Seleção de montagem Bag-In-Box: como a escolha do bico afeta a eficiência da linha de enchimento

Uma linha bag-in-box de 20 litros que executa um bico de 16mm em uma cabeça de enchimento construída para uma instalação de 25,4 mm não atingirá sua velocidade nominal, não importa como a bomba esteja ajustada. A instalação fica no ponto onde o produto, o filme e a máquina se encontram e limita o desempenho de todos os três.

A seleção do acessório geralmente é arquivada como uma especificação de embalagem. Em uma linha em execução, é uma configuração de máquina. Ele fixa o tempo de enchimento por gravidade, o cabeçote de enchimento que será montado no carro, a rampa de tampa que você deve comprar, a sequência de troca que os operadores seguem e a taxa de vazamento que a equipe de qualidade inspeciona. Três números enquadram a maior parte desse cálculo.

O que um ajuste BIB controla em uma linha de enchimento

Um acessório bag-in-box é um conjunto de plástico moldado soldado no liner que define três interfaces ao mesmo tempo: o caminho do produto para dentro do saco, a vedação entre o liner e o ambiente e o caminho de distribuição no ponto de uso. Todos os três precisam corresponder à linha de enchimento antes que ela funcione na velocidade nominal.

As três interfaces que um equipamento deve satisfazer

• Interface de enchimento: o diâmetro do furo, a altura do bico e o diâmetro externo do flange devem passar pela cabeça de enchimento, pelas braçadeiras do saco e pelas mandíbulas de vedação da sua máquina.
• Interface de vedação: a solda do flange deve manter a integridade do revestimento durante o enchimento, testes de queda e o prazo de validade declarado na embalagem.
• Interface de distribuição: o perfil do gargalo decide qual torneira, tampa de rosca ou conector de transferência fechada se ajusta e até que ponto a embalagem é esvaziada no ponto de uso.

A conformidade está por trás de todos os três. Os acessórios e revestimentos em contato com alimentos são especificados de acordo com o Regulamento da UE 10/2011 e FDA 21 CFR 177.1520, e os equipamentos para laticínios são rotineiramente revisados ​​de acordo com os padrões sanitários 3-A e os critérios de design higiênico EHEDG. Um acessório que passa em um teste de fluxo, mas falha em um teste de migração, não é um acessório que você possa enviar.

Os conjuntos de válvulas de múltiplas peças adicionam uma válvula de mola ou membrana que fecha quando a torneira é removida. Especifique onde a linha abastece o produto quente ou onde um derramamento durante a remoção da embalagem é inaceitável e valide a válvula e o encaixe como um conjunto em vez de duas peças. Correspondido Soluções de válvula BIB normalmente são citados com o revestimento exatamente por esse motivo.

O tamanho do furo define o teto da velocidade de preenchimento

A área do orifício é dimensionada com o quadrado do diâmetro do furo, portanto, um acessório de 25,4 mm (1 polegada) passa cerca de 2,5 vezes a área livre de um acessório de 16mm sob a mesma cabeça de gravidade. Em um enchimento por gravidade, essa proporção se move quase diretamente no tempo do ciclo.

O índice é geometria, não um cronômetro. Ele informa a área livre relativa através do pescoço de montagem. O tempo real de enchimento também depende da viscosidade do produto, da pressão do cabeçote, do suporte do saco e do curso de desaeração que seu enchedor aplica.

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Duas restrições impedem que a proporção seja uma vitória gratuita. Um furo maior precisa de um flange de solda maior e o flange precisa de mais face do revestimento. A circunferência do saco achatado deve ficar 6 mm abaixo da medida de comprimento mais largura da caixa achatada, com uma tolerância de 1,5 mm, ou o saco dobra na solda. O fluxo de gravidade mais rápido também significa mais espuma e mais gás no espaço livre, de modo que o tempo de desaeração aumenta enquanto o tempo de enchimento diminui.

Integridade da solda, torque da tampa e paradas não planejadas

Vazamentos de solda e desvios de torque na tampa são as duas causas mais frequentes de paradas não planejadas em linhas BIB, e a apresentação inadequada de sacos em enchedoras automatizadas foi medida, reduzindo o rendimento em até 20%.

A solda de montagem é a menor área selada na embalagem e suporta a maior carga mecânica por milímetro quadrado. A resistência da vedação é normalmente testada de acordo com ASTM F88, com a amostra soldada puxada a uma taxa fixa e o pico de carga registrado. Uma combinação de revestimento e acessório que passe a 30 N por 15 mm na bancada ainda terá que sobreviver a um teste de queda em um saco cheio de 20 litros.

Cinco verificações antes de uma instalação ser liberada para produção

1. Meça o furo, o diâmetro externo do flange e a altura do bico em relação ao desenho do cabeçote de enchimento antes de encomendar qualquer revestimento.
2. Execute um teste de soldagem na estrutura do revestimento de produção e registre a resistência da vedação conforme ASTM F88, além de uma inspeção visual do cordão de solda.
3. Verifique o torque da tampa com um medidor calibrado em 20 pacotes consecutivos e repita a cada 30 minutos no primeiro turno.
4. Aplique testes de vazamento em linha ou queda de pressão em 100% das embalagens em linhas assépticas e de enchimento a quente, conforme definido no plano de qualidade da linha.
5. Teste de queda e distribuição de uma embalagem em caixa cheia usando um procedimento como ASTM D4169 e, em seguida, inspecione quanto a rachaduras no encaixe e descascamento da solda.

Troca, ferramental e custo por saco cheio

Cada formato de instalação extra em uma linha traz seu próprio cabeçote de enchimento, calha de tampa, conjunto de pinças e linha de peças de reposição. A consolidação de três formatos de pacote em uma instalação de 19 mm é a maior redução de troca que a maioria das fábricas pode fazer sem novos equipamentos de capital.

A compensação é a adequação do produto. Um furo de 19 mm é lento para pasta de tomate e superdimensionado para uma embalagem de água de 5 litros. A resposta prática para a maioria das plantas são dois acessórios, um para pequenos formatos e outro para grandes volumes, montados em carros de liberação rápida. Acessórios para linha de enchimento BIB como cabeçotes de enchimento, calhas de tampa e conjuntos de garras são os que decidem quanto tempo realmente leva uma troca.

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Acessórios alimentares e não alimentares não são intercambiáveis

As linhas de alimentos normalmente possuem bicas de 16 mm a 22 mm com torneiras invioláveis. As linhas agroquímicas e industriais utilizam gargalos de 25,4 mm ou maiores preparados para conexão de transferência fechada. As duas famílias não podem compartilhar cabeçotes de enchimento, chutes ou ferramentas.

Os pacotes BIB não alimentares para produtos fitofarmacêuticos são construídos em torno de uma transferência fechada. A Diretiva 2009/128/CE da UE e as orientações da FAO e da OMS sobre embalagens de pesticidas impulsionam sistemas em que o operador nunca despeja de um recipiente aberto: a embalagem liga-se ao pulverizador, enxagua e drena sem exposição. Isso gera um pescoço maior, uma geometria de conector definida e um caminho de enxágue dentro da conexão.

Os fluidos industriais e automotivos usam pescoços semelhantes com materiais diferentes. Detergentes e lubrificantes precisam de dados de resistência química tanto para o revestimento quanto para o polímero de montagem, e a espessura da parede do gargalo de montagem geralmente aumenta acima de 20 litros para sobreviver a cargas de empilhamento e bombeamento.

Perguntas de seleção de acessórios que decidem o desempenho da linha

Um furo maior sempre significa um enchimento mais rápido?

Não. Nas enchedoras por gravidade o ganho rastreia a área do orifício, que é 2,5 vezes maior de 16 mm a 25,4 mm. Em enchimentos alimentados por bomba e medidor de vazão, a bomba ou válvula dosadora define a taxa, e um diâmetro maior aumenta o tempo de desaeração sem aumentar a velocidade. Combine o furo com o princípio de enchimento e não com o maior tamanho disponível.

Quanta folga o forro precisa ao redor do encaixe?

A circunferência do saco achatado deve medir 6 mm a menos que a caixa achatada, calculada como comprimento da caixa mais largura, com tolerância de 1,5 mm. Um saco mais apertado fica vincado na solda; um saco mais solto se dobra sobre o caminho de preenchimento e causa preenchimentos perdidos.

Uma instalação pode cobrir o enchimento asséptico e a quente?

Não. O enchimento asséptico precisa de um acessório que possa ser esterilizado e de uma solda que mantenha a esterilidade durante todo o ciclo de enchimento. O preenchimento a quente de 85 a 95°C precisa de um polímero e uma janela de solda adequada para essa temperatura. Especifique-os separadamente e valide cada um com um teste de resistência de vedação ASTM F88.

Qual é a verificação de compatibilidade mais rápida antes de fazer o pedido?

Meça três dimensões na cabeça de enchimento existente: o furo que ela aceita, o diâmetro externo do flange que ela fixa e a altura do bico entre a face do saco e as mandíbulas de vedação. Em seguida, processe 30 sacos na velocidade da linha com uma verificação de torque da tampa a cada 10 sacos. O desvio de torque além da faixa do fornecedor de acessórios significa que o cabeçote e o acessório não são compatíveis.