دستگاه پرکن مایعات ثقلی

دستگاه پرکن مایعات ثقلی: مفهوم، مکانیزم و اهمیت

 پر کردن با استفاده از نیروی جاذبه، ساده ترین روش پر کردن است. ساز و کار بدون مشکل دستگاه پرکن مایعات ثقلی به آنها اجازه می دهد تا با حداقل تعمیر و نگهداری کار کنند. مخزن تغذیه (به اصطلاح مناسب تر کاسه پرکننده) قسمت فوقانی و مرکزی دستگاه است. ساقه های پر کننده به سطح پایین این کاسه متصل می شوند.

یک لوله تخلیه کننده از سمت پایین به بالا تا داخل کاسه پرکننده و از آنجا تا نقطه ای بالاتر از سطح مایع ادامه می یابد. برای شروع عملیات پر کردن، ظرف توسط سکوی زیرین بلند می شود تا زمانی که با ساقه پر کننده تماس پیدا کند.
سکو به بالا بردن ظرف ادامه می دهد و دریچه پر شدن را باز می کند. با باز کردن شیر پرکن، مایع به داخل ظرف تخلیه می شود. هوای موجود در ظرف از طریق لوله تخلیه به فضای بالای مایع در ظرف پرکننده منتقل می شود. ظرف پر می شود و جریان مایعات همچنان ادامه دارد.
مایع اضافی در لوله تخلیه بالا می رود تا زمانی که به همان ارتفاع سطح مایع در کاسه برسد. از آنجا که لوله تخلیه جلوتر از سطح مایع داخل کاسه گسترش یافته است، هیچ سرریز مایعی از ظرف به داخل کاسه وجود ندارد.

 

قوانین حاکم بر دستگاه پرکن مایعات ثقلی

 

• دستگاه پرکن مایعات ثقلی چگونه کار می کند؟

مایعات از مخزن حاوی محصول، به درون مخزن نگهدارنده ای که در بالای تعدادی از شیرهای پنوماتیک قرار گرفته است، میریزد. هر کدام از این شیرها به طور مستقل از سایر شیر ها، توسط کامپیوتر دستگاه زمان بندی می شود تا مقادیر دقیق مایع از طریق جاذبه به درون ظرف جریان یابد.
دستگاه پرکن مایعات ثقلی با قابلیت پر کردن پایین به بالا می تواند طیف گسترده ای از مایعات -از جمله محصولات دارای کف- را کنترل کنند.

 

• کاربرد دستگاه پرکن مایعات ثقلی:

این نوع پرکننده، مناسب ترین گزینه برای مایعات با ویسکوزیته بسیار کم که دمای آنها به اندازه دمای محیط است، می باشد. دستگاه پرکن مایعات ثقلی همچنین در مواردی که گردش مجدد مایعات در مسیر نباید رخ دهد، مطلوب است. اگرچه این نوع پرکننده ها عمدتا برای محصولاتی که کف نمی کنند استفاده می شود ، با این وجود همانطور که گفتیم دستگاه با قابلیت پر کردن پایین به بالا می تواند طیف گسترده ای از مایعات از جمله محصولات دارای کف را کنترل کنند.

• مثال:

آب ، حلال ها، الکل، مواد شیمیایی خاص، رنگ، جوهر، مواد شیمیایی خورنده یعنی اسیدها و سفید کننده ها.

 

• مزایا:

دستگاه پرکن مایعات ثقلی با صرفه ترین نوع دستگاه پرکن برای طیف محدودی از کاربردها است. مخصوصاً برای مواد شیمیایی خورنده بسیار مناسب است.

 

شیوه پر شدن ظروف به وسیله دستگاه پرکن مایعات ثقلی:

ظروفی که باید از مایعات پر شوند، به صورت گروهی وارد دستگاه می شوند. هنگامی که آخرین ظرف از سنسور شمارش عبور کرد ، دریچه فشاری فعال می شود و از ورود و تداخل سایر ظروف به محدوده جلوگیری می کند. یک ردیف کننده محصول گردن هر ظرف را گرفته و آن را در زیر نازل پرکننده قرار می دهد.
نازل های پر کننده به دهانه هر ظرف وارد می شوند.
سپس لوله های پر کننده باز می شوند و همزمان با خارج شدن هوا از ظرف، مایعات را از مخزن وارد ظرف می کنند. سطح پر شدن در هر ظرف توسط موقعیت لوله تخلیه کنترل می شود، بنابراین شیوه پر شدن این است که مایع تا همان سطحی که لوله تخلیه قرار دارد پر می شود.

هنگامی که مایع به سطح لوله تخلیه می رسد، مقدار اضافی مجدداً توسط لوله به مخزن بر میگردد. چرخه عملکرد دستگاه پرکن مایعات ثقلی زمانبدی شده و کاملاً قابل تنظیم است. با اتمام چرخه، سر لوله های پر کننده بالا می رود، دریچه ها بسته می شوند و قطعه ای که گردن ظرف ها رو گرفته بود، جمع می شود. سرانجام، دریچه پنوماتیک جلویی باز می شود تا ظروف پر شده خارج شوند.

اگر محصول کف باشد، کف در لوله تخلیه بالاتر از سطح مایع قرار میگیرد. اگر کف پایدار باشد و از بین نرود، در نهایت در کاسه پر کننده سرریز می شود. به همین دلیل از دستگاه پرکن مایعات ثقلی اغلب برای محصولات کف دار استفاده نمی شود.
پس از پر شدن ظرف در زمان از پیش تعیین شده، ورود مایع به آن متوقف میشود. ظرف پایین آورده شده و شیر پر کننده را می بندد. مایعات باقیمانده در ساقه پر کننده از چند راه مختلف از لوله تخلیه خارج می شود.

دستگاه پرکن مایعات ثقلی

در حالی که دستگاه های پر کن سرریز ظروف را تا سطح مشخصی پر می کنند، دستگاه پرکن مایعات ثقلی اجازه می دهند ظروف دقیقا با همان حجم ولی با استفاده از اصل پر کردن بر اساس زمان پر شوند. اگر حجم همه ظروف با هم برابر نباشد، باز هم این دستگاه همه ظروف را با حجم مساوی پر می کند، حتی اگر این امر باعث شود که ظروف بیشتر یا کمتر از بقیه پر شوند.

دستگاه پرکن مایعات ثقلی می تواند از نازل های مختلفی استفاده کند. به طور کلی نازل ها برای مدت زمان از پیش تعیین شده ای باز می شوند تا محصول از مخزن به داخل بطری ها یا ظروف منتقل شود.
در اکثر ماشین آلات می توان زمان پر کردن توسط هر نازل را تنظیم کرد تا دقت بیشتری داشته باشد. زمان را می توان به کسری از ثانیه نیز تنظیم کرد تا دقت حجمی بهبود یابد. پس از رسیدن به زمان از پیش تعیین شده، نازل ها جریان محصول را قطع می کنند.

برای ماشین آلات نیمه اتوماتیک، از کلیدهای ساده اپراتور برای فعال سازی چرخه استفاده می شود، در حالی که ماشین آلات اتوماتیک برای دستیابی به همان سیستم از PLC استفاده می کنند.

انتخاب بین سیستمی که پر کردن را بر اساس سطح انجام می دهد و یا سیستم پرکننده بر اساس حجم، همیشه به ویژگی های پروژه بستگی دارد. برای بسته بندی كنندگان كه از ظروف شفاف استفاده می كنند، اصل سرزیر مناسب تر است چون یک سطح بودن مایعات باعث افزایش جذابیت ویترین می شود. برای بسته بندی کننده هایی که از ظروف مات استفاده کنند، پر کردن بر اساس حجم می تواند جایگزین بهتری باشد، به خصوص هنگامی که حجم ثابت برای صنعت مهم است.

بهترین توصیه برای صاحبان کسب و کار این است که قبل از انتخاب ماشین آلات بسته بندی، گزینه های مختلفی را که برای بسته بندی محصول در دسترس است، بررسی کرده و در مورد آنها تحقیق کنند.