare (5) a amabalajelor curate (4).

Fig 2.3 Schema capătului de evacuare a recipientelor spălate al unei mașini de spălat [1]

1 – carcasa mașinii; 2 – piesă de susținere a recipientelor curate eliberate din casen 3 — cale de ghidare pentru brațul cu mișcare de translație; 4 – recipiente curate; 5 – masă de evacuare pentru recipiente curate; 6 – dispozitiv de antrenare în mișcare du-te vino a brațului cu mișcare de translație; 7 – casetă; 8 – lanț transportor; 9 – braț cu mișcare de translație; 10 – plăcuță de cauciuc fixată pe brațul cu mișcare de translație în zona de preluare a recipientului eliberat din casetă.

Analiza operației de umplere cu lichid a buteliilor

Dozarea lichidelor este o operație realizată în scopul umplerii recipienților folosiți pentru ambalare. Debitul de dozare este determinat de viteza de curgere și diametrul conductelor prin care lichidele alimentează aparatele și utilajele de îmbuteliere.

Dozarea lichidelor în volum se realizează la mașinile de dozat și ambalat, printr-o succesiune de faze. Principiul de funcționare a dozatoarelor se diferențiază, după modul de transferare al cantității de produs în recipient, în dozatoare:

la nivel constant, când este menținut un nivel constant al lichidului în rezervorul

mașinii;

la volum constant, când din rezervorul mașinii se transferă cu pahare de măsură de

volum egal cu cel al recipientului ce urmează a fi umplut, cantitățile necesare.

Dozatoarele la nivel constant echipeaza mașinile de îmbuteliat lichide în sticle, care asigura automatizat procesul de umplere si închidere. Mașinile pot asigura introducerea lichidului la presiune atmosferica, izobarometric, cu suprapresiune de gaz sau sub vid.

Dozatorul de nivel (Fig. 2.14) este un dispozitiv alcătuit din: corpul dozatorului (1) fixat la baza rezervorului de alimentare al mașinii cu piulița (2) si manșonul metalic (3) liber să culiseze pe porțiunea cilindrică a corpului de umplere. Manșonul (3) este prevăzut cu un centrator (4) pentru sticlele care sunt aduse pe rând la umplere, în interiorul corpului se gasește o conductă de eliminare a aerului (5), care asigură comunicarea dintre spațiile de aer situate deasupra nivelului de lichid din rezervorul de alimentare a mașinii și interiorul sticlei atașate la capul de dozare. Conducta are la partea inferioara o garnitură de etanșare (6) care închide sau deschide secțiunea de trecere a lichidului prin corpul dozatorului. Când dozatorul nu are atașată sticla, arcul (7) menține manșonul in poziție inferioara, astfel că secțiunea de curgere a lichidului din rezervor este obturată de garnitura de etanșare. La ridicarea sticlei prin dispozitivul mașinii de îmbuteliat gâtul ei se sprijină de centrator, ridicând manșonul, care comprimă arcul (7), asigurând deschiderea secțiunii prin care lichidul va curge in sticlă, iar aerul va trece prin conducta (5) in spațiul din rezervor pâna la atingerea nivelului în sticlă redat prin linia punctată b-b'. La coborarea sticlei, după scurgerea timpului necesar umplerii acesteia, manșonul deplasat de arc va închide secțiunea de curgere a lichidului, fiind presat pe garnitura de etanșare.

Corpul dozatorului

Piulița

Manșon culisant

Centrator

Conducta de eliminare a aerului

Garnitura de etanșare

arc

rezervorul de alimentare.

Fig 2.4. Dozator de nivel [1]

Dozatorul volumetric (Fig. 2) se compune dintr-un

Dozatorul volumetric (Fig. 2) se compune dintr-un

Dozatorul volumetric (Fig. 2.4) se compune dintr-un rezervor de alimentare (1), in care se gasesc mai multe cupe (2) cu un volume egal cu al produsului ce urmează să fie dozat.

Conducta (3), solidară cu cupa, are un robinet cep si la partea inferioară un centrator pentru gâtul ambalajului. Recipientul (6) este ridicat de platoul (7) sub acțiunea tijei (8) a unui piston, determinând ridicarea ansamblului cupa de masură, conducta, robinet. Pentru a împiedica pierderile de lichid din rezervor, o garnitură fixată în aceasta etanșeaza spațiul în care culisează

conducta (3). Robinetul (4) deschide sau închide scurgerea lichidului din cupă fiind acționat de un limitator. Un arc readuce cupa in poziția inițială, la retragerea platoului cu ambalajul.

Pentru functionarea normala a dozatorului, capatul superior al cupei de masura (2), la golirea acesteia, trebuie sa fie ridicat deasupra nivelului lichidului din rezervorul (1) cu 15-20 mm.

a.poziția inițială

b.poziția de umplere

1.rezervorul de alimentare

2.cupa de masura

3.conducta

4.robinet

5.centrator

6.ambalaj

7.platou

8.tijă

Fig 2.5. Dozator volumetric [1]

Fig 2.5. Dispozitiv de umplere fără robinete [15]

1.rezervor,2.caseta dispozitivului de umplere,3.carcasa resortului,4.ghidaj,5.tije ridicatoare,6.tub de umplere,7.resort de deschidere,8.resort de închidere,9.ghidaj,10.cap de centrare a sticlei,11.ghidajul capului de centrare,12.supapa de descărcare.

La dispozitivul de umplere fara robinete (Fig. 2.5) este specific faptul ca lichidul patrunde in sticla prin curgere peliculara dea-lungul peretelui acesteia, iar aerul este evacuat prin conducta centrala.

Fazele dozării lichidului sunt:

1 -prima evacuare;

2 -deschiderea admisiei de aer sau CO2 în sticlă;

3 -deschiderea lichidului din rezervor în sticlă și evacuarea aerului;

4 -presurizarea.

5 -umplerea

6 -finalizarea umplerii, [9,2,12]

Fig 2.6 Fazele dozării lichidului, [9,2,12]

În general, dozarea la nivel constant, se folosește numai pentru dozarea lichidelor, pe când dozarea la volum constant se utilizează pentru produse vâscoase. Dozarea la nivel constant constă în preluarea unui anumit volum de lichid dintr-un vas de alimentare și trecerea lui în vasul de ambalaj. Vasul de alimentare poate avea volumul mai mare decât volumul ambalajului. În acest caz volumul dozat este urmărit printr-o tijă de nivel sau poate avea aelași volum cu ambalajul.

Cu cât scurgerea lichidului este mai rapidă, cu atăt capacitatea de lucru a mașinii este mai mare .În figura 2.7,a lichidul din recipientul de umplere are volume gal cu volumul de înălțime h din vaul de alimentare 1, poziția robinetului căi fiind aceea de umplere a acestui vas dintr-un rezervor mai mare, în timp ce, în fig.2.7,b volumul ambalajului este egal cu volumul vasului de măsură, poziția robinetului cu trei căi fiind cea de golire a vasului de măsură și de umplere a ambalajului, [2,9]

Fig 2.7,a. Principiul dozării la nivel constant

1.vas de alimentare;2.robinet cu trei căi;

3.senzor de nivel;4.conductă de alimentare;

5.gură de alimentare recipient;6.recipient.[2,12]

Fig.2.7,b. Principiul dozării la nivel constant

1.vas de alimentare;2.robinet cu trei căi;

4.conductă de alimentare;

5.gură de alimentare recipient;6.recipient.[2]

Fig.2.8 Schema dozatorului la nivel constant cu supapă, [9,12,2].

1.rezervor de lichid;2,piuliță;3.manșon ghidat;4.element de centrare din cauciuc;

5.conductă de eliminare a aerului;6.supapă;7.resort.[9,12,2]

Instalația de dozare și umplere la nive constant se utilizează la umplerea buteliilor de sticlă pe mașini de îmbuteliere complexe cu carusel. Schema constructivă a unui astfel de dozator este prezentată în fig.2.8 Gâtul buteliei de sticlă se centrează pe un element din cauciuc 4. În interiorul corpului dozatorul se află o conductă fixă 5 de eliminare a aerului din butelie, prevăzută la extremitatea de jos cu supapa 6, care se menține închisă datorită resortului 7 ce presează manșonul 3. La ridicarea sticlei, gâtul acesteoa se sprijină pe centratorul 4, ridicându-l. Supapa 6 se depărtează de scaunul său și lichidul se scurge din rezervor în butelie, prin canalul inelar central. Nivelul lichidului din sticlă este dat de capăul inferior al conductei de eliminare a aerului 5, [9,12]

Fig 2.9. Dozator la nivel constant cu supapă – manșon din cauciuc[12,2]

1.butelie;2.taler;3.rezervor de lichid;4.conductă de legatură;5.manșon din cauciuc

6.conductă de legătură cu atmosfera;7.proeminență pentru curgere laminară.

Schema unui dozator la nivel constant cu masnșon de cauciuc este prezentată în fig.2.9. având rolul de supapă de închidere-deschidere, la ridicarea și coborârea buteliei. În prima fază a ridicării buteliei de către talerul mașinii de dozat, se face legătura între spațiul de aer din butelie și cel din rezervor. Prin ridicarea buteliei, manșonul 5 se strânge și permite lichidului din rezervor să se prelingă pe lângă conducta 6 în interiorul buteliei. Proeminența 7 de la capătul conductei 6 are rolul de a împiedica spumarea lichidului și de a asigura o curgere laminară pe lângă pereții buteliei.

În moment ce lichidul pătrunde în butelie, aerul va ieși prin interiorul conductei 6 în spațiul de deasupra lichidului din rezervorul 3. Atunci când nivelul lichidului în butelie atinge buza inferioară a conductei 6 curgerea se oprește, talerul cu butelia coboară , iar manșonul din cauciuc 5 se destinde așezămdu-se peste proeminența 7 a conductei de aer, închizând legătura buteliei cu rezervorul.

Analiza operației de închidere a buteliilor

Închiderea buteliilor de sticlă diferă ca metodă, după natura produsului ambalat, capacitatea și forma ambalajelor, după condițiile de păstrare ( durata, temperatura), presiunea interioară din ambalaj, capaciattea de lucru a mașinilor și prețuri de cost al operațiunii.

Între metodele de închidere folosite se disting urmatoarele:

Prin capsulare;

Prin înșurubare

Cu dopuri.

În mod frecvent se utilizează metodele de închidere prin capsulare. Predominant se utilizează capsulele coroană cu inserție de material plastic, mai rar de plută. Alături de aceasta se folosesc și capsule din tablă de aluminiu.

Mașinile de capsulat pot fi grupate după mai multe criterii:

După numărul dispozitivelor de capsulat:

Cu dispozitive sau cu mai multe dispozitive (pănă la 9);

După modul de acționare:

Cu acționare mecanică, cu acționare pneumatică;

După capacitatea de lucru:

De capacitate mică (350 butelii /h), medie (1000-3000 butelii/h) sau de mare capacitate (peste 5000 butelii/h)

În fig 2.17 este prezentată o mașină de capsulat, părțile principale ale mașinii sunt :

Alimentatorul cu capsule

Caruselul cu dispositive de capsulat

Transmisia

Sticlele pline sunt preluate de pe banda transportoare de o steluta de alimentare ce le aseaza pe suportii caruselului. Capsulele sunt preluate din buncarul l si printr-un jgheab 3 patrund in dispozitivul de inchidere. Patrunderea capsulelor in dispozitiv se face prin deplasarea lor cu ajutorul unui jet de aer comprimat dirijat prin conducta 21 in fanta dispozitivului. Vor putea patrunde numai capsulele corect pozitionate in alimentatorul 12, cele orientate necorespunzator fiind reintroduse in buncar de catre un suport cu arc. La rotirea caruselului dispozi tivele de inchidere se deplaseaza pe rolele 10, pe profilul camei 11.

Fig 2.10.Mașini de închis sticle [15]

1 – buncar pentru capsule; 2 – alimentator capsule; 3 -jgheab; 4 – sticla; 5 – suport;

6 – cap de inchidere; 7 – roata de mana; 9 – carusel; 10 – role; 11 – cama; 12 – alimentator;

13 – angrenaj; 14 – ax; 15 – angrenaj; 16 – ambreiaj de frictiune; 17 – ax; 18 – curea; 19 – rola;

20 – reductorcu melc; 21 – conducta aer comprimat. [15]

Arcurile asigura atenuarea socurilor mecanice si a presiunii necesare pentru operatia de capsulare, totodata readuc sistemul in pozitia initiala pentru o noua operatie.Metoda de inchidere prin insurubare utilizeaza capsule de tipul Pilferproof, rezistente la presiuni mari de pana la 5 bar.

Capsule speciale sunt aplicate la gatul filetat al sticlelor si un sistem de role fixeaza capsula la baza gatului, alta rola formand filetul, prin rulare la exteriorul capsulei, dupa profilul filetului gatului sticlei.

Dispozitivele de inchidere cu dopuri de pluta constau in principiu dintr-un sistem de poinsonare care preseaza dopul in orificiul calibrat al ambalajului. Conditia este ca diametrul ori-ficiului sa fie de 70-92 mm si inaltimea buteliei 200-320 mm. Pentru dopuri sunt stipulate conditiile de calitate in STAS 547812/80, diametrul dopului de 20-26 mm si lungimea de 32-50 mm.conditiile de calitate in STAS 547812/80, diametrul dopului de 20-26 mm si lungimea de 32-50 mm. [15]

Fig 2.11.  Dispozitivul de inchidere cu capsule a sticlelor [15]

a – asezarea sticlei in dispozitiv; b – inchiderea sticlei:

1 – aducerea capacelor; 2 – capsula; 3 – opritorul capsulei; 4 – con depresiune; 5 – arc;

6 – ghidaj; 7 – resort de presiune; 8 – mandrina cu presiune; 9 – resort de compresare; 10  – sticla.

Închiderea buteliilor cu dop de plută (fig.2.12.a) se utilizează, de obicei, la închiderea buteliilor umplute. Dopurile de plută au formă cilindrică, sunt ușoare, elastice și au o compresibilitate excelentă. Acestea au început sa fie înlocuite cu alte sisteme de închidere.

1.Butelie.2.Jgheab de aducere a capsulelor,3. Manșon conic de presiune,4. Dop,5. Resort,6.tijă de centare,7. Fixator,8. Mandrină de presiune. [2]

Fig.2.12.Închiderea buteliilor cu capsule metalice tip coroană[2]

Fig.2.13. Închiderea buteliilor cu dop din plută [2]

1.butelie, 2con (opritor) de ghidare

3. manșon conic de presiune, 4. Dop

5. resort, 6. Tijă de centrare [2]

Închiderea buteliilor cu capsule metalice tip coroană ( fig.2.13) se efectuează cu ajutorul unei mașini de închis cu mai multe capete de capsulat ( o mașină cu 12 capete poare ajunge la o capacitate de 100 butalii/min) .

Buteliile destinate acestei metode de închidere au un profu special , prezentat în STAS 4887/786 , iar capsulele sunt confecționate din tablă decapată lăcuită , tablă cositorită sau tablă de aluminiu cu grosimea 0,27-0,33 mm , în interiorul lor găsindu-se o garnitură cu diametru de 26,7 +- 0,2 mm din plută simplă , plută aglomerată sau material plastic polimerizată prin încălzire medie în cuptor .

Închiderea buteliilor cu capsule de rupere din aluminiu se aplică la butelii cu diametrul gurii de 26,7 + sau – 0,2 mm , capsulele fiind prevăzute cu limbă de rupere , sau la butelii cu 44,5 + sau – 0,3 mm ( pentru lapte pasteurizat ) și 38 + sau – 0,4 mm ( pentru produse lactate ) .

Capsulele cu rondelă de rupere sunt prevăzute cu garnitură de atașare din plută , plută aglomerată sau plută acoperită cu film din material plastic , în timp ce capsulele pentru produse lactate nu au garnitură de atașare . Grosimea benzii de aluminiu din care este confecționată capsula este de 0,05 – 0,08 mm la buteliile pentru produse lactate și 0,1- 0,22 mm pentru celelalte lichide .

Închiderea buteliilor cu capsule filetate (fig2.14) se realizează pe mașini automate prevăzute cu dispozitive speciale de închis și rolui capsule. O astfel de mașină este alcătuită din mai multe capete de roluire fixate pe același suport, la fel ca la mașinile de îmbuteliat, cu mișcare de rotație în jurul axului mașinii (tip carusel).

Fiecare dispozitiv de roluit are în componență un arbore tubular 12 cu mișcare de rotație, pe care este fixată bucșa conică 11 pri intermediul căreia se acționează asupra brațelor 8 ale rolelor 5.

La ridicarea buteliei de către talerul mașinii, capacul este deja așezat pe gura acestuia. Prin ridicare butelia apasă asupra tamponului 3fixat pe axul 13, până acesta se așează pe tamponul 6 prevăzut cu rulment axial și ghidat pe arborele tubular 12, cursa de ridicare continuând până la opritorul 7. Pe măsuraă ce butelia se ridică rolele de acționare 10 apropie roluitoarele 5 de capsulă deformând-o chiar pe zonele șănțuite de pe gâtul buteliei, până când butelia se așează pe conul de ghidare 4, dispozitivul de roluire executând încă 2-3 rotații în jurul buteliei pentru fizarea corespunzătoare a capsulei pe gâtul buteliei. La coborâre, resoartele 9 readuc brațele roluitoarelor în poziția inițială.

Acestea sunt fixate la nivele diferite pentru a executa deformarea capsulei, fiecare pe altă zonă a gâtului buteliei.

1.buteie,2. Capsulă de închidere,3. Tampon,4. Con de ghidare,5. Role de filetare,6. Tampon,7. Opritor,8 brațele rolelor,9. Arcuri de revenire,10. Role de acționare,11. Camă,12. Arbore tubular,13. Arbore rotativ cu tampon

Fig.2.14 Dispozitiv de închis butelii cu capsule filetante[2]

2.4 Studiul procesului de etichetare a buteliilor

Etichetarea este ultima fază a procesului tehnologic de ambalare înainte de recepția produselor ambalate și introducerea lor în cutii sau ambalaje colective .

Eticheta este reprezentată de orice material scris, ilustrat, imprimat sau fotografiat care conține informații despre produs și modul cum a fost ambalat și care însoțește produsul la vânzare . Scopul etichetării produselor alimentare este să garanteze informarea completă, precisă și corectă a consumatorilor privind conținutul și compoziția produselor în vederea protejării sănătății și intereselor acestora.

Produsele alimentare preambalate este necesar să respecte normele de etichetare, de prezentare și de publicitate caracteristice. Aceste norme sunt armonizate în Uniunea Europeană (UE) astfel încât să permită consumatorilor alegerea în cunoștință de cauză, dar și eliminarea obstacolelor în circulația liberă a produselor și de concurență neloială.

Eticheta produselor preambalate poate avea un semn "e" de minim 3 mm ca o garanție din parte unității ambalatoare sau a importatorului că produsul îndeplinește anumite cerințe de calitate, potrivit directivei 76/211/CEE.

Etichetarea, prezentarea și publicitatea produselor alimentare nu trebuie să inducă în eroare cumpărătorul privind caracteristicile sau efectele produsului și nici să atribuie acestuia proprietăți de prevenire , tratament sau de vindecare a unei afecțiuni umane . Cu excepția dispozițiilor UE care se aplică apelor minerale naturale și produselor alimentare care sunt destinate unei alimentații special, [2]

Pentru efectuarea operației de etichetare sunt necesare etichete de diverse tipuri, precum și adezivi corespunzători care asigură fixarea etichetelor pe butelii sau ambalaje .

Etichetele se confecționează din hârtie, hârtie placată cu material plastic, folii metalice, materiale imprimate litografic lăcuite sau satinate, etc .

Hârtia folosită pentru etichete este de tip special (STAS 16353-1970) cu proprietăți fizico-chimice reglementate, obținută din pastă fără lemn ca să asigure o bună uniformitate a suprafeței și un grad ridicat de alb. Hârtia de etichete se clasifică astfel : hârtie etichetă standard , hârtie etichetă rezistentă la apă , hârtie etichetă rezistentă la apă și substanțe alcaline. Este important ca în momentul aplicarii adezivului pe etichetă, aceasta să nu se deterioreze . De aceea, direcția fibrelor etichetei trebuie să fie orientată paralel cu axa buteliei sau perpendicular pe direcția de deplasare a ambalajului, [2]

Adezivii utilizați pot fi de diverse tipuri: amovibili sau permanenți, adezivi la sticlă, material plastic, metal , etc .

Forma etichetei trebuie să se armonizeze cu forma și dimensiunile ambalajului, iar grafica și culoarea acesteia trebuie să constituie un mijloc de atragerea a atenției consumatorului. Prin intermediul etichetei se determină obțiunea pentru produs în funcție de calitatea și conținutul acestuia.

Îndoirea etichetei trebuie să se facă perpendicular pe axa buteliilor, în cazul utilizării de etichete umede.

De asemenea, la ambalarea în butelii , principalele tipuri de etichete sunt : etichetă principală ( propriu-zisă) , numită și etichetă fată ; contraetichetă ( etichetă spate ); etichetă de umăr ; banderolă de gât ( ultimele doua caracteristici buteliilor ); etichetă pe preț , etc, [2]

Eticheta trebuie să conțină : numele și adresa producătorului , marca acestuia , denumirea produsului, componentele în ordinea ponderii în produs, masa netă, condițiile de pastrare, data de fabricație și termenul de valabilitate sau data expirarii, elementele de indentificare a lotului, precum și instrucțiuni de utilizare a produsului , dacă acestea sunt necesare, informații care să poată fi ușor de receptat de către consummator, [2]

În figura 2.15 este prezentată schema unei mașini de aplicat etichete autoadezive pe ambalaje.

Fig 2.15 Mașină pentru pus etichete autoadezive [15]

1 – rulou de alimentare; 2 – rulou receptor, 3 – rotita de intindere;

4,a – rulou pentru comanda principală. 4,b- rulou pentru comanda auxiliară. 5- rulou de ghidaj; 6- ambreiaj comandat prin solenoid; 7- placa de smulgere; 8- oglinda; 9 –celula fotoelectrică comandată de etichete; 10- celula fotoelectrică comandată de produse; 11-placa de presiune; 12-unitate de comandă; 13 – transportor [15]

Mașina de aplicat etichete autoadezive se compune dintr-un rulou receptor 2 alimentat de ruloul l cu etichete care vor fi aplicate pe ambalajele deplasate de transportorul 13. Un sistem prevăzut cu celule fotoelectrică comandate de etichete și de ambalaj determină aplicarea sau eliminarea etichetei în cazul în care aceasta este dubla.

Pentru aplicarea prin lipire a etichetelor se folosește mașina de etichetat tip Comet-S1 fabricată de 'Tehnofrig' Cluj. in figura 2.23 este prezentată mașina pentru etichetat sticle, [15]

Fig 2.16  Masina de etichetat Comet-S1 [15]

1 – transportor de sticle; 2 – tobă de vacuum; 3 rezervor de alimentare cu etichete; 4 – mecaniscm de cleiere a etichetelor; 5 – batiul mașinii; 6 – mecanism pentru dozarea cleiului; 7 – transportor elicoidal pentru sticle.

Transportorul de sticle de tipul lanț cu plăci articulate este alcătuit din trei parți: transportorul de alimentare a mașinii, transportorul  de  deplasare  a  sticlelor  prin  dispozitivul  de etichetare și transportorul de evacuare a sticlelor etichetate.

La intrarea în dispozitivul de etichetare sticlele sunt aglomerate de către un dispozitiv de oprire, acestea fiind preluate de un transportor elicoidal care reglementează trecerea lor prin dispozitivul de etichetat. In dreptul transportorului elicoidal se află o pârghie palpatoare care comandă în caz de nevoie dispozitivul de blocare a dozatorului de etichete. Sticlele trecute prin dispozitivul de etichetare sunt preluate de transportorul de evacuare și la intrarea pe acesta, etichetele sunt mulate de suprafața sticlei de către doua clape captușite cu cauciuc, [15]

Un impingător de sticle format din două sănii glisante având direcția mișcării perpendiculară pe axa de transport a sticlelor, transmite etichetele la două clapete de detașare, care sunt atinse intr-o anumita poziție de valțul dozator de clei și le lipește de clapete în scurtul timp de oprire al transportorului de etichete. În acest scop etichetele se așeaza cu fața neimprimată către transportorul de etichete,  [15]      

Rezervorul de clei al mașinii servește pentru alimentarea dozatorului de clei printr-un valț în contact cu rolele de cauciuc ale dozatorului. Sub valț, o taviță colectează surplusul de clei ce se prelinge de pe acesta în timpul opririlor mecanismului de dozare. Dozatorul servește pentru primirea cleiului de la valțul rezervorului în cantitatea reglată și transmiterea lui la capetele transportorului de etichete.  

Dispozitivul de ștampilare a datei umplerii sticlei aplică înscrisul pe partea neimprimată a etichetei între marginile încleiate ale acesteia. Dispozitivul execută ștampilarea în momentul dozaăii etichetei, în contratimp cu dozatorul. Capul dispozitivului este prevăzut cu matrițe metalice și o tușieră demontabilă în vederea umplerii cu tuș, [15]

Mașină liniară de etichetat L-6/6 (Tehnofrig Cluj).

Mașina liniară de etichetat este destinată inscripționării buteliilor de bere, racoritoare, apă minerale etc., prin aplicarea unei singure etichete pe corpul acestora. Mașina este încadrată în liniile de îmbuteliat cu funcționare continuă, putând fi utilizată și la etichetarea recipienților sau a altor piese de forma cilindrică și dimensiuni asemănatoare cu buteliile pentru care este concepută.

Constructiv mașina L-6/6 este prezentată în figura 2.17 și funcționează în felul următor: 

Etichetele așezate intr-o casetă (9), fiind orientate cu partea neinscripționată în direcția ieșirii din casetă, sunt ținute pe contur de ghearele casetei. Încleierea și preluarea etichetelor din casetă se realizează prin intermediul paletelor de încleiere (8). Paletele se rostogolesc mai intâi pe un cilindru de incleiere (11) preluând o parte din adezivul cu care acesta este alimentat de la un rezervor de clei cu o pompă (10). Grosimea peliculei de adeziv de pe cilindru se reglează cu ajutorul unui raclor. În continuare, paleta se rostogolește peste prima etichetă din caseta și o detasează, transmitând-o dispozitivului de marcare a datei prin imprimare cu tuș (7), [15]

Întoarcerea etichetei cu partea incleiată spre exterior, pentru a se lipi de sticla, este realizată cu ajutorul tamburului cu gheare (4). Ghearele tamburului pătrund in spațiul scobit a paletei, sub etichetă, cănd aceasta ajunge în dreptul tamburului, desprinzând-o de pe paletă.

Tamburul cu gheare, prin mișcarea de rotație va transporta eticheta în dreptul buteliei și gheara va elibera marginea etichetei, care, printr-un jet de aer comprimat, va fi împinsă spre suprafața buteliei. Buteliile pătrund în dispozitivul de roluire (6) a cărui bandă rostogolește sticla pe tamponul spongios (5) realizând și o presare suplimentară a etichetei de suprafața sticlei, [15]                           

           Un dispozitiv de sesizare a buteliei (2) semnalează prezența acesteia, moment în care caseta de etichete înaintează în poziție de lucru, când paletele de încleiere vor putea prelua etichetele. La apariția unei întreruperi în fluxul de butelii caseta se retrage nealimentând paletele cu etichete. Dacă fluxul de butelii se intrerupe complet, bariera (1) blochează intrarea buteliilor ăn mașină, aceasta funcționând în gol la o viteză minimă pentru a evita uscarea adezivului pe palete. Daca se adună suficiente butelii în fața barierei, aceasta se deschide, mașina revenind la viteza normală de lucru. În caz de aglomerare a buteliilor În aval de mașină, viteza de lucru se reduce automat pentru regimul de mers in gol si bariera (1) blochează intrarea buteliilor,  [15]                   

Fig 2.17 Masina liniara de etichetat L-6/6 (Tehnofrig Cluj)

1 – bariera de blocare a sticlelor; 2 – dispozitiv de sesizare butelii; 3 – transportor elicoidal; 4 – tambur cu gheare; 5 – tampon spongios; 6 – dispozitiv de roluire cu benzi; 7 – dispozitiv de marcare a datei; 8 – dispozitiv de incleiere; 9 – caseta cu etichete; 10 – pompa pentru clei; 11 – cilindru de incleiere. [15]

 Masina de etichetat tip CARUSEL R18-6I6

Masina de etichetat realizeaza marcarea buteliilor cilindrice de sticla, prin aplicarea a doua etichete (eticheta de corp si eticheta de umar – fluturas), putand realiza si aplicarea unei singure etichete.Agregatul poate fi utilizat pentru efectuarea operatiei de etichetare, atat incadrata in linia de imbuteliat diferite produse alimentare (bere, bauturi spirtoase, bauturi racoritoare, apa minerala etc.), cat si ca utilaj independent.

Masina de etichetat R18-6/6 (Fig. 2.18a, b) este o constructie tip carusel l compusa din: transportorul de butelii, dispozitivele de alimentare si evacuare a buteliilor (snec (3), roti stelate (4) si lira (6)), carusel, agregatul de etichetare, grupul de actionare, instalatia electrica cu panoul de comanda, instalatia pneumatica.

Transportorul de butelii (Fig. 2.18.a pozitia l ), realizeaza preluarea buteliilor din circuitul liniei de imbuteliere, transferul acestora la organele active ale masinii, preluarea buteliilor dupa etichetare si predarea lor in circuitul liniei de imbuteliere. Este compus dintr-un cadru metalic pe care se sprijina lantul transportor cu placute din otel inoxidabil, antrenat de un cap de antrenare legat de grupul de actionare. Pe partile laterale sunt montate ghidaje reglabile, care asigura conducerea buteliilor. Pe transportor este montat mecanismul de blocare (Fig. 18.a, poz. 2) care intrerupe fluxul de butelii in caz de supraincarcarea cu sticle sau in caz de aparitia unor defectiuni. Este un mecanism actionat pneumatic care blocheaza intrarea buteliilor in masina, [15]

Buteliile sunt distantate de catre snecul de alimentare (Fig. 2.18.a, poz. 3), in vederea transmiterii la roata stelata de introducere (Fig.2.18.a, poz. 4), care cu ajutorul lirei (poz. 5) le distribuie mesei rotative a caruselului in vederea etichetarii lor. Buteliile etichetate sunt preluate de pe talerele mesei rotative de catre roata stelata de evacuare (poz. 6), care cu ajutorul lirei le transmite transportorului de butelii.                      

Caruselul (7) este ansamblul care realizeaza transportul buteliilor in timpul procesului de etichetare. Buteliile se aseaza pe cele 18 talere ale mesei rotative si se imobilizeaza prin coborarea unor tampoane din coroana superioara a caruselului. Talerele executa miscari de rotatie de 90° comandate de came, pentru a aduce buteliile in pozitia ceruta de procesul de etichetare. Coroana superioara si masa rotativa sunt legate intre ele printr-o coloana centrala cuplata cu o roata dintata de antrenare, [15] .

 Agregatul de etichetare (Fig. 2.18.a, poz. 8) se compune din (Fig. 2.19):            

–  dispozitivul de incleiere (l);            

–  caruselul paletelor de incleiere (2); 

–  paletele de incleiere ((3) si (3'));  

–  casetele pentru etichete ((4) si (4')) impreuna cu suportul casetelor (5);

–  tamburul cu gheare ((7) si (7'));

– aparatoare de protectie transparenta (8).

Fig. 2.18.a Mașina de etichetat R18-6/6 – vedere de sus [15]

Fig.2.18.b Mașina de etichetat R18-6/6 – vedere laterala [15]

Fig. 2.20. Agregatul de etichetare — vedere de sus [15]

Mașina de etichetat funcționează în felul următor:

Buteliile aduse de sistemul de transport al liniei sunt preluate de transportorul cu lanț al mașinii, fiind ghidate între ghidajele laterale pană la intrarea în șnecul de alimentare. În continuare acestea sunt transpuse pe suportul de butelie al caruselului, cu ajutorul roții stelate de introducere si al lirei, după care sunt fixate cu ajutorul capului de fixare și transportate în dreptul agregatului de etichetare.               

Procesul tehnologic pentru etichetare decurge după cum urmează (Fig. 2.20):

Etichetele (1) aflate în caseta (2) sunt astfel orientate încât partea dorsală să fie așezată în direcția ieșirii din caseta și sunt menținute de ghearele (3). Alimentarea continuă cu etichete se asigura cu ajutorul unui dispozitiv de împingere acționat cu arcuri spirale.

Paletele de încleiere (6) se rostogolesc mai întâi pe cilindrul de încleiere (4) care la rândul lor execută o mișcare de rotație. Raclorul (5) limiteaza grosimea peliculei de adeziv pe mantaua cilindrului. Adezivul aderă la paltă, care ajunge apoi în dreptul casetei de etichete și va desprinde datorita lipirii de paletă, eticheta.                 

Întoarcerea etichetei cu partea încleiată către exterior va fi realizată cu ajutorul tamburului cu gheare (8). Ghearele (7) ținute în poziție deschisă de catre cama tamburului, pătrund în spațiul scobit al paletei în spatele etichetei și sub acțiunea unui arc se închid, prinzând marginea etichetei între gheare și scaunul acestora.

Atât tamburul cât și paleta se rotesc desprinzând eticheta fară sifonare.                        

Tamburul cu gheare transportă eticheta în dreptul buteliei (10), care va fi presată pe butelie de catre tamponul spongios (9). Periile (11) vor asigura mularea etichetei pe butelie.

Fig.2.21  Procesul tehnologic pentru etichetare:

1 – etichete; 2 – caseta; 3 – gheare; 4 – cilindrul de incleiere; 5 – raclor; 6 – palete de incleiere; 7 – gheare; 8 – tamburul cu gheare; 9 – tamponul spongios; 10 – butelie; 11 – perie.

CAPITOLUL III.

METODICA DE CALCUL PENTRU REZERVOARE

În construcția recipientului se prevăd ca materiale de bază oțeluri inoxidabile rezistente la acțiunea corozivă a băuturilor racoritoare, și anume: X2 Cr — Ni 18.9 DIN 17.440/967 (W1.4306), echivalent cu 2Ni Cr 185 STAS 11523-87, [27].

Efortul unitar admisibil se calculează cu relația:

Unde : – rezistența de rupere la tracțiune la 20°C [N/mm2]

-limita de curgere la temperatura de 20°C [N/mm2].

Coeficientul de rezistență îmbinarii sudate, [3].

Se alege în funcție de tipul îmbinării sudate și procedeul de sudare: z = 0,85. Presiunea de calcul, egală cu presiunea maximă admisibilă:

= 0,6 [MPa]

Presiunea de incercare hidraulică este dată de raportui: [27]

fap = fa — deoarece încercarea se face la temperatura de 20°C

Grosimea de proiectare a virolei supusă la presiune pe partea concavă [27]

Dacă este îndeplinită condiția :

sunt valabile următoarele relații:

Sau :

și presiunea de calcul la verificarea elementului:

Unde : D — diametrul interior al elementului

Ci — adaos pentru condiții de exploatare

Cri — adaos pentru rotunjire

Verificarea mantalei exterioare [27]

Dacă se verifică inegalitatea

atunci se poate aplica relația:

Verificarea cusăturii longitudinale a elementului cilindric [27]

-Verificarea la presiunea de lucru

Se compară coeficientul de siguranță dedus prin solicitarea efectivă cu cel ales la climensionare. Condiția va fi:

Solicitare efectiva :

Verificarea sudurii transversale a virolei cilindrice cuflanșă la presiunea de incercare [28]

Forța care solicită sudura este dată de relația:

Efortul unitar ce ia naștere în cusătură datorită forței F este:

Unde : Dm — diametrul mediu al cusăturii

Hp- grosimea cusăturii transversale

Calculul de rezistență al fundului bombat, mâner de coș [28]

Unde : R — raza interioară de curbură

r — raza interioară de racordare a părții cilindrice cu cea sferică

H — înălțimea părții bombate a fundului

Atunci grosimea de proiectare a elementului [4]

și presiunea de calcul la verificarea elementului

Efortul unitar care ia naștere în capac în timpul încercării hidraulice [28]

Verificarea imbinărilor cu fianșă la presiunea de incercare [28]

Recipientul este prevăzut cu flanșe plate sudate la fundul elipsoidal, respectiv manta. Etansarea se face cu garnitură moale de cauciuc.

Calculul de rezistență al îmbinării cu flanșe se efectuează determinand si verificând următoarele:

0,63 — lățimea eficace de calcul a garniturii [cm]

diametrul cercului pe care este repartizată reacțiunea garniturii

— diametrul de contact simultan exterior al garniturii [cm]

Valorile forțelor ce acționează asupra îmbinării [4]

q — presiunea de strângere specifică garniturii; q = 0 [bar]

-Forța totală rezultată din aplicarea presiunii pe aria determinată de D3:

-Forța totală rezultată din aplicarea presiunii pe aria determinată de D:

-Diferența dintre forțele totale

Aria secțiunii șuruburilor [28]

fa— efortul unitar al șuruburilor la temperatura de 20°C

Valoarea momentului de incovoiere pentru condițiile de strângere:

Unde: este distanța radială dintre cercul de așezare a suruburilor și cercul pe care este repartizată forța

In cazul de fata pentru ca recipientul lucreaza la temperature ambianta

Factorii de formă ai flanșei [28]

Unde:

— factorul linear [cm]

D — diametrul interior al flanșei [cm]

— grosimea de proiectare a gâtului flanșei la capătul dinspre elementul de recipient [cm]

L — lungimea gâtului [cm]

K — raportul dintre diametrul exterior și interior al flanșei

– grosimea de proiectare a gâtului flanșei la capătul dinspre taler [cm]

— diametrul exterior ai flanșei [cm]

— factorul de corecție a momentului ,

Unde :

D2 – diametrul cecului de așezare a șuruburilor n — numărul de șuruburi [buc]

d — diametrul nominal al șuruburilor [cm]

h — grosimea talerului fianșei [cm]

Valoarea efortztlui unitar din jianșă

Verificarea ștutitrilor la presiunea de încercare [28]

Deoarece distanța dintre oricare două orificii satisface condiția:

oricare dintre ele poate fi considerat orificiu izolat.

Diametrul maxim al unui orijiciu izolat, care nu necesită compensare, este dat de relația:

Unde :

— grosimea de proiectare a elementului de rccipient pe care se află orificiui care trebuie compensat [cm]

— grosimea de rezistență a elementului de recipient în care se afiă orificiul ce trebuie compensat [cm]

— diametrul interior de calcul al etementului de recipient pe care se afiă amplasat orificiui care trebuie compensat [cm]

Forta care solicită sudura

-diametrul exterior al stuțului [cm]

Efortul unitar de forfecare [27]

Calculul capacității de evacuare a supapei de siguranță [3]

Relația de calcul pentru determinarea capacității de evacuare:

Unde : — capacitatea de evacuare [kg/h]

A — aria secțiunii minime de curgere [mm2]

— coeficient de destindere adiabatică a mediului de lucru

— presiunea maximă a mediului înaintea supapei de siguranță [bar]

=1,1

— temperatura mediului de lucru înainte de intrarea în supapa de siguranță

— volum specific al mediului de lucru la parametrii p și t [/kg]

CAPITOLUL IV.

CALCULUL PARAMETRILOR PRINCIPALI AI INSTALAȚIEI

4.1. Calculul parametrilor utilajului de spălare a butelilor

Sticlele sunt spălate prin șprițuire cu un jet de lichid de spălare, volumul acestuia în unitatea de timp () fiind dependent de diametrul interior al gâtului sticlei ( D ) [cm], având expresia dedusă experimental:

Debitul de lichid de spălare (q) este totodată și în funcție de diametrul duzei (d) [cm] și de viteza jetului de lichid de spălare prin duză, rezultată datorită diferenței de nivel (h) [cm] dintre duză și nivelul rezervorului de lichid de spălare, având expresia:

Unde : 0,65 – reprezintă o valoare aproximativă a coeficientului de debit, iar g reprezintă accelerația gravitațională [cm/s2].

Se impune îndeplinirea condiției:

Pentru a se putea desfășura corect procesul de spălare qs>q, rezultând deci expresia aproximativă a diametrului duzei de șprițuire:

Știind că:

D=1,8 [cm];

q – debitul de lichid de spălare;

=1,668 [cm3/s];

q =1,329 [cm3/s];

Se observă că: > q se desfășoară corect procesul de spălare.

Cantitatea de soluție de spălare necesară spălării sticlelor se stabilește ținând seama că atât băile, cât și filtrul trebuie să fie pline cu soluție de spălare la începerea procesului.

Consumul de soluție de spălare va fi:

Unde:

– cantitatea de soluție de spălare din băi, [];

t- intervalul de timp între două încărcări cu apa , [h];

Cantitatea totală de soluție de spălare necesară pentru șprițuirea și clătirea sticlelor, atât la interior, cât și la exterior, va fz în functie de numărul duzelor de șprițuire (n) și este dată de relația:

O dată cu transportul sticlelor dintr-o zonă în alta are loc și transportul casetelor în care sunt purtate sticlele, deci consumul va fi mai mare. Sticlele trebuie să fie încălzite treptat, pentru prevenirea șocurilor termice, de la temperatura inițială, la temperatura maximă a lichidului de spălare, după care se răcesc treptat la temperatura necesară

Consumul de căldură nu este influențat de numărul treptelor de încălzire-răcire.

Consumul de abur necesar pentru încălzirea soluției de spălare:

Unde : q,, – cantitatea orară de apă necesară clătirii, [kg/h];

c – căldura specifică a apei de spălare, [kcal/kggrd];

– temperatura apei de spălare din bazinul de colectare;

— temperatura apei de răcire, [°C];

Experimental s-a constatat că este necesară majorarea cu cel puțin 20% a cantității de abur calculate, consumul real de abur fiind deci:

Cantitatea de abur, în funcție de conținutul caloric al aburului, poate fi exprimată astfel:

Unde:

– productivitatea mașinii, [but/h];

– greutatea unei sticle, [kg];

– căldura specifică a sticlelor, [kcal/kg grd];

– temperatura sticlelor la ieșirea din mașină, [°C];

– temperatura inițială a sticlelor, [°C];

– temperatura apei reci, [°C];

– căldura latentă de condensare a aburului, [kcal/kg].

Considerând , rezultă:

Consumul de energie electrică este in funcție de energia consumată pentru acționarea dispozitivelor de transport a sticlelor, al dispoziti.velor de alimentare și evacuare, precum și de energia consumată depompe pentru realizarea șprițuirii sticlelor:

Unde :

Q, – debitul de lichid de spălare, [kg/h];

h – înălțimea totală de ridicare a pompei, [rn col H20];

-randamentul pompelor;

-randamentul mecanic;

Știind că:

= 0,5 77

=0,85

.= 4500 [kg/h]

h= 0,296 [m col H2O]

4.2. Elemente de calcul la mașina de umplut

Debitul pe care îl asigură pompa de alimentare a rezervorului, atunci când se folosesc sticle de 1 litru:

Debitul de alimentarea rezervorului atunci când se folosesc sticle de 1/4 litri:

Pentru butelii de 1/2 litri, capacitatea de umplere a mașinii se situează între cele două limite (3.000 [1/11]1.500 [1/h]).

Presupunem capacitatea mașinii, atunci când se folosesc sticle de 1/2 1, ca fiind media aritmetică a celorlalte doua :

Rezulta un debit de alimentare a rezervorului masinii :

Timpul de scurgere a lichidului din rezervor printr-un singur ventil, dacă se presupune că alimentarea este întreruptă:

Unde :

S – suprafața secțiunii vasului de măsură, [m2];

H – înălțimea vasului, [m];

s suprafața secțiunii din fundul vasului, [m2];

t – durata scurgerii lichidului, [s]:

– coeficient de debit;

= 0,5 = 0,7

s= 0,012 [m2]

Figura 4.1 Recipient

Timpul de scurgere a unui volum de lichid egal cu cel din rezervor la un moment dat, în cazul păstrării unui nivel constant în rezervor, se poate calcula cu relația:

Valoarea depinde de tipul ajutajului și de vâscozitatea produsului.

Durata scurgerii unor volume egale de lichid din același vas, cu nivel descrescător, este de două ori mai mare decât în cazul unui nivel constant.

În figura următoare (fig.4.2) este prezentată ciclograma procesului de umplere, evidențiindu-se unghiul de ridicare (), unghiul de umplere ( ), unghiul de coborâre () a buteliilor, astfel putându-se înțelege procesul prin care se face umplerea. Unghiul este unghiul pe parcursul căreia sticlele sunt pline. Este evident că, pentru ca umplerea să aibă loc, trebuie ca acest carusel de umplere să se rotească cu o viteză unghiulară corespunzătoare.

Figura 4.2 Ciclograma procesului de umplere

Timpul de umplere a unei butelii

Utilizând ciclograma procesului de umplere (fig.4.2), se observă că unghiul de rotație, pe care ventilul capului de umplere este deschis, are o valoare:

=aprox. 215°

Se poate calcula timpul de umplere a buteliei cu următoarea relație:

Pentru sticle de 1/2 1 presupune reglajul mașinii, și anume la 3 rot/min. in acest caz, timpul de umplere al sticlei va fi :

Timpul de ridicare a buteliei la nivelzcl ventilului de umplere

Unde:

este unghiul de ridicare a buteliilor;

Timpul de coborâre a talerului buteliei se calculează în același mod:

Unde: 30 °

Timpul de liniștire a lichidului în butelie este timpul care se scurge între momentul umplerii definitive a buteliei și momentul în care se acționează asupra coborâri talerului:

Unde : – este unghiul de liniștire;

Turatia steluței de alimentare și a stelutei de evacuare

– diametrul de dispunere a ventilului de umplere pe rezervor;

Turația steluței de alimentare este egală cu turația steluței de evacuare.Rezultă că atât turația caruselului, cât și turația steluțelor de alimentare și evacuaretrebuie să fie prevăzute cu transmisii care să permită modificarea turației. Acest lucru se obține cu ajutorul variatorului de turație.

Numărul de ventile care se găsesc deschise la un moment dat :

Unde: z – numărul de ventile (z = 24 bucăți);

Calculul volumului de lichid care se scurge din rezervor într-o oră

Cunoscând timpul de scurgere a unui volum de lichid printr-un singur ventil și că, la un moment dat, se află deschise 14 ventile, capacitatea de lucru a mașinii va fi egală cu:

Unde: – timpul de scurgere din rezervor a unui litru de lichid atunci când se menține nivelul constant;

Unde: t – timpul de scurgere a lichidului din rezervor, printr-un singur ventil;

Puterea care se consumă în procesul de umplere se compune din :

Unde:

– puterea necesară antrenării melcului;

– puterea necesară steluței de alimentare;

– puterea necesară antrenării caruselului;

– puterea necesară steluței de evacuare;

Unde:

<=> 3 sticle pline;

– greutatea sticlei goale;

= 0,1÷0,2;

Unde: – greutatea sticlei pline ;

Unde: = 0,04

Rezervoarele mașinilor de umplere de pe fluxul tehnologic al instalațiilor de "imbuteliere se confectionează de obicei din:

– 10 Cr Ni Ti 18

– 10 Cr Ni Mo Ti 18

Unde:

– rezistența de rupere la tracțiune la 20°C, [N/]

– rezistența de curgere la temperatura de 20° C, [N/].

Pentru materialul prescris avem:

[N/]

[N/]

[N/]

Sau:

Se adoptă valoarea cea mai mică pentru efortul unitar admisibil:

Coeficientul de rezistență al îmbinării sudate se alege în funcție de tipul îmbinării și procedeul de sudare.

Dacă = 0,85, atunci:

[MPa] și

Presiunea de calcul este egală cu presiunea maximă admisibilă:

Deoarece încercarea se face la 20°C, presiunea de încercare hidraulică este:

Calculul rezervorului

Figura 4.3 Vas de impregnare

Observație: Săgețile indică locul de verificare cu lichide penetrante

Se calculează rezervorul pe baza formulelor prezentate la capitolul 3 — Metodica de calcul pentm rezervoare (numerotarea formulelor corespunde cu cea de la capitolul 3).

Efortul unitar admisibil

Pentru materialele prescrise la capitolul 3, [N/]

Se adoptă valoarea cea mai mica: [N/]

Coeficientul de rezistență al îmbinării sudate

Se alege în funcție de tipul îmbinării sudate și procedeul de sudare: z = 0,85.

Presiunea de calcul este egală cu presiunea maximă admisibilă

= 0,6[MPa]

Presiunea de incercare hidraulică

= 1,250,6 = 0,7 5[MPa]

Grosimea de calcul

= 0,098 + 0,1+ 0,102 = 0,3[cm]

Verificarea mantalei exterioare

Comparând valorile presiunilor:

= 1,21 > = = 0,6 și

= 1,21 >= 0,75

Rezultă că elementul cilindric va rezista atât în exploatare, cât și la proba hidraulică. Verificarea la presiunea hidraulică

[N/]

70,07 < 0,9 -170 =153

Verificarea cusăturii longitudinale a elementului cilindric Verificarea la presiunea de lucru

[N/]

=

⇒Sudura rezistă fără probleme în exploatare.

Verificare la presiunea de încercare

[N/]

= 2,44 > 1,76 =

Verificarea sudurii transversale a virolei cilindrice, cti flanșă, la presizinea de 'incercare Forta care solicită sudura este dată de relația:

F = 0,75= 584,18[N]

Efortul unitar ce ia naștere în cusătură datorită forței F este:

= 19,5[N/]

Condiția de rezistentă este ca:

transversal =

19,5 < 0,85 113,3 = 9,3

Deci sudura va rezista în timpul încercării.

Calculul de rezistență al fundului bombat, mâner de coș

Fiind îndeplinite condițiile de mai sus, calculăm grosimea de proiectare, în care:

= 0,1 cm

= 2,9

Z = 1

= 0,128 [cm]

Constructiv s-a ales grosimea 0,3 [cm] = 3 [mm]

Presiunea de calcul este:

1.67 [MPa]

înseamnă că: = 1,67 > 0,6 = =

Efortul unitar care ia naștere în capac în timpul încercării hidraulice

[N/]

Deci

= 50,67 < 0,9 = 102

Calculul de rezistență al îmbinării cu flanșe

> 0,63, unde este lățimea eficace de calcul a garniturii

b = 0,79

b = 0,638 [cm]

b = 6,38 [mm]

și diametrul cercului pe care este repartizată reacțiunea garniturii

= 37,2 – 1,272 = 35,924 [cm]

Forțele care acționează asupra imbinării

Forța totală rezultată din aplicarea presiunii pe aria determinată de

= 2 35 9,24 6,38 0,5 – 0,6 = 4318 [N]

Forța totală rezultată din aplicarea prescrisă pe aria deterrninată de

0.6 = 60784 [N]

Forta totală rczultată din aplicarea presiunii pe aria determinată de D

0,6= 46735 [N]

Difirența dintre forțele totale

= 60784 — 46735 = 14049 [N]

Aria secțiunii șuruburilor

575 []

Din motive constructive, = 27 []

Valoarea momentului de încovoiere pentru condițiile de strângere

113,3 = 11217 [N]

Distanța radială dintre cercul de așezare a șuruburilor și cercul pe care este repartizată forța :

= 24,5 [cm]

Deci valoarca momentului de încovoiere este

=1121724,5 =174816 [Nmm]

Factorii de firmă ai flanșei

D = 32,3 [cm]

L = 0

= 41 [cm]

= 37,3 [cm]

n = 18 [șuruburi]

d = 1,6 [cm]

h = 1 [cm]

= 3.114

L/ = 0

Factorul de corecție este :

=1,231

Valorile efortului unitar din flanșă

Y=8,29 Z=4,28

Avand flansa de tip liber ,

[N/]

⇒

Verificarea ștuturilor la presiunea de incercare

Deoarece distanța dintre oricare două orificii satisface condiția urmatoare oricare dintre ele poate fi considerat orificiu izolat.

= 5,02 [cm]

Diametrul maxim al unui orificiu izolat care nu necesită compensare este:

= 5,8 [cm]

Deoarece pentru toate ștuțurile dimensiunea maximă este de 44, se va verifica sudura pentru aceasta:

0,75-0,785- = 1139 [N]

Efortul unitar de forfecare

[N/]

Conditia de rezistentă este:

= 0,65 ;

= 0,65.113,3 = 73,65 [N/]

4,12 < 73,65

⇒Sudura va rezista.

Calculul capacită ții de evacuare a supapei de siguranță

= 0,725 [/kg]

= 6,6 [bar]

[kg/h]

⇒0 singură supapă de siguranță este suficientă.

CAPITOLUL V.

BILANȚUL ENERGETIC ȘI ALEGEREA MOTORULUI ELECTRIC DE
ACȚIONARE A MAȘINII DE ROLUIT CAPACE

Pentru determinarea puterii de acționare a mașinii de roluit capace și a componentelor acestei puteri, s-au făcut următoarele notații, [29].

– randamentul angrenajului conic;

– randamentul angrenajului cilindric; .

– – randamentul angrenajului melcat,

– randamentui transmisiei cu lanț;

-randamentul rulmentului;

– randamentul variatorului de turație; -coeficient de siguranță;

Pe baza schemei cinematice de acționare a mașinii se apreciază următoarele valori ale puterilor de acționare a elementelor auxiliare ale acesteia:

= 0,23 kW – pentru melcul de alimentare cu butelii

,= 0,08 kW– – pentru roata stelată de alimentare cu butelii

=0,08 kW— pentru roata stelată de evacuare a buteliilor

Randamentele componentelor transmisiei de acționare a mașinii și elementelor anexe ale acesteia sunt: [29]

0,97

=0,98

= 0,75

= 0,96

-0,99

Figura 5.1 Schema cinematică a mașinii de rolui capace

În funcție de schema cinematică a mașinii puterea necesară motorului este:

Din STAS 1893-87: 881-88. se alege motorul electric asincron trifazat cu următoarele caracteristici:

Figura 5.2 Caracteristicile motorului asincron trifazat [29]

Unde:

CAPITOLUL VI.

CALCULUL TRANSMISIEI DE ACȚIONARE A MAȘINII DE ROLUIT
CAPACE

Calculul variatorului de turatie

Tipul curelei: curea trapezoidală lată, pentru variator, W 50, [29]. Dimensiunile caracteristice ale secțiunii: lp x b – 50 x 16

mm

= 4,8

= 26°

= 1400 mm
= 3150 mm
= 7,71 cm2

= 0,02

Unde: Lp – lungimea primitivă a curelei;

– sectiunea curelei;

– coeficientul alunecării elastice

Gr-gama de reglare

Ap – distanța între axe;

Dp0 – diametrul primitive corespunzător lui ix=1;

Ap = 550 mm

A – distanța efectivă dintre axe;

β1 – unghiul de înfășurare pe roata motoare la:

β2 – unghiul de înfășurare pe roata condusă, pentru:

j2 – distanța minimă între discurile:

– deplasarea discului motor, pentru:

– deplasarea discului condus, pentru:

– deplasarea relativă totală a discurilor:

Vmax – viteza extremă a curelei;

Determinarea forțelor utile din curea [29]

Forța periferică maximă:

Forța periferică (medie):

Forța periferică minimă:

– coefficient de tracțiune;

= 0,6

– raportul vitezelor de alunecare tangențiale și de-a lungul generatoarelor discurilor

– coefficient de frecare aparent;

Pe roata motoare:

Pe roata condusă:

– unghiul de alunecare:

Pe roata motoare:

Pe roata condusă:

– unghiul de repaus pe roata motoare:

– porțiunea de unghi de repaus pe care cureaua se așează în canal;

rad

– porțiunea de unghi de repaus relativ total, pe roata motoare la:

– porțiunea de unghi de repaus relativ total, pe roata condusă:

– coeficientul forței axiale;

Pe roata motoare:

Pe roata condusă:

– coeficientul forței axiale:

Pe roata motoare:

Pe roata condusă:

– coeficientul forței axiale pe roata motoare la:

– coeficientul forței axiale pe roata condusă:

– forța axială pe roata motoare:

– componenta de pe arcul de alunecare a forței axiale la:

– componenta pe arcul de repaus a forței axiale la:

– raza la care se poate concentra forța :

– diametrul alezajului din butucul discului;

mm

– lungimea alezajului din butucul discului condus;

– excentricitatea cu care acționează forța, la:

ix=imax:

ix=imin:

– componenta tangențială pe axa discului:

ix=imax: daN

ix=imin: daN

– componenta perpendiculară pe axa discului la:

ix=imax: daN

ix=imin: daN

– forța normală la suprafața laterală a canalului de pană:

daN

Durabilitatea curelei [29]

– numărul de cicluri căruia îi corespunde o rezinstență la oboseală;

cicluri

Unde: – corespunde roții mici;

– corespunde roții mari;

sau

– modul de elasticitate la întindere

daN/cm2

daN/cm2

daN/cm2

daN/cm2

m/s

daN/cm2

Lh – durabilitatea curelei;

Calculul reductorului melcat din transmisia mașinii de roluit [29]

Se cunosc:

z1 – numărul de dinți ai melcului;

z1=2 dinți

z2 – numărul de dinți ai roții melcate;

i12 – raportul de transmitere;

i12=28

dinți

Distanța minimă dintre axe se determină atât din condiția ca dantura roții melcate să reziste la oboseală, la presiuni hertziană de contact (pitting), cât și din considerent termic, având în vedere faptul că pierderile de putere în angrenaj melc-roată melcată sunt relativ mari și deci apare o încălzire accentuată a angrenajului. Calculând deci doua distanțe dintre axe și din condițiile de pitting și din considerente termice se va standardiza distanța dintre axe cea mai mare.[29]

a12 – distanța dintre axe;

– presiunea hertziană minimă;

Unde: q – coeficientul diametral al melcului;

kH – factorul global al presiunii hertziene de contact;

kH=70000 N/mm2 pentru melc din oțel;

kS – factorul de suprasarcină exterioară;

kS=1;(ales din tabele normative)

Mtr – momentul de torsiune pe arborele roții melcate ăN.mmâ;

– presiunea hertziană limită la oboseală, ăN/mm2â

=240 N/mm2

– distanța minimă dintre axe, din considerente termice;

– puterea pierdută prin frecare în reductorul melcat – în kW și rezultă ca diferență a puterii de intrare Pi și a celei de ieșire din reductor Pe:

c1 – coeficient care ia în considerație poziția relativă a melcului față de roata melcată și implicit față de baia de ulei a reductorului;

c1=1 – când melcul este parțial cufundat în ulei, deci este amplasat sub roata melcată;

c2 – coeficient care exprimă influența nervurilor de răcire existente pe carcasa reductorului;

c2=0,355;

nm – turația arborelui melcului în rot/min;

nm=15 rot/min

Pentru ca angrenajul melcat să reziste în funcționare atât la uzare prin piting cât și la încălzire valoarea cea mai mare a distanței dintre axe se va standardiza conform STAS 6055-82.

mm

Modulul axial se determină din considerente geometrice:

mx – modulul axial;

În construcția angrenajelor roții melcate modulul danturii este standardizat prin STAS 822-82.

Dantura roții melcate, datorită suprafeței toroidale pe care sunt dispuși dinții nu poate fi definită de o cremalieră de referință, ci de melcul cilindric conjugat ei – melcul cilindric de referință. [5]

Elementele geometrice melcului cilindric de referință sunt standardizate prin STAS 6845-82.

ax – unghiul de presiune;

a0x – unghiul de presiune de referință;

a0x = ax =20°

– coeficientul înălțimii corpului de referință;

– coeficientul jocului de referință radial;

– coeficientul înălțimii piciorului de referință;

Elementele geometrice ale angrenajului [29]

– diametrul de referință al melcului;

– diametrul de referință al roții melacte;

– diametrul de divizare al melcului;

– diametrul de divizare al roții melcate;

mm

– diametrul de picior;

– diametrul de picior (în plan median);

Figura 6.1 Elementele geometrice ale angrenajului [29]

h0a – inaltimea capului de referinta;

h – inaltimea dintelui la melc si roata;

px – pasul axial al melcului ;

pz- pasul elicei melcului ;

de2- diamentrul exterior al rotii melcate ;

re2- raza de curbura ;

b2- latimea coroanei rotii melcate ;

Lungimea minima a melcului se determina in functie de deplasarea specifica a danturii rotii melcate si de numarul de inceputuri ale melcului. (5)

L1min – lungimea melcului

L1min = (11 + 0,1 . z2) . mx = (11 + 0,1 . 56) . 4 = 66,4 mm

L1 = L1min + 40 = 66,4 + 40 = 106,4 ≈ 107 mm

V01 – viteza tangentiala la cercul de referinta al melcului;

y1 – unghiul de panta al elicei

– viteza de alunecare dintre spirele melcului și flancurile dinților roții melcate:

Forțele nominale din angrenajul melcat cilindric se determină în special în funcție de momentul de torsiune de pe arborele roții melcate . Forța normal pe dinte produce o forță de frecare între flancurile dinților care nu mai poate fi neglijată, influența ei asupra rezultatului final fiind însemnată.

Rezultanta forței normale și forței de frecare se descompune într-o forță tangențială , o forță radial și o forță axială . Forțele se consideră că au punctul de aplicație pe cilindrul de divizare al melcului, respectiv pe cercul de divizare conventional al roții melcate (cercul de rostogolire). [29]

și –forțe tangențiale;

– unghiul de frecare;

– coeficientul de frecare;

= 4,19

– forte radiale;

– forte axiale;

– forța normală pe dinte;

Figura 6.2 Forșele din angrenajul melcat [29]

CAPITOLUL VII.

PREZENTAREA SOLU’IILOR DE REZOLVARE A CERINȘELOR ERGONOMICE IMPUSE

Adaptarea muncii la om, adică adaptarea locului de muncă, a spațiilor de muncă, a mașinilor și utilajelor, mediului ambient, a organizării spațiilor de muncă, dar și a orarului de muncă la cerințele și posibilitățile spațiului omenesc sunt urmărite de termenul numit ergonomie.

Ergonomia are ca însușiri pregătirea forței de muncă care să-i asigure posibilitatea de a face cât mai bine față procesului tehnologic dar și celui de muncă, pentru ca activitatea să fie cât mai productive. Cu cât omul se adaptează mai bine cu atât condițiile pentru dezvoltarea sa sunt mai complete în ceea ce privește procesul de muncă.

“Ergonomia este aplicarea aplicarea știinșelor biologice și umane, în corelație cu științele tehnice, pentru a ajunge la o adaptare reciprocă optima înre om și munca sa, rezultatele fiind măsurate în indici de eficiență și bună stare de sănătate a omului.” conform Organizației Internaționale a Muncii, [25].

Dintre cele mai importante probleme practice din domeniul ergonomiei enumerăm:

Creșterea utilizării mașinilor și instalațiilor;

Scăderea manoperei;

Reducerea cheltuielilor;

Reducerea timpului și cheltuielilor pentru calificare, prin valorificarea aptitudinilor și talentul personal în activiateta de producție;

Eliminarea cauzelor ce pot duce la accidente de muncă și scăderea absenteismului, [25].

Studierea modalităților de a se crea condiții de muncă și viața pentru om reprezintă scopul principal al ergonomiei. Condițiile ergonomice sunt raportate la activitățile fizice ale omului în procesul muncii, cât și la mediul în care se lucrează. Astfel, oamenii își vor putea realiza munca cu un radament ridicat. În ceea ce privește proiectarea instalației, trebuie luat în considerare efecul sistemului de pârghie și efectele de producție și anume: locul de muncă, spațiul de muncă, mașini, mediul ambiant, adaptarea la om pentru îmbunătațirea randamentului. În consecință, trebuie gândit ergonomic încă de la proiectarea mașinilor și instalațiilor, [25].

Se urmărește adaptarea muncii la om, în sensul adaptării la locul de muncă, cu utilajele specifice, la spațiul de lucru, inclusive la orarul de muncă și la cerințele și posibilitățile umane. În urma aplicării principiilor ergonmice în producție se observă înalta eficiență, deoarece, odată cu economisirea eforturilor de muncă, se obține creșterea productivității muncii, precum și o mai bună apărare a sănătății celor ce muncesc.

Ergonomiștii au analizat ca pentru munca grea se consumă o energie de 240 kcal/h, adică 4 kcal/min, ca normă pentru o prestație de efort de 100%. Astfel K.Spitzer a invetat relația pentru calculul adaosului (A) pentru odihnă:

Dacă munca de acționare a pompei o considerăm muncă fizică grea cu un consum de energie de 6,6 8,5 [kcal/min], atunci se va obține :

A=

Activitatea este necesară să se socotească la un adaos de odihnă de 100%, cee ace înseamnă ca muncitorului să I se asigure un repaos de 30 minute la o oră. În practică se costată că muncitorul adoptă un rim de muncă cu un consum de 240 [kcal/h], [25].

Elementele mediului care afectează sănătatea omului sunt :zgomotul, vibrațiile, condițiile climatice, prezența substanțelor străine în aer. Efectee perturbărilor acustice sunt în funție de zgomo. Între 30 și 65 dB, efectele psihice sunt predominante. Ăntre 65 și 85 dB, în afara efectelor psihice, se produc și efecte fizice care se manifestă prin declanșarea mecanismelor fiziologice ale sistemului nervos vegetativ, [25].

Conform N.R.P.M, limitele admisibile la locul de muncă sunt date de curbele de zgomot. Valorile nivelului de presiune Acustica L (dB) ale zgomotului sunt curprinse în următoul tabel:

Limitele admise pentru vibrații sunt date de curbele accelerațiilor, curbele vitezelor și curbele amplitudinilor.

Pentru vibrațiile cu acțiune continuă ,curbele paralele – valorile accelerației, vitezei și amplitudinii sunt prezentate în următorl tabel:

Zgomotele și vibrațiile se elimină prin :

Creșterea proprietăților de absorbție a traseelor de transmitere a zgomotelor;

Alegerea materialelor de construcție care se caracterizează pri coeficienți adecvați de absorție.

Eficiența activității cât și proprietpțile explozive ale prafului sunt influențate de temperatură și umiditate. Acestea influențează mecanismele regulatorii ale organismului uman. Între corp și mediu se realizează un schimb de căldură care este determinat de temperatura aerului, umiditatea și circulația aerului, [25].

Se pot distinge două tipuri de laturi ale ergonomiei:

Ergonomia de proiectare are ca activitate produsele încă din faza de concepție și are rolul de a urmării adaptarea capacităților și necesitățile omului care le utilizează. Evoluția ergonomiei trece de la o mecanizare din ce în ce ami intense către automatizare și robotizare, [25].

Ergonomia informațională, care se ocupă cu munca operatorului la tabloul de comandă. Această ramură studiază procesele de percepție, detecție, distingere, identificare, reacții de răspuns, ăn scopul elaborăroo de recomandăro de proiectare, [25].

În scopul ușurării activității, există un schimb de informații cu operatorul in vederea utilizării uneltelor mașinii. Mașina dă informația pe care omul o percepe, o percepe și acționează asupra sa pentru realizarea scopului dorit. Reglarea sau optimizarea funcțioanării unei mașini se face prin intemediul dispozitivelor de comandă. Amplasarea butoanelor se prin apăsarea cu degetul de la o distanță de cel puțin 15 mm unul de altul, iar cele deservite cu mâna la minim 50 mm. Butoanele trebuie să aibe dimensiuni de 12-30 mm, iar pentru acționare să necesite forțe de 2,5 – 10 N și să prezinte o suprafață concavă și rugoasă, [25].

Un factor ce trebuie avut în vedere atât la construcție cât și la amplasarea lor este iluminarea tablourilor de comandă. Pentru cazuri de urgență se vor încadra într-un fond negru mat și se vor aprinde cu o frecvență de 3-10 ori pe secundă, pentru a fi mai eficiente, [25].

Pe langă dimensiunile antropometrice pentru realizarea unui loc de muncă ergonimic este necesar să se țină seama de urmatoarele recomandări:

Evitarea înclinărilor laterale ale trunchiului și corpului;

Dotarea locurilor de muncă cu stative sau scaune concepute functional pentru a asigura o poziție comodă la locul de muncă;

Suporți pentru brațe să fie prevăzuți cu pernițe moi;

Optimizarea legăturilor între locurile de muncă și ușurarea transmiteri obiectelor muncii și informațiilor de la un loc de muncă l aaltul;

Asigurarea ca locul de muncă să permită atât schimbări în poziția de lucru cât și o poziție corectă a corpului

Construirea sculelor și uitlajelor astfel ca acestea să corespundă capacităților de effort a omului;

Supravegherea atentă a mașinii și luarea în considerare a factorilor negative și opzitivi duce la o bună funcționare a mașinilor d eumplere, spălare, capsare și etichetare din cadrul liniei de îmbuteliere:

Aparatura și calibrele folosite trebuie să fie în permanență supraveghere

Accesibiliattea pentru deservire trebuie să fie cât mai ușoară

Se verifică după pornirea utilajului în trei etape a câte 5 minute modul de funcționare a tuturor organelor în mișcare, [25].

În cazul procesului de sppălare a buteliilor este important sistemul de alimentare cu apă, astfel încât să se poate prognoza și asigura atât cantitatea cât șii calitatea apei. Cei care se ocupă cu activitatea inginerească se concentrează asupra proceselor necesare transformării ideilor in realitate. Inginerii se ocupă de mobilizarea materialelor, mașinilor și banilor, dar sunt devotați și interesați de planuri, calificare, cunoștințe, proiectare, etc, [25].

Pentru montarea mașinii de spălat butelii și punerea în stare de funcționare se va apela la o asistență tehnică a întreprinderii de montaj împuternicită. Acesta se acordă pe bază de comandă a beneficiarului, conform reglementarilor. [21].

Înanite de monatre se va realiza fundația, conform planului de fundații în care cota și alte elemente vor fii dimensionate de beneficiar în funcție de rezistența solului.

Comform planului de amlasament elaborat de proiectantul general al liniei se va fce si poziționarea mașinii de spălat. Conductele de abur și condens vor fii izolate termic, [21].

După montarea utilajeor se va face un rodaj cu o durată de minim 14 schimburi la 8 ore, la capacitatea de 4500 but/h.

În cadrul montării și exploatării de catre persoanele specializate ale utilajului, trebuie să se țină seama de următoarele :

Normele de tehnica securității și protecșia muncii pe care o execută

Protecția muncii din cartea mașinii

Probele de reglare și pornire se vor efectua în concordanță cu cele prevăzute de protecția muncii, [21].

Locul instalației de preparare ROMIX se stabilește în funcție de procesul tehnologic, adică în operațiunile ce trebuie executate înainte și după prepararea băuturii și ținând seama de prevederile proiectului. Instalația se amplasează într-o camera închisă la o temperature de 4- 25 de grade Celsius și umiditate de 85%.

Instalația se montează în locul special amenajat, iar instalarea ei presupune următoarele operații:

La montarea pompei în instalație se vor urmării:

Conductele, rezervoarele, robinete sau alte accesorii se vor monta astfel încât să nu reducă accesibilitatea la sistemul de reglare a pompei

Pe partea de aspirație, atunci când lichide pot conține particule solide, se va va monta un filtru, [25].

Amplasarea și montajul mașiniii de umplut și capsulat

Înainte de montare se va executa fundația

Este importantă înclinația pardoselii în jurul monoblocului pentru scurgerea în canal a apei de spălare. Se vor evita labirinturile și denivelările unde s-ar putea crea focare de infecție

Monoblocul se va unge corespunzător, se va controla nivelul uleiului, cutia de viteze și cutia variatorului, [26].

CAPITOLUL VIII

ELEMENTE DE EXPLOATARE, ÎNTREȚINERE ȘI REGLARE A UTILAJELOR DIN CADRUL FLUXULUI TEHNOLOGIC PROPUS

Exploatarea mașinii de spălat butelii

Se va verifica nivelul uleiului în carcasa reductoarelor și a variatorului de turație, în bazinele de spălare cu apă a mașinii de spălat butelii. Se va urmării bazinul de apă rece și cel de apă caldă, iar în bazinul de înmuiere se prepare leșia de spălare cu o concentrație de 0,5…1,5 % NAOH, [21].

Duritatea apei nu trebuie să depășească 4.. Ge. După umplerea bazinelor se pornesc pompele, se deschide robinetul principal de abur și se reglează temperaturile de spălare :

Leșie de înmuiere ..C;

Leșia de spălare ..C;

Apă caldă de spălare..C;

Temperature apei de clătire nu trebuie sa fie sub C;

Temperature buteliilor la intrare nu trebuie să aibă o temperature mai mica de C.

Când totul este conform parametrilor prescriși, se pornește banda de alimentare, masa de alimentare, mașina de spălat butelii și mașina de etichetat. Imediat se incepe alimentarea mașinii de spălat cu butelii murdare. Pnetru spălarea buteliilor exrem de murdare beneficiarul poate să mărească concentrația de NaOH până la 2 % și să ridice temperatura la leșia fierbinte până la 70C, astfel ca diferențele de temperatură să nu depășească C, [21].

Productivitatea se citește în numărul de butelii spălate pe oră. Dacă presiunea aburului este între 1 și 4 bar, în timpul procesului de spălare, temperaturile de spălare se mențin la cele reglate automat cu o precizie de 3%. Atunci când se oprește mașina buteliile sunt scoase din circuit, se opresc pompele, se închide robinetul de la apa rece de clătire. Bazinele se spală de două sau trei ori pe saptamană în funcție de gradul de murdărie al buteliilor. La un regim de 24 de ore se acordă o oră pentru lucrările de întreținere, curățare a filtrelor de apă. Muncitorul care introduce hiroxid de sodiu în formă fluidă, trebuie să poarte echipament d eprotecție în acest scop.

În timpul acordat pentru curățarea mașinii de spălat , aceasta se va deconecta de la tabloul electric. Verificarea la încalzire a altor elemente ce întră în componența mașinii vor fii executate de mecanicii de întreținere autorizați.

În caz de blocaj mecanismul se oprește, iar pe panoul de semnalizare se indică locul în care s-a produs blocajul printr-un semnal luminos. Muncitorul va purta echipament de protecție și trebuie să îndepărteze butelia care a cauzat blocajul. În cazul unei avarii majore, revenirea mașinii se face numai după remedierea tuturor defecțiunilor, [21].

Condiții de reglare și reparații la mașina de spălat butelii

După ce este încercată, mașina este demontată și expediată în tronsoane la beneficiar conform fișei de împachetare. Ajunsă la beneficiar, se remontează și înainte de punerea în funcțiune se vor verifica reglajele de către specialiști. Întreprinderea constructoare garantează funcționarea mașinii timp de 6 luni, dar nu mai mult de 1 an de la data livrării, [21].

Instrucțiuni pentru deservirea mașinii de spălat

Pentru întreținerea utilajului se va acorda o oră la începutul sau la sfârșitul fiecărui schimb și se vor executa următoarele:

Curățarea filtrelor;

Curățarea duzelor de stropire;

Gresarea conform fișei de ungere;

Golirea căruciorului de etichete, [21].

Pentru întreținerea săptămânală, mașina se oprește și se execută următoarele lucrări :

Se golesc toate bazinele de apă și se spală;

Se spală filtrele de apă si leșie;

Se va curăța interiorul și exteriorul mașinii;

Se gresează;

Se verifică fixarea organelor în mișcare;

Se verifică întinderea curelelor și lanțurilor de transmisie;

Se verifică reglajul stropitoarelor, [21].

Principii pentru protecția muncii

În timpul exploatării este interzis :

Orice fel de intervenție a personalului de întreținere la întreținerea mașinii;

Exploatarea agregatului cu alți parametrii decît cei prescriși în documentația tehnică;

Se interzice efectuarea legăturilor electrice cu character provizoriu.

Întreținerea și repararea mașinilor de umlput

Mașinile de umplut se spală cu apă și detergenți, spălarea realizându-se prin curățarea ventilelor, cilindrilor de aer, dar și a plăcii de bază, protejându-se părțile electrice, [22].

Dornul inelar se deschide și se curăță cu apă și detergenți, care trebuie zilnic umplut cu apă rece și apoi cu apă caldă la temperatura de 70 de grade celsius. Se execută și o steriliare a dornului și a ventilelor prin intermediul ventilelor de aburi. , [22].

Întreținerea echipamentului electric și revizia se va executa numai târziu de odată la 6 luni. Se vor urmării controlul legării conductoarelor la conectoriși aparate, verificarea contactelor și contactoarelor și remedierea eventualelor neetanșeități. Intervenșia asupra utilajulu se va face numai după ce acesta a fost deconectat de la panoul de electricitate.

Regalea după înălțimea buteliilor

Este obligatoriu folosirea buteliilor cu toleranță la înalțime de mm pentru o funcționare corectă și sigură a mașinii.

Cu ajutorul manetei de ridicare cu care se învârtesc cele două șuruburi 1 în partea de sus a mașinii de umplut până când distanța dintre flanșa 3 și gulerul inelar 4 al șurubului va corespunde diferenței necesare la înălțimea buteliei, se face reglarea pe înățime pentru buteliile mai înalte. Se lasă stativul de descărcare 6 și stativul de încărcare 7 în poziția inițială și stativul de completare 5 se ridică în poziția maxima, astfel mașina de umplut este pregătită pentru ridicare (figura 8.1.).

După ridicarea în poziția cerută, alimentatorul cu aer comprimat îl închidem în spațiul membranei 9 și șuruburile 2 le înșurubăm până când flanșa 3 atinge gulerul șurubului 10. Cu ajutorul unei butelii 11 se verifică reglarea în locul intrării în mașina de umplut, iar distanța între butelii și clopotul pantografului 12 să fie 10..15 mm.

Stativul de cuplaj este reglat așa încât să fie un joc între rolă și pârghie de aproximativ 1..2 mm. Stativul de descărcare 5 se reglează astfel ca să se întoarcă pârghia de reglare a supapei în poziție neutră, [22].

Sttivul de închidere 7 se reglează și el ca să se facă o închidere fără pericol, a supapei de aer și a celei de lichid astfel încât sa nu se producă o închidere forțată, ducând la ruperea garniturilor 8.

Fig 8.2. Reglarea în înălțime a mașinii de umplut [9]

Mecanismul pentru ungerea automată periodică, este alcătuită din agregatul de ungere care trimite uleiul la dozatoarele volumice și de acolo prin vizionare la punctele de ungere (figura 8.2.).

Agregatul este prevăzut cu vizor de sticlă pentru controlul nivelului de ulei. Uleiul este introdus printr-un filtru de sârmă din orificul de umplere , mecanismul de umplere fiind acționat la un interval de 90 de secunde.

Demontarea și montarea agregatului de ungere se realizează mai întâi prin demontarea tuturor racordurilor de ieșire din vizor 1 și intrare ăn dozatoarele 2 care vor slăbi șuruburile de fixare 3 și îndepărtarea suportului vizor și dozare 4. Prin slăbirea șuruburilor 5 se poate demonta agregatul de ungere pentru verificare. Uleiul este controlat odataă la 3 luni pentru a se obseva dacă iese prin punctele de ungere, [22].

Fig 8.2 Agregat de ungere [9]

Reglarea pentru butelii cu alt diametru

Monoblocului folosit la diferite tipuri de butelii are în componența sa sete de accesorii. Trecerea la al t ti de butelii duc ela schimbarea întregului set conform figurii 8.3 și anume: 1. Roata setată cu 6 locașe, 2. Roată setată cu 11 locașe, 3.Melcul mașinii de umplut, 4.Racord de intrare a mașinii de umplut, 5.Racord de ieșire a mașinii de umplut, 6.Racord de intrare a mașinii de capulat, 7.Racord de ieșire a mașinii de capsulat, 8.Placa mașinii de umplut, 9.10. Placa mașinii de capsulat, 11.Roata stelată a mașinii de capsulat, 12.Ghidajul mașinii de capsulat.

Figura 8.3 Trecerea la butelii cu alt diametru [2]

Durata pentru reglarea monoblocului este de 40 minute pentru buteliile cu alt diametru și altă înălțime.

Exploatarea și reglarea mașinii de capsulat

Se verifică nivelul uleiului în reductor;

Se reglează înălțimea utilajului ăn funcție de celelalte utilaje;

Punerea în starea de funcționare.

Pentru matrițele cilindrului în poziția de sus trebuie să existe joc, între butelia așezată pe masa rotativă 1 și partea de jos a cilindrlui 2, [23].

Reglarea înălțimii buteliei se va executa manevrând piulița sistemului de ridicare prin introducerea unei tije de 12 în orificiile aplicate în piuliță.

Reglarea în funcție de diametrul buteliei se excută în limita marcajelor de diametru.

Diametrele marcate 58.. ale stelelor, reprezintă limitele diametrelor ce pot fi prelucarte de aceeași liră sau stea. Diametrul de reprezintî diamentrul maxim al buteliei, respectiv 110 mm de la baza buteliei în înălțime, [23]

Pornirea

Se așteapă aglomerarea a 20 de butelii în fața alimentării

Se verifică dacă totul este așezat corespunzător

Se pornește mașina.

Figura 8.4 Reglarea în înălțimea a mașinii de capsulat [23]

Urmărirea în timpul funcționării

Așezarea corectă a capacelor;

A capetelor de roluire;

Introducerea corectă sub capetele de roluire precum și modul de evacuare al buteliilor, [23]

Reglarea dispozitivului de preluare a etichetelor

Operația trebuie realizată după ce reglarea segmentui a fost verificată, nu înainte de a deconecta mașina de la rețeaua electrică.

Oprirea mașinii se face într-o poziție în car ematerialul de lipit nu se află în contact cu magazia de etichete. Apoi rotirea mașinii se face manual, conducând roata de transmisie sub direcșia indicată. Segmentul este adus în poziția din figura (a) și ridicată ca ca în poziția (c). Segmentul trebuie rotitpe întreaga lungime etichetei fără a aluneca eticheta. Pentru ca operația să fie posibilă trebuie să avansăm magazia de etichete împingând până la bază, fiid curățată de lipici uscat, [2].

Se poate obseva cu ușurință distribuția lipiciului pe etichetă, dacă uniformitatea acestuia este corectă. Trebui să aibă aproximativ 3 mm dar în cazul hârtiilor groase aceasta ar putea fi mai mare. De asemenea se controlează." dacă direcția "capului" de dozare a lipiciului este pe aceeași linie cu magazia de etichete (fig.b).Apoi trebuie să contrlăm dacă crestăturile de pe părțile segmentului sunt receptate de bolțurile de alamă fără a atinge alte lucruri. Presiunea bolțurilor de alamă poate fi reglată cu o clapetă situată în partea opusă a magaziei.

Figura 8.5 Reglarea dispozitivului de preluare a etichetelor

Etichetele părăsesc magazia de etichete repede fiind agățate de stifturi una câte una.

Dacă din diferite motive magazia de etichete nu este reglată corespunzător putem modifica poziția folosind șuruburile schițate în (fig.d.) reglând fantele de la baza magaziei de etichete. Putem controla și inclinația etichetei prin reglarea a 2 șuruburi de la aceeași bază. modificăm direcția magaziei de etichete inclinând-o pe orizontală, [2].

Pentru a funționa corect, mașina de etichetat trebbuie să fie reglată corespunzător ca ăn figura 8.6. Poziționare etichetelor este o operașie care necesită o reglare a mașinii destul de ușoară, [2].

Reglarea se face prin rotirea magaziei de etichete în sensul acelor de ceasornic precum și insens invers până când se ajunge la o poziționare ca în figura 8.6.a. După o reglare corectă, mațina de etichetat ar trebui să decurga la parametric normali, [2]. Importante sunt de asemenea calitatea lipiciului și calitatea hârtiei folosite pentru etichetare.

Figura 8.6 Reglajul mașinii de etichetat pentru plasarea corectă a etichetelor a. Plasarea corectă a etichetei b,c. Plasarea incorectă a etichetei [21]

BIBLIOGRAFIE

1.Liliana Gîtin-Ambalaje și design in industria alimentară;

2.Gheorghe S.Voicu-Ambalaje,Sistem de dozare și ambalare;

3.http://documents.tips/documents/sistem-de-dozare-cu-lichide.html accesat la data de 28.12.2015;

4.http://conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/pastrarea-si-garantarea-calitatii-produselor-alimentare.html accesat la data de 27.04.2016;

5. Purcarea Anca-Ambalajul,atitudine pentru calitate editura expert 1999;

http://www.qreferat.com/referate/management/AMBALAREA-SI-ETICHETAREA-MARFU152.php#_ftnref2 accesat a data de 15.04.2016;

6.http://www.tsocm.pub.ro/educatie/cepa/Ambalaje%20-%20CEPA%20-%20Curs%202.pdf accesat la data de 03.03.2016;

7.Manualul inginerului de industrie alimentara, ED tehnica buc 1968;

http://www.bursaagricola.ro/Info-Materiale_plastice-47-24077-1.html accesat la data de 03.02.2016;

8. http://www.scritub.com/stiinta/chimie/Materialele-plastice431319229.php accesat la datat de 19.12.2015;

9.http://www.creeaza.com/tehnologie/tehnica-mecanica/MASINI-SI-UTILAJE-PENTRU-DOZAR863.php acsesat la data de12.12.2016;

10.Schanakovszky C.,Pintilie Gh. –Ambalaje, materiale, fabricare, ambalare, editura tehnica-info Chișinău,2001;

11. Modern Packaging Enciclopedia,vol 41,nr 7A, MC-Graw Hill Inc.,New York,1970;

12.Ioancea L. –Masini, utilaje și instalații din industria alimentară ,editura ceres, 1986;

13. MULTIVAC,BERSTORF,PFM AVE Tehnofrig-prospecte și cărți pentru mașini și utilaje de ambalat;

14.Fabricarea Sucurilor din legume și Fructe și a Băuturilor răcoritoare – Dimoiu Luminița;

15.http://www.creeaza.com/tehnologie/tehnica-mecanica/MASINI-DE-ETICHETAT-SI-INCHIS-933.php accesat la data de 09.06.2016;

16. www.krones.com accesat la data 05.04.2016;

17. http://www.tradebusinessknowledge.infoaliment.ro/. Accesat la data 2.03.2016;

18. Chemistry and technology of soft drinks and fruit juices, Edited by Philip R.Ashurst.;

19. http://www.penglaichina.com/ accesat la data de 15.05.2016;

20. http://www.longtech-machine.com/ accesat la data de 28.05.2016;

21. Prospect la masina de spalat butelii (firma SOMES);

22. Cartea tehnica la maișna de spălat butelii (firma SOMES);

23. Cartea tehnica de roluit capace ALPI -10;

24. Prospect la mașina liniară de etichetat tip 6/5;

25. Prescrip’ii tehnice pentru proiectare, executare, instalare, exploatare recipientelor metalice sub preisune, Editura Tehnică, Bucurști 1974;

26. Cartea tehnică ‘Mașini de umplere-închidere lichide alimentare sub presiune tip Monobloc’.

27. Cazane de abur și recipient sub presiune – Îndrumar Editura Tehnică, București, 1964;

28. M,Aldea, I. Chitu, C. Delibas, Gr. Giurcaneanu, N. Iordache, L. Negulescu, N. Nutescu, M. Postelnicescu, R. Slatineanu, Cazane de abur și recipient sub presiune, Indrumător, Editura Tehnica, 1982;

29. Ioan Dan Filipoiu, Andrei Tudor, Proiectarea Transmisiilor Mecanice, Editura Bren, București 2006.