Rilevamento delle perdite in bottiglie e lattine mediante rimozione delle bolle con ultrasuoni
La tecnologia a ultrasuoni Hielscher viene utilizzata nelle linee di imbottigliamento e riempimento per le prove di tenuta in linea di bottiglie e lattine. Le vibrazioni ultrasoniche e la cavitazione acustica rimuovono le bolle e i gas disciolti dai liquidi. Nei contenitori riempiti con bevande gassate, il degasaggio e la rimozione delle bolle mediante ultrasuoni provocano il rapido rilascio di anidride carbonica. Questo effetto, che genera pressione, consente di rilevare in modo affidabile i contenitori che presentano perdite.
Le bevande gassate, come le bibite e la birra, hanno un’elevata concentrazione di anidride carbonica disciolta. Gli ultrasuoni aumentano significativamente la velocità di degasaggio e deaerazione. Nel caso delle bevande gassate, la CO₂ forma bolle quasi istantaneamente e risale in superficie.
Vantaggi delle prove di tenuta delle bottiglie mediante ultrasuoni
- compatto
- a risparmio energetico
- facile da integrare negli impianti esistenti
- affidabile
- continuo funzionamento
- fino a 36.000 bottiglie all’ora utilizzando solo 1kW di ultrasuoni (ad es. UIP1000hdT)
- a secco
- in linea
- sonicazione mentre il contenitore è in movimento
Questo effetto determina un rapido aumento della pressione all’interno della lattina o della bottiglia chiusa. Se il contenitore non è a tenuta, l’aumento di pressione provoca un’immediata fuoriuscita di liquido. Mediante sistemi di controllo del livello o della pressione, le lattine o le bottiglie che presentano perdite possono essere successivamente rimosse. Per una prova di tenuta, un processore a ultrasuoni dotato di uno speciale sonotrodo a barra viene integrato nella macchina riempitrice in modo che le lattine o le bottiglie si muovano lungo il sonotrodo. Un dispositivo di pressione montato di fronte al sonotrodo preme le lattine o le bottiglie contro di esso, esercitando la pressione necessaria per l’eccitazione ultrasonica.
Questo dispositivo di pressione può essere costituito da spazzole, materiale plastico espanso, molle a lamina ecc. La bevanda viene eccitata indirettamente attraverso la parete della lattina o della bottiglia. Grazie alla struttura semplice e poco ingombrante dei sistemi a ultrasuoni, ogni macchina riempitrice può essere facilmente adattata per integrarli. Con sonotrodi progettati su misura, il sistema a ultrasuoni può essere adattato a diverse condizioni di spazio. Poiché non si tratta di un bagno a ultrasuoni, il contenitore non viene immerso in un bagno d’acqua e quindi non si bagna. Si evita così completamente il successivo problema dell’asciugatura del contenitore della bevanda. Il sonotrodo a ultrasuoni può essere diritto o curvo per adattarsi alla vostra macchina. Le immagini a sinistra illustrano il principio del rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni e le opzioni di installazione disponibili.
Sistema Hielscher di rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni per verificare la tenuta di bottiglie e lattine riempite con bevande gassate.
Perché rilevare le perdite dei contenitori mediante ultrasuoni?
Il rilevamento delle perdite dei contenitori mediante ultrasuoni offre diversi vantaggi per garantire la qualità e la sicurezza del confezionamento delle bevande gassate. I principali vantaggi del rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni Hielscher comprendono:
- Elevata sensibilità:
Le prove mediante ultrasuoni sono altamente sensibili a perdite minime, crepe o difetti nelle pareti dei contenitori. Ciò consente di rilevare anche le più piccole imperfezioni che potrebbero causare perdite. - Prove non distruttive:
Il rilevamento delle perdite dei contenitori mediante ultrasuoni è un metodo di prova non distruttivo: non danneggia né altera l’integrità dei contenitori sottoposti a prova. Questo è fondamentale per mantenere la qualità del prodotto. - Ambiente di prova a secco:
A differenza dei bagni a ultrasuoni utilizzati per le prove di tenuta delle bottiglie, con il rilevamento delle perdite Hielscher Ultrasonics i contenitori non attraversano un bagno d’acqua. I bagni d’acqua possono essere contaminati da fuoriuscite di bevanda e possono successivamente sporcare la superficie esterna dei contenitori per bevande. Le prove a secco riducono il rischio di contaminazione associato ai bagni d’acqua. Fuoriuscite o perdite in un bagno d’acqua possono contaminare l’ambiente di prova e compromettere la pulizia della superficie esterna del contenitore. Le prove a secco mediante ultrasuoni riducono la probabilità di contaminazione esterna, mantenendo l’igiene del processo di confezionamento. - Prove in linea:
Il rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni, eseguito in linea, consente il monitoraggio continuo e in tempo reale di ogni contenitore mentre si sposta lungo la linea di produzione. Questo garantisce che eventuali contenitori difettosi vengano identificati e rimossi tempestivamente, impedendo ulteriori lavorazioni o il confezionamento di prodotti difettosi. - Preservazione dell’aspetto dei contenitori:
I contenitori sottoposti a prove a secco mediante ultrasuoni rimangono asciutti durante l’intero processo. Questo è particolarmente importante per i contenitori per bevande, per i quali mantenere un aspetto impeccabile è fondamentale per il marketing e la percezione dei consumatori. Le prove a secco aiutano a prevenire aloni d’acqua o altre imperfezioni visive sulla superficie esterna dei contenitori. - Adattabilità:
I sistemi a ultrasuoni possono essere configurati per adattarsi a diverse specifiche dei contenitori, velocità di linea e requisiti degli impianti di imbottigliamento esistenti. Questa adattabilità rende il rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni adatto a un’ampia gamma di configurazioni produttive. - Rilevamento rapido:
L’agitazione e le vibrazioni ultrasoniche inducono rapide variazioni di pressione all’interno del contenitore. Ne consegue un rapido rilevamento delle perdite, che offre un mezzo efficiente per identificare e affrontare i problemi in tempo reale. - Riduzione degli sprechi di prodotto:
Il rilevamento precoce delle perdite garantisce che solo i contenitori conformi agli standard di qualità proseguano nel processo produttivo. Questo riduce al minimo la probabilità che prodotti difettosi raggiungano il mercato, riducendo gli sprechi complessivi di prodotto. - Maggiore sicurezza del prodotto:
Prevenendo le perdite, il rilevamento delle perdite dei contenitori mediante ultrasuoni contribuisce alla sicurezza complessiva del prodotto. Aiuta a evitare potenziali contaminazioni e garantisce che i consumatori ricevano bevande in contenitori correttamente sigillati e sicuri. - Convenienza economica:
L’efficienza e la precisione delle prove mediante ultrasuoni contribuiscono alla convenienza economica, riducendo al minimo i tempi di fermo della produzione e la necessità di ispezioni manuali. L’installazione e l’integrazione negli impianti esistenti possono essere realizzate facilmente e a costi contenuti. Questo consente ai produttori di risparmiare sui costi nel lungo periodo. - Conformità agli standard del settore:
Il rilevamento delle perdite dei contenitori mediante ultrasuoni è in linea con gli standard del settore per il controllo di qualità nel confezionamento delle bevande. Soddisfare o superare questi standard è essenziale per la conformità normativa e per mantenere la fiducia dei consumatori. - Monitoraggio e reportistica in tempo reale:
I sistemi avanzati di rilevamento delle perdite mediante ultrasuoni possono essere facilmente installati insieme a sistemi di monitoraggio e reportistica in tempo reale, fornendo dati preziosi sulle prestazioni della linea di produzione. Questo facilita la manutenzione proattiva e il miglioramento continuo del processo di confezionamento.
Sonotrodo a ultrasuoni a confronto con vasca a ultrasuoni
Le vasche a ultrasuoni sono comunemente utilizzate per le prove di integrità dei contenitori. In una configurazione di questo tipo, le bottiglie o le lattine vengono immerse in una vasca a ultrasuoni riempita d’acqua. Le vibrazioni ultrasoniche vengono trasmesse alla parete del contenitore attraverso l’acqua circostante. Un problema rilevante deriva dalle perdite e dalle fuoriuscite di bevanda. La bevanda si mescola all’acqua e contamina le superfici esterne di tutti i contenitori immersi. Oltre alle conseguenze sull’aspetto visivo dei contenitori, vi sono gravi conseguenze per la sicurezza dei consumatori. I residui di bevanda sul contenitore provocano crescita microbica e formazione di muffe durante lo stoccaggio e il trasporto. Sebbene il risciacquo con acqua pulita riduca questo problema, la contaminazione sul fondo del contenitore in genere non viene eliminata dal risciacquo. Il problema quindi persiste.
L’uso del sonotrodo a barra elimina l’immersione dei contenitori in una vasca. Evita quindi la contaminazione dei contenitori, migliorando la sicurezza del prodotto.
Integrazione OEM dei sonotrodi a ultrasuoni
Hielscher offre dispositivi a ultrasuoni con sonotrodi da integrare nelle apparecchiature per le prove di tenuta dei contenitori in linea. Sono necessari mezzi aggiuntivi per rilevare le perdite, ad esempio il rilevamento del livello o degli spruzzi di liquido. Hielscher non offre sistemi completi di rilevamento delle perdite. Se siete costruttori di macchine, potete ottenere unità OEM per l’integrazione nel sistema.
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