Das Innenleben einer Milchverpackungsmaschine erklärt

Eine automatischeMilchverpackungsmaschineDie Maschine verpackt Milch in einem kontinuierlichen Zyklus. Sie können sehen, wie die Maschine aus einer Rolle Plastikfolie einen vertikalen Schlauch formt. Dieser Schlauch wird mit der genauen Menge Milch gefüllt. Anschließend wird der Schlauch durch Hitze und Druck versiegelt und in einzelne Beutel geschnitten. Dieser automatisierte Prozess sorgt für erhebliche Effizienzsteigerungen.

Diese Effizienz ist in einem großen und wachsenden Markt von entscheidender Bedeutung. Die globale Milchverpackungsindustrie verzeichnet ein stetiges Wachstum, was den Bedarf an schneller und zuverlässiger Technologie unterstreicht.

Schritt 1: Beutelformung aus Folie

Der Weg von einer einfachen Plastikrolle zum versiegelten Milchbeutel beginnt mit einem präzisen Formprozess. Sie können zusehen, wie die Maschine aus einer flachen Folie eine perfekt geformte Tube formt, die zum Befüllen bereit ist. Dieser erste Schritt ist entscheidend für die Integrität und das Aussehen des Endprodukts.

Folienabwicklung und -spannung

Alles beginnt mit einer großen Rolle Spezialfolie, die an der Rückseite der Maschine montiert ist. Die Maschine wickelt diese Folie ab und führt sie zum Formbereich. Die richtige Spannung der Folie ist äußerst wichtig.

Ein automatisches Spannungskontrollsystem sorgt dafür, dass die Folie straff und glatt bleibt. Dieses System verhindert häufige Probleme wie Falten oder Dehnung. Es steuert den Folienverlauf sorgfältig und sorgt für einen faltenfreien Transport von der Rolle zum Formrohr. Diese automatische Regelung garantiert stets einen gleichbleibend hochwertigen Beutel.

Profi-Tipp: Fortschrittliche Spannungssysteme reduzieren die Wellendurchbiegung und steuern den Bahnverlauf durch die Umlenkrollen. Dieses Design ist entscheidend für eine perfekt glatte, faltenfreie Folienpassform für jeden Beutel.

Rohrbildung

Als Nächstes sehen Sie, wie die Flachfolie über eine spezielle Komponente, den sogenannten Formkragen, läuft. Der Formkragen oder die Schulter ist eine kegelförmige Führung. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Flachfolie zu biegen und ihr eine kreisförmige, röhrenartige Form zu geben.

Nach dem Passieren des Kragens wickelt sich die Folie um ein langes, hohles Rohr, das sogenannte Formrohr. Die beiden vertikalen Kanten der Folie überlappen sich um dieses Rohr. Durch diese Überlappung entsteht eine Naht, die zum Versiegeln bereit ist. Die Breite des Formrohrs bestimmt die endgültige Breite Ihres Milchbeutels. Auch die Wahl der Folie ist entscheidend. Verschiedene Folien bieten unterschiedliche Schutzgrade und Haltbarkeitsdauer.

Der Film selbst muss bestimmte Eigenschaften haben, um in einem Hochgeschwindigkeits-Milchverpackungsmaschine:

·Glätte: Der Film benötigt eine reibungsarme Oberfläche, um mühelos durch die Maschine zu gleiten.

· Zugfestigkeit: Es muss stark genug sein, um den mechanischen Zugkräften standzuhalten, ohne zu reißen.

· Oberflächenbenetzungsspannung: Damit die Druckfarbe richtig haftet, muss die Oberfläche behandelt werden, beispielsweise durch eine Coronabehandlung.

· Heißsiegelfähigkeit: Die Folie muss zuverlässig schmelzen und verschmelzen, um starke, auslaufsichere Siegel zu erzeugen.

Vertikale Lamellenversiegelung

Nachdem die Folie um das Formrohr gewickelt und ihre Kanten überlappt sind, wird im nächsten Schritt die vertikale Versiegelung hergestellt. Diese Versiegelung verläuft über die gesamte Länge des Beutels und wird oft als „Mittelsiegelung“ oder „Flossensiegelung“ bezeichnet.

Die Maschine verwendet ein Paar beheizter vertikaler Siegelstäbe, die gegen die überlappenden Kanten der Folie drücken. Bei Milchbeuteln aus Polyethylenfolie (PE) ist die Impulssiegelung die gängigste Methode.

Beim Impulssiegeln wird ein kurzer elektrischer Stromstoß durch einen Siegeldraht gesendet. Dadurch erhitzt sich der Draht augenblicklich, wodurch die Kunststoffschichten miteinander verschmelzen. Die Hitze wird nur kurz angewendet, bevor der Kunststoff abkühlt und erstarrt, wodurch eine dauerhafte, starke Verbindung entsteht. Dieser effiziente Prozess erzeugt die vertikale Naht des Schlauchs und bereitet ihn für die Befüllung mit Milch im nächsten Schritt vor.

Schritt 2: Präzises Milchfüllen

Nachdem die Maschine den vertikalen Schlauch geformt hat, ist der nächste kritische Schritt das Befüllen mit Milch. Sie werden sehen, wie das System mit unglaublicher Geschwindigkeit und Präzision arbeitet. Dieser Schritt stellt sicher, dass jeder Beutel die exakte Menge Milch enthält, die für den Verbraucher bereitsteht. Der Prozess ist eine perfekte Mischung aus mechanischer Wirkung und Hygienekontrolle.

Erstellen der unteren Versiegelung

Bevor Milch ausgegeben werden kann, muss die Maschine den Boden des Folienschlauchs versiegeln. Dadurch entsteht der Boden des Beutels. Dazu werden horizontale Siegelbacken eingesetzt. Diese Backen werden erhitzt und üben Druck auf die Folie aus.

Dieser Versiegelungsvorgang ist bemerkenswert effizient, da er zwei Aufgaben gleichzeitig erledigt. Sie können beobachten, wie die Backen die untere Versiegelung des neuen Beutels herstellen und gleichzeitig die obere Versiegelung des darunterliegenden Beutels erzeugen.

1. Die horizontalen Siegelbacken klemmen den Boden des offenen Folienschlauchs fest. Dadurch entsteht die erste Versiegelung für den neuen Beutel.

2. Durch dieselbe Aktion wird die Oberseite des darunter hängenden, zuvor gefüllten Beutels versiegelt.

3. Ein oft in die Backen integrierter Cutter trennt dann den fertigen Beutel ab, der auf ein Förderband fällt.

4. Die Backen lösen sich und hinterlassen eine vertikal versiegelte Röhre, die nun auch unten versiegelt ist. So entsteht ein leerer, oben offener Beutel, der zum Befüllen bereit ist.

Volumetrisches Dosiersystem

Das Herzstück des Abfüllprozesses ist das volumetrische Dosiersystem. Dieses System misst für jeden Beutel die genaue Milchmenge ab. Genauigkeit ist entscheidend, da moderne Maschinen eine Fülltoleranz von nur ±0,5 % bis 1 % erreichen. Diese Präzision minimiert Produktabfälle und garantiert dem Verbraucher gleichbleibende Qualität.

DerMilchverpackungsmaschineverwendet hierfür ein spezielles Dosiersystem. Zu den gängigen Typen gehören:

· Mechanische Kolbenfüller: Diese verwenden einen Kolben, der sich in einem Zylinder bewegt, um eine festgelegte Milchmenge anzusaugen und dann herauszudrücken.

· Durchflussmesser: Diese Systeme messen das Milchvolumen, während es durch ein Rohr in den Beutel fließt, und schließen ein Ventil, sobald das Zielvolumen erreicht ist.

· Pneumatische Dosiersysteme: Diese nutzen Luftdruck zur Steuerung des Füllvorgangs und bieten einen zuverlässigen und sauberen Betrieb.

Wussten Sie schon? Bei modernen Maschinen lässt sich die Füllmenge ganz einfach einstellen. Viele Systeme verfügen über eine motorisierte Steuerung, mit der Sie die Dosiermenge für unterschiedliche Beutelgrößen (z. B. 250 ml, 500 ml, 1000 ml) direkt am Bedienfeld und ohne manuelles Werkzeug anpassen können.

Milch in den Beutel füllen

Nachdem der Beutel geformt und das Volumen gemessen wurde, wird die Milch ausgegeben. Die Milch gelangt von einem Vorratsbehälter durch Sanitärrohre zu einer Fülldüse. Diese Düse ragt in die offene Oberseite des Beutels hinein.

Das Design der Fülldüse ist entscheidend für eine saubere und effiziente Befüllung. Spezielle Antischaumdüsen minimieren Turbulenzen beim Einfüllen der Milch in den Beutel. Manche Düsen tauchen sogar bis zum Boden des Beutels ab und steigen beim Füllen auf, was die Bewegung weiter reduziert und Schaumbildung verhindert. So erhalten Sie einen vollen Beutel Milch und keine Luft.

Die Düsen verfügen außerdem über Tropfstopps oder Absperrventile. Diese Funktionen verhindern, dass zwischen den Füllvorgängen Milch austritt, halten den Dichtungsbereich sauber und vermeiden Produktverschwendung.

Um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, müssen alle Komponenten, die mit der Milch in Berührung kommen, strenge Hygienestandards erfüllen. Diese Teile sind für eine einfache und gründliche Reinigung konzipiert. Zu den wichtigsten Standards gehören:

·3-A-Hygienestandards: Diese werden in der Milchindustrie häufig verwendet und legen strenge Kriterien für die hygienische Gestaltung und Verwendung von Geräten fest.

·EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group): Diese Richtlinien stellen durch praktisches Design und Tests sicher, dass die Geräte den europäischen Hygienegesetzen entsprechen.

Diese Standards garantieren, dass der Abgabevorgang nicht nur präzise, ​​sondern auch absolut hygienisch ist und so die Qualität und Sicherheit der Milch gewährleistet bleibt.

Schritt 3: Versiegeln, Schneiden und Entladen

Sie haben nun gesehen, wie sich der Beutel formt und mit Milch füllt. Der letzte Schritt besteht aus einer schnellen Abfolge von Aktionen, die den Beutel verschließen, aufschneiden und auf den Weg schicken. Damit ist der Verpackungszyklus abgeschlossen und die gefüllte Tube wird zum marktreifen Produkt.

Filmentwicklung

Nachdem der Beutel gefüllt ist, muss die Maschine für den nächsten Beutel mehr Folie nach unten ziehen. Sie können den Folienvorschub um eine präzise Länge erkennen. Diese Länge entspricht genau der Höhe eines Beutels.

Reibrollen oder -bänder greifen den Folienschlauch und ziehen ihn nach unten. Die Steuerung sorgt für die exakte Bewegung. Diese Präzision ist entscheidend für gleichbleibende Beutelgrößen und die korrekte Platzierung der Siegel- und Schneidbacken. Der gesamte Prozess ist synchronisiert, sodass die Folie stets in der perfekten Position stoppt.

Top Sealing und Cutting

Sobald der gefüllte Beutel an Ort und Stelle ist, schließen sich die horizontalen Siegelbacken wieder. Diese effiziente Bewegung erledigt zwei wichtige Aufgaben gleichzeitig. Die Backen versiegeln die Oberseite des darunterliegenden gefüllten Beutels und erzeugen gleichzeitig die Bodenversiegelung für den darüberliegenden Beutel.

Im Inneren der Backen führt eine scharfe Klinge die letzte Aktion aus.

· Eine spezielle Trennmesserklinge bewegt sich schnell zwischen den Backen.

·Es erzeugt einen sauberen Schnitt und trennt den fertigen Beutel vom Folienschlauch.

· Die Versiegelungs- und Schneidvorgänge erfolgen im perfekten Timing. Der Schnitt erfolgt unmittelbar nach dem Versiegeln, sodass die Klinge die Integrität des Siegels nicht beeinträchtigt.

Dieser synchronisierte Prozess garantiert, dass jeder Beutel sicher verschlossen und sauber getrennt ist.

Beutelentladung

Nach dem Schneiden fällt der fertige Milchbeutel aus der Maschine. Er landet auf einem Abführband darunter. Dieses Förderband transportiert den Beutel sofort von der Maschine weg.Milchverpackungsmaschine.

Fördersysteme bestehen üblicherweise aus Edelstahl, um Hygienestandards zu erfüllen. Für die effiziente Handhabung flexibler Verpackungen wie Milchbeutel werden häufig Spezialkonstruktionen wie FlexMove- oder AquaGard-Förderer eingesetzt.

Die Reise des Beutels ist noch nicht zu Ende. Das Förderband transportiert die Beutel zu nachgelagerten Anlagen zur Sekundärverpackung. Zu den üblichen nächsten Schritten gehören:

· Beutel zusammenfassen.

·Platzieren der Gruppen in Kisten.

·Verwenden Sie eine Kartoniermaschine, um sie in Kartons zu verpacken.

· Die Gruppen werden zur Stabilisierung und zum Verkauf in Schrumpffolie verpackt.

Durch diese abschließende Behandlung werden die Milchbeutel für den Versand an die Geschäfte vorbereitet.

Schlüsselsysteme einer Milchverpackungsmaschine

Mehrere Schlüsselsysteme arbeiten innerhalb einesMilchverpackungsmaschineum einen effizienten, präzisen und hygienischen Betrieb zu gewährleisten. Sie können sich diese als Gehirn, Herz und Immunsystem der Maschine vorstellen. Wenn Sie sie verstehen, können Sie besser verstehen, wie der gesamte Prozess gesteuert und aufrechterhalten wird.

Die SPS-Steuereinheit

Die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist das Gehirn des Betriebs. Dieser fortschrittliche Computer fungiert als zentrale Steuerung und verwaltet alle Aktionen ab dem Start der Maschine. Die SPS automatisiert mehrere wichtige Funktionen:

· Es steuert die Betriebsgeschwindigkeit der Maschine.

·Es hält die richtige Versiegelungstemperatur aufrecht.

·Es stellt das genaue Gewicht für jeden Beutel ein.

·Es erkennt Fehler und löst Alarme aus.

Die Interaktion mit der SPS erfolgt über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), in der Regel ein Touchscreen. Die HMI bietet Ihnen einen vollständigen visuellen Überblick über den Prozess. Sie zeigt Statusaktualisierungen in Echtzeit an und warnt Sie bei Problemen. Das vereinfacht die Fehlerbehebung und steigert Ihre Produktivität.

Das Dosiersystem

Das Dosiersystem ist das Herzstück des Abfüllprozesses und stellt sicher, dass jeder Beutel die richtige Milchmenge erhält. Während manche Maschinen Kolbenfüller verwenden, nutzen viele moderne Systeme magnetische Durchflussmesser. Durchflussmesser sind ideal für die Milchwirtschaft, da sie die Milchmenge ohne Kraftaufwand messen und so die Produktqualität schützen. Sie erleichtern außerdem die Anpassung der Füllmenge und sind einfacher zu reinigen. Um die Genauigkeit zu gewährleisten, ist regelmäßige Wartung unerlässlich. Regelmäßige Reinigung und Inspektion von Pumpen, Ventilen und Dichtungen beugt Verstopfungen und Leckagen vor.

Clean-in-Place (CIP)-System

Das Clean-in-Place (CIP)-System sorgt für Hygiene in der Maschine, ohne dass diese auseinandergenommen werden muss. Dieses automatisierte System zirkuliert Reinigungslösungen durch alle Teile, die mit der Milch in Berührung kommen. Ein typischer Reinigungszyklus umfasst folgende Schritte:

1. Vorspülen: Spült Milchreste aus.
2. Alkalische Wäsche: Verwendet eine ätzende Lösung wie Natriumhydroxid, um Fette zu entfernen.
3. Säurewäsche: Verwendet eine Säure wie Salpetersäure, um Mineralablagerungen oder „Milchsteine“ zu entfernen.
4. Abschließendes Spülen: Spült alle Reinigungsmittel mit reinem Wasser weg.

Validierungsprüfung: Nach einem CIP-Zyklus können Sie Tools wie ein ATP-Messgerät verwenden. Dieses Gerät prüft auf verbleibendes organisches Material und bestätigt, dass die Oberflächen wirklich sauber und bereit für den nächsten Produktionslauf sind.

Sie haben gesehen, wie eine Milchverpackungsmaschine einen nahtlosen Zyklus durchführt. Sie formt einen Schlauch aus Folie, füllt ihn mit Milch, verschließt ihn und schneidet den Beutel ab. Dieser automatisierte Prozess sorgt für hohe Geschwindigkeit, Hygiene und Konsistenz und produziert Tausende von Beuteln pro Stunde. Auch die Zukunft dieser Technologie hält spannende Innovationen bereit.