מכונת מילוי משאבות: המדריך האולטימטיבי

כולנו יודעים שמכונת מילוי נוזלים היא מעין ציוד המחלק נוזל/משחה לבקבוקים או מכלים אחרים. על מנת להבטיח שכל בקבוק יקבל כמות שווה של נוזל/משחה במהלך תהליך המילוי, למכונת המילוי יהיה מכשיר או רכיב שתוכנן במיוחד למדידה. שיטות המדידה הנפוצות כוללות חומרי מילוי כבידה המבוססים על בקרת זמן, חומרי מילוי בוכנה המבוססים על בקרת נפח, ומילוי הצפת על בסיס מפלס נוזל, ואחד הוא מילוי משאבה המבוסס על בקרת משאבה.
תהליך עבודה של מכונת מילוי

מהו מילוי משאבה?

מילוי משאבה הוא מכונה המשתמשת במשאבה כדי לשלוט על תפוקת הנוזל בכמויות שוות למיכל. מכונות למילוי משאבות, בין אם הן חצי אוטומטיות או אוטומטיות לחלוטין, משתמשים במשאבה אחת לכל ראש מילוי במכונה. המשאבה מסייעת בהעברת נוזל דרך מסלול המוצר ואל מיכל ההמתנה, מה שהופך את המכונה לפתרון טוב לנוזלים סמיכים יותר או פחות זורמים חופשיים.

מכונת מילוי משאבה מציעה גמישות למגוון רחב של מילוי מוצרים מנוזלים ועד לעקביות שמפו, בקלות פשוט להזין את הכמות הרצויה במיכל. מכיוון שמכונות למילוי בקבוקי נוזל הן משאבות תזוזה חיוביות, הן מתפרקות מעצמן ויכולות לשאוב מוצר ישירות ממקור התפזורת בין אם זה מיכל, תוף או מיכל אחר. ציוד למילוי נוזל משאבה זמין מדגמי ראש יחיד ועד למכונות אוטומטיות של 12 ראשים או יותר.

מילוי משאבה
תרשים עבודה של מילוי משאבה

כיצד פועל מילוי משאבה?

מכונות מילוי משאבות יכולות למדוד נוזלים במהלך המילוי בשני אופנים שונים, שוב בהתאם לפרויקט, למשאבות ולמטרות המילוי. מילוי מבוסס זמן על מכונות אלו פשוט מאפשר למשאבה לפעול למשך פרק זמן מוגדר מראש בכל מחזור. טיימרים פשוטים או PLC יסייעו למפעילים בהגדרת הזמנים הדרושים, ומהירות המשאבה עשויה להיות מותאמת למילוי מדויק יותר. השיטה השנייה המשמשת בחומרי מילוי נוזליים אלה מכונה מילוי מבוסס דופק. המילוי מבוסס הדופק ימדוד את הסיבוב או תנועה אחרת של רכיב משאבה בכל מחזור. לדוגמה, בפרויקט באמצעות משאבת גלגלי שיניים, כל פעימה עשויה להיות שווה ערך לרבע סיבוב של גלגל השיניים, כאשר 10 פולסים משלימים את המחזור. כל אחת מהשיטות תספק מילוי נפחי מדויק ולחלק מהמוצרים והפרויקטים ניתן להשתמש בכל אחת מהשיטות.

הליבה של מכונת מילוי המשאבה היא באיזו משאבה להשתמש כדי ליצור את מערכת האינדקס האוטומטית. להלן נלמד עוד על המשאבות השונות.

אם אתה צריך להעביר חומר נוזלי ממקום אחד למקום אחר, אתה תצטרך משאבה. משאבות תעשייתיות מגיעות בשני סוגים שונים: משאבות צנטריפוגליות ומשאבות תזוזה חיוביות. לכל סוג תכונות ייחודיות הנוגעות ליעילות, קצב זרימה, צמיגות ולחץ.

משאבת צנטריפוגלית VS משאבת עקירה חיובית

משאבה צנטריפוגלית משמשת להנעת נוזלים על ידי שימוש באנרגיה סיבובית שנוצרת על ידי מנוע או מנוע. הנוזל נכנס לאימפלר של המשאבה על פני הציר המסתובב, שם האימפלר המסתובב דוחף את הנוזל לכיוון גלילה או מפזר. הנוזלים צוברים גם מהירות וגם לחץ כאשר הם עוברים דרך האימפלר.

משאבת תזוזה חיובית (PD) מניעה נוזל על ידי סגירת נפח קבוע שוב ושוב והנעתו מכנית דרך המערכת. שניים או שלושה צירים הנעים בכיוונים מנוגדים יוצרים את הפונקציה של שאיבה, לכידה ועקירת הנוזל. פעולת השאיבה היא מחזורית וניתן להניע על ידי בוכנות, גלגלי שיניים, רולים, דיאפרגמות או שבשבת.

בדרך כלל משמשים במכונות מילוי נוזלים משאבות תזוזה חיוביות. להלן כמה מהיתרונות של שימוש במשאבות תזוזה חיוביות.

  • צמיגות שונות - משאבות תזוזה חיוביות יכולות להתמודד עם רמות שונות של צמיגות.
  • לחצים שונים - למשאבה מסוג זה יש יכולת לפעול ברמות לחץ וזרימה גבוהות יותר ללא השפעה על הקיבולת.
  • זרימה עקבית - משאבת עקירה חיובית יכולה לשמור על זרימה ומהירות קבועים.
  • לא צריך איטום - משאבות מסוג זה לא חייבות להיות אטומות לחלוטין.

סוגי מכונות למילוי משאבות

למרות שיש מגוון רחב של עיצובי משאבות PD, ניתן לחלק את רובם לשתי קטגוריות: משאבה הדדית ומשאבה סיבובית. להלן רשימה חלקית של מכונות מילוי משאבות נפוצות המבוססות על סוגים שונים של משאבות.

חומרי מילוי משאבה הדדית

משאבת בוכנה

במשאבת בוכנה הבוכנה מחליקה בתוך צילינדר המתאים היטב. כאשר הבוכנה נסוגה, הנפח מתרחב. בדרך כלל, שסתום בכניסה נפתח, ומאפשר לנוזל להיכנס למשאבה ככל שהנפח מתרחב. כאשר הבוכנה מתהפכת, הנפח מתכווץ, ושסתום על השקע נפתח, ומאפשר לנוזל לצאת מהמשאבה. כיצד פועל מילוי בוכנה?

משאבת בוכנה

משאבת בוכנה פועלת באופן כמעט זהה למשאבת בוכנה. ההבדל הוא שהבוכנה נעה דרך אטם לתוך נפח המשאבה. נפח העקירה של הבוכנה משנה את נפח הנוזל בתוך המשאבה, מה שמוביל לפעולת השאיבה.

משאבת דיאפרגמה

משאבת דיאפרגמה משתמשת בקרום גמיש (המכונה לעתים קרובות דיאפרגמה) שמתגמשת פנימה והחוצה. תנועת הממברנה משנה את הנפח הפנימי של המשאבה, ובשילוב עם שסתומים, מאפשרת לנוזל לזרום לתוך המשאבה וממנה. משאבות דיאפרגמה אידיאליות עבור ואקום, אוויר ונוזלים קורוזיביים בלחץ נמוך.

חומרי מילוי משאבה הדדית

חומרי מילוי למשאבה רוטרית

מסטיק הילוכים חיצוני

משאבת גלגלי שיניים חיצונית מורכבת משני גלגלי שיניים משתלבים הנתמכים על ידי פירים נפרדים (ניתן להניע אחד או שניהם). סיבוב גלגלי השיניים לוכד את הנוזל בין השיניים המעביר אותו מהכניסה, אל הפריקה, סביב המעטפת. שום נוזל לא מועבר בחזרה דרך המרכז, בין גלגלי השיניים, כי הם שלובים זה בזה. סובלנות קרובה בין גלגלי השיניים והמעטפת מאפשרת למשאבה לפתח יניקה בכניסה ולמנוע נזילות חזרה מצד הפריקה. דליפה או "החלקה" סביר יותר עם נוזלים בעלי צמיגות נמוכה.

תרשים של משאבת הילוכים חיצונית
תרשים של משאבת הילוכים חיצונית

משאבת הילוכים פנימית

משאבת גלגלי שיניים פנימית פועלת על אותו עיקרון אך שני גלגלי השיניים המשתלבים הם בגדלים שונים כאשר אחד מסתובב בתוך השני. החללים בין שני גלגלי השיניים מתמלאים בנוזל בכניסה ומועברים מסביב לפתח הפריקה, שם הוא נפלט על ידי פעולת הציוד הקטן יותר.

תרשים של משאבת הילוכים פנימית
תרשים של משאבת הילוכים פנימית

משאבת אונה

במקרה של משאבת האונה, האלמנטים המסתובבים הם אונות במקום גלגלי שיניים. היתרון הגדול של עיצוב זה הוא שהאונות אינן באות במגע זו עם זו במהלך פעולת השאיבה, מה שמפחית בלאי, זיהום וגזירת נוזלים.

מכונת מילוי משאבת אונה סיבובית אוטומטית

מכונת מילוי משאבת אונה סיבובית אוטומטית

הקדמה מכונת מילוי משאבת אונה סיבובית זו מאמצת משאבת רוטור נירוסטה ברמת דיוק גבוהה למדידת קיבולת הנוזל. כל משאבה מונעת על ידי מנוע סרוו, בעל טווח מילוי רחב ודיוק מילוי גבוה. לציוד מבנה פשוט, תפעול קל ותחזוקה קלה. המילוי...
תרשים של משאבת האונה
תרשים של משאבת האונה

משאבת ואן

משאבות שבשבת משתמשות בסט של שבבים ניתנים להזזה (או קפיציים, תחת לחץ הידראולי או גמיש) המותקנות ברוטור מחוץ למרכז. השבבים שומרים על אטימה צמודה לקיר המעטפת ונוזל כלוא מועבר לפתח הפריקה.

תרשים של משאבת שבשבת
תרשים של משאבת שבשבת

משאבה פריסטלטית

המכונה לפעמים משאבות רולר, משאבות פריסטלטיות מעבירות נוזל באמצעות גלילים כדי ללכוד נוזל בצינור גמיש ולהזיז אותו מהכניסה ליציאה. עיצוב זה מביא למגע נוזל רק עם החלק הפנימי של הצינור. תכונה זו יחד עם צינור קל להחלפה הופכת את המשאבות הפריסטלטיות לאידיאליות עבור יישומים חד-פעמיים כגון מגע דם במכונת דיאליזה. כיצד פועל מילוי משאבה פריסטלטית?

תרשים של משאבה פריסטלטית
תרשים של משאבה פריסטלטית

כיצד לבחור מכונת מילוי משאבה?

בעולם האריזה, מוצרים שונים יוצרים אתגרים שונים. מגודל וצורה של בקבוק ועד תוויות ואריזה מותאמות אישית ועד החלפה עבור גדלי מיכל שונים, לכל מוצר ארוז יש תכונות ייחודיות משלו. בתורו, לכל מילוי נוזלי שנוצר עבור מוצר ספציפי יש גם תכונות ייחודיות משלו. צמיגות המוצר תמיד תשחק חלק בבחירת חומר המילוי הנוזלי הנכון עבור הסחורה הספציפית שלך ומוצרי צמיגות עבים יכולים ליצור אתגר ייחודי.

בין אם אתה ממלא את הבקבוקים שלך בשיטה מבוססת זמן או דופק, מכונות מילוי משאבות הן מכונות מילוי אידיאליות למוצרים עבים יותר וכמה מוצרים המכילים חלקיקים. שיטת מילוי מבוססת זמן פשוט תתמלא על ידי מתן אפשרות למשאבה לפעול במשך אותו פרק זמן בכל מחזור מילוי. מערכת מילוי מבוססת דופק לא תנצל זמן, אלא תמדוד סיבובים או תנועות של המשאבה. לדוגמה, "פעימה" במשאבת גלגלי שיניים תהיה סיבוב או סיבוב חלקי של הגיר. סוג המשאבה בשימוש בציוד המילוי ייקבע לפי המוצר המילוי.

ייבחרו סוגי משאבות שונים בכדי להשלים את המילוי בצורה יעילה ומדויקת. משאבת ההילוכים המוזכרת לעיל תתפוס מוצר בין שיני ההילוכים כדי לכוון אותו דרך מסלול המוצר ולבקבוקי ההמתנה. משאבות אונות, משאבות חלל מתקדמות ורבות אחרות מציעות שיטות שונות להעברת מוצר. חלק מהמשאבות מציעות יתרונות לפרויקטים מסוימים של מילוי. לדוגמא, המשאבה הפריסטלטית משתמשת בגלילים כדי להעביר את המוצר דרך הצינורות מבלי שהגלגלים אכן ייצרו קשר עם המוצר, מה שהופך את המשאבה הזו לבחירה טובה לפרויקטים סניטריים או למילוי מוצרים או טעמים שונים. אין חלקי מגע עם מוצר המסייעים ביצירת תהליך סניטרי ומעבר צינור פשוט מגן מפני זיהום ממוצר למוצר או מטעם לטעם.

<br> סיכום

בדרך כלל, מכונות מילוי משאבות יופעלו כאשר מוצר דורש סיוע מסוים בזרימת המוצר. מוצרים עבים שאינם זורמים בחופשיות ומוצרים עם חלקיקים דורשים יותר משיעור פשוט כדי לדחוף את הנוזל דרך המוצר. עם זאת, מכונות מילוי משאבות אינן בלעדיות למוצרים עבים ויכולות להתמודד עם מגוון רחב של נוזלים תוך מתן מילוי מדויק לפי נפח.

על כל מכונות מילוי משאבות מתוצרת VKPAK, המשאבה תיבחר בקפידה כך שתתאים למאפייני הפרויקט הנוכחי. למידע נוסף על חומרי מילוי משאבה ואפשרויות משאבות נוספות, או כדי לדון בפרויקט משלך עם מומחה אריזה, צור קשר VKPAK.

מאמרים נוספים