Dysze w pianie. Nalewarki dla małych i średnich firm.

Większość innowacyjnych rozwiązań tworzonych jest z myślą o dużych firmach, które dysponują wystarczającymi środkami, aby zainwestować w – składający się ze zrobotyzowanych urządzeń – park maszynowy. Prawem nauki oraz rynku coraz bardziej udoskonala się maszyny, nie zważając na fakt, że w Polsce istnieją setki przedsiębiorstw, które – w momencie rozpoczynania swojej działalności – nie mogą sobie pozwolić na zakup najnowszych urządzeń.

Firma produkcyjna, rozpoczynająca swoją działalność w przysłowiowym garażu, w miarę swojego rozwoju potrzebuje odpowiedniego parku maszynowego. Takich przedsiębiorstw startujących od zera, które obecnie są na etapie olbrzymich hal wyposażonych w najnowocześniejsze urządzenia, w ostatnim dwudziestoleciu pojawiło się setki. Przykładem jest firma Kamix produkująca wyroby chemii gospodarczej. W momencie pojawienia się w jej ofercie produktów płynnych o charakterze mocno pieniącym, wystąpiły trudności ze znalezieniem odpowiednich urządzeń nalewających, które spełniałyby oczekiwania produkcyjne i finansowe. Na początku produkcji, kiedy zamówienia były bardzo niewielkie, płyny nalewano ręcznie do butelek z kranika wkręconego w beczkę. W miarę postępu sprzedaży nalewanie ręczne przestawało mieć sens. Zaczęto poszukiwania prostej i taniej nalewarki o wydajności adekwatnej do sprzedaży, czyli niezbyt dużej. Jedynym dostępnym na rynku rozwiązaniem były układy półautomatycznego nalewania wyposażone w dwie dysze, pod które pracownik podstawiał dwie butelki i czekał aż się napełnią. Urządzenia takie były stosunkowo kosztowne w porównaniu do swojej wydajności. W związku z tym firma opracowała własną nalewarkę dwucylindrową opartą na bardzo prostej zasadzie (schemat), gdzie produkt z paletopojemnika spływał grawitacyjnie do dwóch cylindrów, w których znajdowały się dwa precyzyjne czujniki poziomu. Pracownik, odsuwając butelkę pod dyszę, uruchamiał automatycznie spust z cylindra do poziomu L2. Czujnik poziomu L1 umieszczony był na listwie gwintowanej, co w prosty sposób umożliwiało regulację wielkości dozy. Wszystko odbywało się grawitacyjnie. To proste rozwiązanie było niemalże czterokrotnie bardziej wydajne niż ręczne nalewanie przy pomocy kranika. Jednakże miało ono też poważną wadę, bowiem pracownik podsuwając butelki pod dyszę stosunkowo długo czekał na ich napełnienie. Proces nalewania składał się w 60 proc. z oczekiwania na napełnienie butelki. To sprawiło, że już przy większych zamówieniach metoda ta stała się niewydajna. Firma stanęła przed dylematem, co dalej? Praktycznie jedynym rozwiązaniem dostępnym na rynku były albo wspomniane małowydajne półautomaty albo nalewarki liniowe o bardzo dużych wydajnościach i do tego bardzo kosztowne. I tu znowu potrzeba stała się matką wynalazku. Firma Kamix opracowała system nalewania, który eliminuje te wszystkie wymienione wady, a skonstruowane na niezwykle prostej zasadzie urządzenie jest niezawodne i proste w eksploatacji. Zasada działania polega na zalewarowaniu zbiornika poziomującego z dyszą nalewająca. Zbiornik poziomujący usytuowany jest z tyłu nalewarki, co pozwala na uzyskanie w nim idealnie równego poziom płynu. Dysza nalewająca, która wchodzi do butelki nalewa tak długo, aż wyrównają się poziomy między zbiornikiem, a butelką. Zbiornik poziomujący można przesuwać w pionie, a więc regulacja dozy odbywa się na zasadzie geometrycznego wyrównania poziomów. Przy pomocy tego urządzenia może być lana praktycznie każda objętość z zakresu  200 – 5000 ml. Urządzenie (pokazane na zdjęciu) wyposażone jest w 9 dysz nalewających, natomiast przesuwny stół nalewczy w 18 stanowisk na butelki. Aby nie przerwać lewaru hydraulicznego po wyjęciu dyszy z butelki, wyposażone są one w zamknięcia sterowane siłownikiem pneumatycznym. W czasie, kiedy trwa proces nalewania obsługa zdejmuje butelki wcześniej napełnione i podstawia puste. Podczas napełniania butelek dysze powoli wysuwają się do góry tak, aby nalewanie odbywało się zawsze pod powierzchnię płynu. Po zakończeniu nalewania dysze szybko podnoszą się w swoje najwyższe położenie, a ruchomy stół nalewczy automatycznie przemieszcza się w bok podstawiając puste butelki pod dysze.

W omawianym urządzeniu wszystkie procesy nalewania dokonują się samoczynnie – grawitacyjnie. Oczywiście nalewanie grawitacyjne jest wolniejsze niż  przy pomocy typowych nalewarek ciśnieniowych, ale fakt, że większa ilość dysz jest stosunkowo tania, to wydajność faktyczna urządzenia nie jest wcale mała. I tak np. butelka półlitrowa nalewa się ok. 20 s, co przy 9 dyszach daje 2,2 s na nalanie jednej butelki. Przezbrojenie urządzenia na inne butelki jest niezwykle proste i szybkie – wymaga tylko nałożenia na stół nalewczy dwóch listew prowadzących. Ich zadaniem jest pozycjonowanie butelek centralnie pod dyszę nalewczą. Urządzenie jest także wyposażone w prosty i wygodny układ płukania i mycia z pompą cyrkulacyjną.

Foto 1: Kamix

Będąca w trakcie procesu patentowania, nalewarka stworzona przez firmę Kamix.

Foto 2: Kamix

Schemat dwucylindrowej nalewarki opartej na bardzo prostej zasadzie, gdzie produkt z paletopojemnika spływa grawitacyjnie do dwóch cylindrów, w których znajdują się dwa precyzyjne czujniki poziomu. Fakt, iż proces nalewania składał się w 60 proc. z oczekiwania na napełnienie butelki, sprawił, że już przy większych zamówieniach metoda ta stała się niewydajna.