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Máquinas de Soplado (PET)

Una máquina de moldeo por soplado usada crea botellas de plástico a partir de una preforma generalmente hecha de PET. La preforma no es más que una botella que aún no se ha formado o impreso. Tiene la forma de un pequeño tubo de ensayo donde solo no se cambia la boca roscada para el tapón. El resto del cuerpo, por otro lado, primero se calienta dentro del horno de la máquina y luego se moldea por soplado. ¿Por qué utilizar una máquina de moldeo por soplado? La razón por la que no partimos directamente de la botella terminada se debe al espacio requerido para el almacenamiento y transporte. El espacio para transportar las preformas es significativamente menor que el de la botella y de la máquina de moldeo por soplado. Obviamente, esto afecta los costos asociados con todo el ciclo de producción del embotellado.

Tipos de sopladoras usadas.

Al igual que con otros tipos de máquinas usadas, existen varios tipos de equipos sopladores usados, tanto lineales como rotativos y combi-block. Una máquina lineal generalmente trabaja para velocidades medias de producción por hora, hasta 20,000 BPH. Además, es preferible en el caso de que el espacio dentro de la planta de embotellado sea limitado, ya que estas máquinas requieren menos espacio que una máquina de moldeo por soplado rotativa. Cuando las cargas de trabajo requieren altas velocidades de producción, generalmente se usa una máquina de moldeo rotativa. La máquina de moldeo por soplado rotativa puede producir hasta 90 / 100.000 BPH y más. Es por eso que las grandes empresas que utilizan envases de plástico prefieren los sopladores rotativos. Incluso si esto implica tener una máquina que ocupa mucho más espacio que una lineal.

Tipo de proceso:

El moldeo por soplado y estirado con calefacción es parte del proceso de producción de botellas de PET en dos etapas; este PET es el material más utilizado en envases para el sector del agua y bebidas en general. Las prensas de inyección son las máquinas que realizan la primera etapa del moldeo por inyección. Las máquinas producen las formas en forma de vial-dedo-tubo. El cuello de las preformas está completo y satisface las necesidades-solicitudes del cliente, sin embargo, las dimensiones son mucho más pequeñas que la botella en la que se transformarán durante el soplado a alta presión en los moldes adecuados.

Primer paso:

La parte de la creación de la preforma es el primer paso que permite obtener el líquido almacenado en un material adecuado, resistente-transparente, para ello se necesita el equipo llamado prensas que transforman el PET granulado-polvo en una preforma. Cuando se produce, se puede calentar y soplar inmediatamente mediante la máquina de moldeo por soplado o depositarse en grandes contenedores llamados Octabins que sirven como contenedores; estos se introducen en los basculadores apropiados y luego el cargador los transporta y se orientan hacia la unidad de soplado. Como se ha escrito anteriormente, estos pueden ser lineales o rotativos, con ciclo alterno o continuo.

Existen diferentes métodos para producir una botella de PET como:

El proceso de una sola etapa, el proceso integrado de dos etapas o el proceso de dos etapas. Este último tiene muchas ventajas sobre los otros dos, tales como: el proceso de moldeo por inyección y el proceso de moldeo por soplado son totalmente independientes y, por lo tanto, pueden optimizarse por separado. Esto significa que las preformas pueden almacenarse y enviarse donde sea necesario y utilizarse cuando sea necesario; al hacerlo, es posible producir diferentes tipos de preformas utilizando diferentes moldes-matriz. En el proceso tecnológico monoetapa, tanto las preformas como las botellas llegan de la misma máquina. Por otro lado, las máquinas integradas de dos etapas están a medio camino entre las de una etapa y las de dos etapas; de hecho, producen las preformas mediante moldeo por inyección y las transfieren al molde mediante unos alicates de transferencia; este horno tiene lámparas de infrarrojos que se precalientan antes de soplar.

Máquinas de moldeo por soplado semi automáticas: por lo

En general, tienen una sección de horno independiente construida cerca de la pistola de aire. El operario coloca manualmente las mazas sobre los mandriles que entran al horno; se pueden soplar hasta 4 preformas al mismo tiempo. Estas máquinas cierran el molde presionando dos botones en secuencia, para proteger al operador de accidentes. A continuación, el molde se cierra y estira y sopla una o más botellas. El operador retira las botellas y agrega las otras preformas a los mandriles y el proceso comienza de nuevo. La velocidad va desde 50 bp / h 20L en una sola cavidad hasta 700 bp / h 0.50L en una doble cavidad. Una variante de este tipo es una máquina de cuatro cavidades con alimentación automática de las reformas al sistema del horno. El posicionamiento de las preformas en el molde de soplado es manual una vez abierto. La velocidad de producción alcanza las 1500 botellas ligeras / hora.

Desventaja:

Una desventaja de este tipo de tecnología es la velocidad del horno y en particular: cuando se utilizan preformas gruesas es importante poder controlar la velocidad del horno. El proceso permite pocas posibilidades de intervención entre la rotura de las botellas y la cristalización de las formas. Por tanto, es fundamental que el operador disponga de sistemas de control de temperatura adecuados.

Máquinas de moldeo por soplado:

Las máquinas de moldeo por soplado lineal tienen moldes montados en un solo cuerpo que se mueve con un cilindro común. El máximo de cavidades son 10 pero normalmente oscilan entre 4 y 8 cavidades. Estas máquinas satisfacen las necesidades del mercado de velocidades bajas. Gracias a una tolva, las preformas llegan al posicionador a través de una cinta transportadora inclinada. A continuación, las preformas se vuelcan por medio de un número apropiado de pinzas accionadas por cilindros neumáticos. Las piezas para transportar las preformas al horno se denominan mandriles y son todas de aluminio templado; se fabrican sobre el tipo de cuello de botella de la preforma elegido por el cliente. Todas las cavidades para soplar se colocan una al lado de la otra.

Cómo funciona:

En la mayoría de las máquinas, las preformas se mueven boca abajo y las varillas de estiramiento se operan desde abajo. Después del soplado, las botellas se llevan a la estación de recogida y se vuelven a colocar verticalmente en la cinta transportadora. Aunque estas máquinas proporcionan una solución económica para la producción de envases de PET, tienen algunas desventajas importantes. El primero y más grave es la forma en que las preformas atraviesan el sistema del horno. Es casi imposible hacer que todas las actuaciones pasen la misma cantidad de tiempo dentro de los hornos, debido a cómo están indexadas. Esto se vuelve más problemático a medida que aumenta el número de cavidades del molde. Además, el calor emitido por una lámpara de infrarrojos no es constante en toda su longitud: en el punto central de una lámpara de infrarrojos, a temperatura máxima, emite un 15/20% más de calor que en los extremos.

Consecuencia:

La consecuencia es que las preformas no se calientan uniformemente; Lamentablemente, las diferencias de temperatura son recurrentes. Esto, a su vez, conduce a diferencias en la distribución de las paredes de la botella (en el molde). Algunas de estas diferencias pueden mejorarse si cada cavidad tiene un sistema de válvula de soplado independiente, pero no todas las máquinas tienen uno. Algunas máquinas están equipadas con recorridos, en la sección del horno, donde las preformas se mueven paralelas entre sí, con las lámparas en el centro. Esta solución proporciona un mejor rendimiento general sin alcanzar el nivel de las máquinas de ciclo continuo. La mayoría de las máquinas de moldeo por soplado establecen la distancia de las formas con el mismo paso que las cavidades del molde de soplado. Esto da como resultado un uso económicamente desventajoso del horno, ya que las lámparas calientan un gran volumen de aire.

Cómo ahorrar energía:

Este aire calentado es una desventaja en comparación con el calentamiento constante proporcionado para la preforma. Muchas máquinas ofrecen sistemas dedicados para controlar la capacidad total del horno (con respecto a la temperatura medida de la preforma), pero no detectan todas las variaciones de la temperatura ambiente en un ciclo térmico típico día / noche. Otra desventaja de estas máquinas viene dada por el movimiento de rotación primero de las preformas (volcadas), luego de las botellas (rectas hacia arriba). Los dispositivos de accionamiento instalados, que constan de tres cilindros (cada uno para movimientos de subida / bajada, avance / retroceso, avance / expulsión), pueden suponer un importante problema de mantenimiento, que ha afectado a muchas empresas del sector.

Máquinas de moldeo por soplado rotativas:

Debido al consumo generalizado de PET como material de contención de líquidos, hemos avanzado hacia soluciones mucho más eficaces. Esto ha resultado en una innovación que ha mejorado las capacidades de las máquinas. La capacidad se mide generalmente en botellas / hora (b / hora). Actualmente se encuentran disponibles en el mercado soplantes de hasta 40 cavidades y con capacidades de hasta 86000 b / hora. Este enorme progreso fue posible gracias a las velocidades crecientes de los accionamientos y la regulación óptima del tiempo de procesamiento.

Posibles obstáculos:

Una de las principales barreras operativas en los niveles más altos es el grosor de las paredes de la botella que requiere tiempos de enfriamiento. Las velocidades nominales, informadas por los fabricantes en las fichas técnicas de estas máquinas, se refieren siempre a la producción de botellas ligeras para agua mineral; se caracterizan por un fondo completamente estirado. Las botellas para refrescos, con o sin dióxido de carbono, requieren tiempos de procesamiento más largos: así se reducen los rendimientos efectivos de las máquinas de moldeo por soplado. Las secciones de horno de las máquinas rotativas son muy similares a las de los otros tipos de máquinas; esto es para calentar las piezas de manera efectiva evitando incrementos innecesarios de temperatura en los paquetes de preforma.

Principales diferencias:

La principal diferencia entre las distintas máquinas de soplado radica en el diseño del cierre del grupo de soplado. En una máquina rotativa, la preforma se mueve hacia su propio cierre de soplado que a su vez está dispuesto en una rueda de soplado. Todas las funcionalidades aportadas a estos cierres llegan por el centro de la rueda de soplado mediante distribuidores rotativos. Una gran unidad de reducción se encuentra debajo de la rueda y es impulsada por un motor de velocidad variable. Por tanto, es evidente la necesidad de un diseño adecuado de todos los acoplamientos cinemáticos, dado un mecanismo de tal complejidad.

Por qué tan eficiente:

El tiempo que transcurre entre el final de la sección del horno y el inicio del soplado es idéntico para cada preforma. Esta característica permite que las máquinas rotativas ofrezcan una calidad excelente de manera constante. Un solo motor eléctrico impulsa todas las funciones de la máquina a través de correas de transmisión. Además, los mecanismos de leva operan las varillas de estiramiento y las secuencias de apertura / cierre de los moldes. En consecuencia, para variar la velocidad de procesamiento, solo es necesario cambiar la velocidad del motor y todas las demás funciones se sincronizan automáticamente.

¿Cómo funciona la calefacción y el transporte?

La ingeniería de los husillos que reciben las preformas de la sección de alimentación es un tema muy importante: Los mandriles tienen varios dispositivos de resorte con la función de mantener la preforma en su lugar; esto para garantizar la alineación y el montaje seguro. La mayoría de los husillos se mueven a lo largo de guías y están equipados con un piñón en la parte superior: en los sistemas de horno, donde las preformas pasan al revés, el piñón se encuentra en la parte inferior. El piñón engrana con una cadena que pone los husillos en rotación y puede moverlos a través de la sección del horno.

¿Cuánto pueden medir ?: El

El espacio entre ejes varía de 38 a 50 mm y se puede aumentar para duplicar la forma para aplicaciones de amplia apertura. La mayoría de las botellas para agua mineral y refrescos utilizan preformas con diámetros de cuello de 28 a 33 mm, que se procesan fácilmente con un espaciado estándar. Una vez giradas gracias a los mandriles, las preformas se exponen a radiación infrarroja. Por ejemplo, 28 hornos de calentamiento de los cuales 20 están alejados de la rueda de soplado y 8 están en el camino de retorno. En la sección del horno que vuelve a la rueda de soplado, las preformas se someten a equilibrado; Este es el equilibrio de las diferencias de temperatura dentro de las paredes de la preforma.

Cómo se compone una cavidad de soplador:

Al final del recorrido del horno, las preformas entran en una rueda de estrella u otro dispositivo de transferencia: se mueven una a una hasta la primera posición disponible de la rueda de soplado. Cada cavidad tiene su propio molde de soplado, su barra de planchar, su conexión al circuito de agua y tres válvulas de soplado (pre-soplado, soplado y descarga). Las conexiones a los circuitos de aire, agua y eléctricos para sensores e interruptores provienen de una unidad de suministro de energía. Se coloca en el centro de la rueda de soplado. Estos determinan, con la misma calificación, mayores costos de compra para las máquinas rotativas que para las lineales.

Transferencia de botellas:

Las botellas sopladas salen de los moldes mediante pinzas o ruedas de estrella que las posicionan sobre correas. El diseño de estas pinzas puede variar de una máquina a otra, especialmente si se compara con el de las máquinas lineales. Las tenazas realizan las transferencias de preforma entre horno, moldes y descarga: generalmente, también son controladas por mecanismos de levas y giran sobre guías perfiladas. En lugar de tener cilindros de apertura y cierre, los alicates en realidad simplemente se empujan y se jalan hacia adentro y hacia afuera de las preformas; están estacionarios en los bolsillos de la rueda de estrella o en los moldes de soplado (en el caso de botellas terminadas). Este dispositivo ahorra tiempo y mantenimiento al requerir la presencia del anillo de soporte en el diseño del cuello de la preforma. (Baga)

Para facilitar la interacción entre la rueda de estrella y las pinzas se necesita:

Espacio suficiente para que la pinza sujete la preforma por encima del anillo de transferencia. La preforma es sostenida por la rueda de estrella a través del propio anillo. La principal ventaja de las sopladoras rotativas usadas y nuevas es el movimiento continuo de todos sus componentes. Un solo motor eléctrico impulsa toda la máquina y transmite el movimiento a través de correas dentadas y poleas. La sincronización del movimiento está garantizada por un plan de mantenimiento adecuado destinado a garantizar la tensión correcta de la correa.

Seguridad ante posibles anomalías:

¿Qué ocurre en caso de cierre incorrecto del molde, debido a una preforma malformada? En el caso de una máquina rotativa con una capacidad de 20.000 b / c hora, sería un desastre: esto causaría graves daños a toda la cadena cinemática si no se proporcionarán las protecciones adecuadas. Estas protecciones se realizan mediante el montaje de: un limitador de par en cada una de las poleas motrices enchavetadas en los componentes giratorios de la máquina. Cuando el par motor en el limitador excede un valor fijo, el limitador separa la polea impulsora de la parte giratoria: esto permite una rotación libre sin daños estructurales. Por lo tanto, dependerá del operador restablecer el limitador y girar correctamente la parte giratoria, restableciendo la sincronización. La siguiente imagen muestra un limitador de par típico, ampliamente utilizado en el campo en cuestión.

Solución Combiblock:

Las crecientes demandas de eficiencia y compacidad han llevado al nacimiento de esta configuración particular. El sistema combiblock combina soplado, llenado y taponado en una única solución integrada; Permite el embotellado y llenado de agua y bebidas gaseosas y sin gas con la máxima precisión. Al combinar diferentes equipos y pasos de producción en un solo sistema, se mejora la eficiencia de la línea. El mercado de equipos de embotellado usados ofrece oportunidades de compra ocasionales. Al igual que las sopladoras usadas, el combiblock usado generalmente se ofrece con un tipo particular de cuello de botella: sin embargo, este cuello siempre se puede modificar de acuerdo con las necesidades de producción de cada uno. Es obvio que la personalización del cuello puede afectar el precio de compra pero sin duda es recomendable; el precio de los equipos usados depende tanto de las horas de trabajo como del año, la marca y el modelo.

La tecnología Combiblock incluye:

Una única interfaz hombre-máquina
Gestión única de informes y recetas, con trazabilidad archivada y memoria de larga duración.
Operación combinada automatizada de soplado, llenado y taponado.
Procedimientos operativos estandarizados para lubricación, limpieza y auditoría: con este protocolo se ahorra mucho tiempo y seguridad en intervenciones y planificación.
Planes de mantenimiento alineados para todo el sistema.

Cuando ve el sistema combinado en producción, comprende cuánto ayuda esto a mantener la producción bajo control; el operador en una sola posición puede controlar hasta la etiquetadora. En esta hipótesis, tenemos control de soplado, llenado, tapado, nivel y tapón, etiquetado, control de etiquetado. Lo que antes estaba dividido en correas largas, tanto para el aire como para el transporte de botellas llenas, ahora se condensa en muy poco espacio. También se puede incluir en este espacio cualquier bebida saturadora o premezclada.

Trabajos de mantenimiento y personalización:

En estos combiblocks es posible intervenir con un plan de trabajo programado específico para cada tramo afectado. En la hipótesis de realizar el cambio de paquete, se deben tener en cuenta algunas cosas: Es posible realizar todos los paquetes de preforma deseados pero sujeto a un análisis de la conformación de la máquina de moldeo por soplado. Esto es cierto en las últimas versiones del mercado, en los primeros tipos SIEMPRE se debe verificar primero la viabilidad. Si permanece en el mismo diámetro de cuello pero con una rosca diferente, los cambios son menos costosos. También se comprobará siempre el taponamiento. Estos sistemas se fabrican con agarre de cuello solo en las últimas versiones: anteriormente el transporte se realizaba parcialmente desde el cuello y se combinaba con el del fondo / diámetro de la botella.

Soluciones en sopladoras usadas:

Hoy en día también es posible combinar equipos de embotellado usados con un nuevo sistema de conexión patentado: esto permite eliminar las correas de aire incluso en líneas de embotellado usadas ya instaladas. Coges una máquina de moldeo por soplado y un monobloque de llenado y puedes hacer un combiblock con tu propio equipo; esto le permite ahorrar dinero en comparación con la compra de maquinaria nueva o combiblock usado / revisado. Obviamente, primero se debe realizar una auditoría cuidadosa en todo el equipo existente para certificar su viabilidad.

Grandes marcas:

Para esta tecnología, las grandes empresas están estudiando incrementar cada vez más la relación eficiencia / espacio. Estos son los sistemas que le permiten tener:

la etiqueta tan pronto como se sopla la botella presionando la botella tan pronto como se produce.
La etiquetadora integrada en el combiblock después del taponado Sistemas de inspección interna de alta precisión tanto para el nivel como para la presencia del tapón.
Inspectores de presencia de etiquetas.
Sistemas de seguimiento de la calidad de la preforma producida con almacenamiento de eventos negativos: eventualmente ayudan a los especialistas a modular y corregir cualquier defecto de producción de las preformas.

Las marcas más famosas hasta la fecha son Sidel, Krones, Sipa, KHS, Sacmi y todas luchan:

ambas por la innovación
tanto por el nivel de asistencia
para la relación calidad-precio como
por el valor de las piezas de repuesto.
por la velocidad de intervención