Erä- ja annostelukoneet ovat tärkeitä valmistuksen, elintarviketuotannon, lääkkeiden ja muiden toimialojen materiaalien tarkkojen määrien hallitsemiseksi. Nämä koneet automatisoivat materiaalien mittaus- ja jakeluprosessin tarkalla määrällä varmistaen johdonmukaisuuden, laadun ja tehokkuuden. Näin he yleensä toimivat:
1. Eräkoneet:
Erolla tarkoitetaan tiettyjen materiaalien määrien, usein suurempina määrien, mittaamisprosessia, jota käytetään tietyssä tuotantosyklissä. Eräkoneet on suunniteltu käsittelemään useita ainesosia ja yhdistämään ne tarkkaan suhteeseen.
Kuinka eräkoneet toimivat:
• Syöttömateriaalit: Materiaalit (nesteet, jauheet, kiintoaineet jne.) Ruokataan koneeseen joko manuaalisesti tai automaattisesti. Nämä materiaalit säilytetään siiloissa, suppeissa tai astioissa.
• Mittausjärjestelmä: Kone käyttää erilaisia mittausjärjestelmiä, kuten kuormituskennoja, tilavuusantureita tai virtausmittareita materiaalin määrän määrittämiseksi. Nämä järjestelmät varmistavat, että kunkin materiaalin tarkkoja määriä mitataan.
• Ohjausjärjestelmä: Keskusohjausyksikkö (yleensä tietokone tai PLC - ohjelmoitava logiikkaohjain) on ohjelmoitu reseptillä tai eräkaavalla. Se hallitsee materiaalien virtausta ja varmistaa, että oikeat määrät on annettu.
• Annostelu: Kun materiaali on mitattu, se puretaan sekoituskammioon, astiaan tai kuljetusjärjestelmään. Annostelu voitaisiin tehdä painovoiman, ruuvikuljettimien, pneumaattisten kuljettimien tai pumppujen avulla (nesteille).
• Varmennus ja säätö: Monissa järjestelmissä on anturit tai asteikot materiaalin määrän tarkistamiseksi ja vahvistavat, että se vastaa vaadittua määrää. Jos eroja havaitaan, säädöt tehdään automaattisesti.
Eräjärjestelmien tyypit:
• Gravimetrinen erä: Tämä menetelmä mittaa materiaalien painoa, kun ne annetaan erään käyttämällä kuormitussoluja tai asteikkoja. Se on usein tarkempi, etenkin kiinteille aineille ja jauheille.
• Volumetrinen erä: Tässä menetelmässä kone mittaa annettujen materiaalien tilavuuden. Se on tyypillisesti nopeampi, mutta voi olla vähemmän tarkka kuin gravimetrinen erä, etenkin materiaaleille, joiden tiheys vaihtelee.
2. annostelukoneet:
Annostelu viittaa materiaalien tarkkaan lisäykseen tai jakeluun, usein pienemminä määrinä tai jatkuvina prosesseina. Annostuskoneita käytetään lisäämään tiettyjä määriä ainesosia, kemikaaleja tai muita aineita tasaisella nopeudella.
Kuinka annostuskoneet toimivat:
• Tarkka mittaus: Annoskoneet käyttävät tyypillisesti antureita, moottoreita tai pumppuja annostelunopeuden ja määrän hallitsemiseksi. Annostus voidaan tehdä joko kiinteinä määrinä tai muuttuvan nopeuksilla sovelluksesta riippuen.
• Ohjausjärjestelmä: Kuten eräkoneita, annoskoneita ohjataan myös PLC: llä tai muilla annostusprosessia säätelevien elektronisten järjestelmien avulla. Operaattorit voivat asettaa halutun annoksen prosessivaatimusten perusteella.
• Annostelumekanismit:
• Volumetrinen annostelu: Nesteille ja jauheille, tilavuuspumpuille tai uureille hallitse virtausnopeutta ja toimittaa asetettu tilavuus tai määrä sykliä kohden.
• Gravimetrinen annostelu: Samanlainen kuin erä, gravimetrinen annostelu riippuu kuormituskennoista varmistaakseen, että materiaalin tarkka paino annostetaan.
• Pneumaattinen tai mekaaninen annostelu: Jotkut järjestelmät käyttävät pneumaattista painetta tai mekaanisia järjestelmiä materiaalien työntämiseen tai siirtämiseen annostuskammioon.
• Palaute ja säätö: Annostelujärjestelmät sisältävät usein palautesilmukoita, joissa anturit seuraavat annosteltua määrää ja lähettävät tiedot takaisin ohjausjärjestelmään tarvittaessa annostusprosessin hienosäätöprosessin hienosäätöön.
Annostusjärjestelmien tyypit:
• Jatkuva annostelu: Materiaalia lisätään jatkuvasti säänneltyyn nopeudella ajan myötä, jota käytetään usein prosesseissa, kuten kemiallinen injektio, vedenkäsittely tai jatkuvat tuotantolinjat.
• Erä -annostelu: Erityinen määrä materiaalia annostetaan ennalta määrätyin väliajoin erän muodostamiseksi. Sitä käytetään yleisesti prosesseissa, jotka vaativat pieniä, valvottuja lisäyksiä, kuten elintarvike- tai lääkkeiden valmistuksessa.
3. Eräs- ja annostelujärjestelmien integrointi:
Monilla toimialoilla erä- ja annostelukoneet toimivat yhdessä. Eräjärjestelmää voidaan käyttää reseptin tärkeimpien aineosien mittaamiseen, ja sitten annostusjärjestelmää käytetään lisäämään tarkkoja määriä tiettyjä, usein kalliita tai aktiivisia ainesosia. Esimerkiksi:
• Elintarviketeollisuus: Eräsjärjestelmä mittaa irtotavarana ainesosia, kuten jauhoja, sokeria ja öljyä, kun taas annostusjärjestelmä lisää aromeja tai säilöntäaineita tarkemmin.
• Farmaseuttinen valmistus: Eräkoneen käsittelee irtotavaranauhoja tai nesteitä, kun taas annostuskoneet lisäävät tarkasti aktiivisia farmaseuttisia ainesosia (sovellusliittymiä) oikean pitoisuuden varmistamiseksi.
Tärkeimmät ominaisuudet ja tekniikat erä- ja annostelukoneissa:
• Automaatio: Nämä koneet ovat tyypillisesti automatisoituja, vähentäen käsityön tarvetta ja lisäämällä toiminnan nopeutta ja tarkkuutta.
• Ohjausjärjestelmät: Advanced PLC: t tai tietokonepohjaiset järjestelmät, jotka pystyvät käsittelemään monimutkaisia reseptejä, tekemään reaaliaikaisia säätöjä ja seuraamaan suorituskykyä.
• Anturit ja punnitusjärjestelmät: kuormitussolut, tilavuusanturit, virtausmittarit ja paineanturit varmistavat tarkan annostelun ja erän.
• HMI (Human-koneen käyttöliittymä): Käyttöliittymä, joka on käyttäjien tarkkailla, säätää ja hallita järjestelmä-asetuksia, mukaan lukien materiaalimäärät ja eräkoot.
Sovellukset:
• Ruoanjalostus: Tarkka ainesosan annostelu johdonmukaisuuden ja laadun kannalta.
• Lääketieteet: aktiivisten aineosien tarkka annostelu lääkkeiden valmistuksessa.
• Kemiallinen valmistus: Kemikaalien tarkka sekoitus, etenkin vaarallisissa tai herkissä prosesseissa.
• Rakentaminen: Betonin ja laastin ainesosien erottaminen rakennusmateriaaleihin.
• Muovit ja polymeerit: Lisäaineiden ja hartsien tarkka annostelu tuotantoa varten.
Yhteenvetona voidaan todeta, että erä- ja annostelukoneet auttavat varmistamaan, että materiaalit mitataan, sekoitetaan ja annostetaan tarkasti, parantamalla tehokkuutta, vähentämällä jätteitä ja ylläpitää laadun tuotantoprosesseissa.
