Машина для наполнения и укупорки банок с желе/джемом

Когда слышишь про машину для наполнения и укупорки банок с желе, многие представляют себе простой конвейер: банка подъехала, поршень выдавил порцию, робот накрутил крышку — и всё. На деле же, это целый комплекс взаимосвязанных проблем. Главная из них — продукт сам по себе. Джем или желе — не вода, не паста, не крем. Вязкость меняется с температурой, в составе часто кусочки фруктов, которые могут застрять в клапане или создать воздушный карман. Если просто взять стандартную машину для жидких продуктов, получится брак: недовес, перевес, брызги по горловине, что потом мешает герметичной укупорке. И крышка должна сесть идеально, особенно если речь о вакуумной укупорке для продления срока годности. Вот об этих нюансах, которые в каталогах часто не пишут, и хочется порассуждать.

От сырья до клапана: почему джем — это сложно

Начнем с самого начала — с подачи продукта. Идеальный вариант для джема — это бункер с рубашкой для термостатирования. Температура должна поддерживаться строго, чтобы вязкость оставалась постоянной от первой банки до последней. Если продукт начнет остывать в бункере, последние партии будут разливаться уже по-другому, порции ?поплывут?. Мы как-то пробовали обойтись без обогрева на одном из старых аппаратов, думали, справимся скоростью. В итоге пришлось каждые полчаса останавливать линию и вручную выгребать загустевшую массу из труб. Полный провал по производительности.

Сам механизм наполнения. Для однородных желе часто идут плунжерные дозаторы — они точные. Но если в джеме есть целые ягоды или кусочки персика, плунжер может их раздавить или, что хуже, заклинить. Тут лучше смотреть в сторону насосов с широкими проточными каналами, например, роторно-поршневых. Но и у них своя беда: при перепадах вязкости скорость потока может меняться. Поэтому хорошая машина должна иметь обратную связь по весу — не объемный дозатор, а весовой. То есть банка стоит на платформенных весах, и дозация идет до достижения заданной массы, а не до срабатывания хода поршня. Это дороже, но для премиального продукта с высокой стоимостью — единственный путь.

И еще момент — ?нитка?. После отсечки продукта на носике дозатора часто тянется тягучая нитка джема, которая падает мимо банки или прилипает к горловине. Бороться с этим можно разными способами: игольчатым клапаном с ?отсекающим? острием, вакуумным отсосом остатка или сменой материала и полировки сопла. Иногда помогает простое решение — небольшой поворот или встряска носика в момент отрыва. Но это уже тонкая настройка, которую делают ?на месте?.

Укупорка: когда крышка — это не просто крышка

Казалось бы, накрутил крышку — и делу конец. Но с желеобразными продуктами, особенно с сахаром в составе, есть риск подтекания. Если по горловине банки есть даже микроскопические капли джема, при закрутке они окажутся под уплотнительной прокладкой крышки. Это нарушит герметичность. Со временем в этом месте может начаться окисление или появиться плесень. Поэтому перед укупорочной головкой обязательно должен стоять модуль очистки горловины. Это может быть струя сжатого воздуха или мягкая вращающаяся щетка. Важно, чтобы это не было агрессивным воздействием, которое сместит банку с позиции.

Сами укупорочные головки. Для стеклянных банок с резьбой обычно используют закаточные механизмы с патронами. Здесь критична точность позиционирования банки и синхронизация вращения. Если банка подалась чуть криво, машинка сорвет резьбу или недокрутит. В современных линиях, например, от некоторых производителей, вроде ООО Куньшань 819 Упаковочное оборудование, часто ставят сервоприводы на закрутку, которые контролируют крутящий момент. Это позволяет избежать срыва резьбы и гарантирует, что каждая крышка закручена с одинаковым усилием. На их сайте https://www.k-819pkm.ru можно увидеть, что они как раз специализируются на автоматике, а их опыт в 18 лет говорит, что они наверняка сталкивались с подобными задачами для пищевой отрасли.

А что, если банка не стеклянная, а пластиковая? Тогда часто применяется термоукупорка мембраной или защелкивающиеся крышки. Здесь другая проблема — деформация горловины пластика под нагревом или давлением. Нужно точно подбирать температуру и время воздействия, иначе либо мембрана не прилипнет, либо банку ?поведет?. Тут без пробной партии и регулировок не обойтись.

Связка и синхронизация: сердце линии

Машина наполнения и укупорки — это редко один агрегат. Чаще это два модуля, интегрированные в общую линию. И самое слабое место — это транспортер, который их связывает. Банка, только что наполненная горячим джемом, едет к укупорочной машине. Если транспортер будет дергать или вибрировать, продукт может расплескаться. Нужны плавные, желательно линейные сервоприводы или качественные мотор-редукторы с вариаторами. Конвейерная лента должна быть такой, чтобы банка не проскальзывала, но и не цеплялась.

Синхронизация по скорости. Если наполнитель работает быстрее укупорки, банки начнут сталкиваться и падать. Если медленнее — укупорка будет простаивать. Хорошая система управления (ПЛК) должна это отслеживать и регулировать скорость, возможно, с использованием накопительного стола. В старых механических линиях эту проблему решали сложными системами кулачков и рычагов, что было кошмаром в наладке. Сейчас, к счастью, все на электронике.

И, конечно, датчики. Фотодатчики наличия банки на позиции, датчики уровня продукта в бункере, датчики наличия крышек в магазине. Их отказ или ложное срабатывание парализует всю линию. Поэтому важно, чтобы машина имела вменяемую систему диагностики и аварийных остановок, а не просто глохла, размазав джем по всем механизмам.

Из практики: на что смотреть при выборе или модернизации

Исходя из горького опыта, первое, что я теперь всегда спрашиваю у производителя — это возможность тестовых запусков на своем сырье. Можно прислать образцы джема, и они должны провести заводские испытания, показав видео и данные по точности фасовки. Если производитель от этого отнекивается, это плохой знак.

Второе — доступность и ремонтопригодность ключевых узлов. Например, как быстро можно заменить укупорочный патрон или весь дозирующий насос? Есть ли они на складе у поставщика в России? Компании с долгой историей, такие как ООО Куньшань 819 Упаковочное оборудование, которая поставляет технику во многие страны, обычно имеют налаженную сеть поставок запчастей. Это критически важно для минимизации простоев. Их профиль как производителя автоматического оборудования говорит о том, что они, скорее всего, предлагают более глубокую кастомизацию под продукт, чем просто продавцы типовых решений.

Третье — материал, контактирующий с продуктом. Для джема, особенно кислого, это должна быть пищевая нержавеющая сталь AISI 304 или 316, причем все поверхности отполированы, без труднодоступных мест, где может застрять продукт и начать размножаться бактерии. Пластиковые шланги и уплотнения должны быть совместимы с высокой температурой и сахарами.

Вместо заключения: мысль вслух

В общем, выбор или наладка такой машины — это всегда компромисс между скоростью, точностью, универсальностью и ценой. Не бывает идеального аппарата для любого джема. Для мелкого производителя, который делает небольшие партии разного вкуса, важна легкая промывка и переналадка. Для крупного завода, который круглосуточно фасует один вид продукции, важна абсолютная надежность и минимальное вмешательство оператора.

Сейчас много говорят про полную автоматизацию, но в реальности на такой линии все равно нужен внимательный человек. Он будет следить, не села ли ягода в клапан, не сместилась ли партия крышек, не плавает ли температура в цеху. Машина — лишь инструмент. Даже самая продвинутая машина для наполнения и укупорки банок с желе/джемом от известного бренда не заменит опыта технолога, который знает поведение своего конкретного продукта. Главное — чтобы этот инструмент был гибким и позволял этот опыт применить, а не диктовал свои жесткие условия. Вот, собственно, и вся философия.