灌装净化车间厂房设备

灌装净化车间BFS一体机工作过程与基本结构介绍如下：

1.工作过程

BFS 一体机是采用一种专用无菌包装技术，将聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)颗粒制成容器，全自动地完成灌装和封口过程，快速地连续循环生产。具体操作有以下5个步骤：

①管坯挤出：颗粒状PP/PE原料在原料缓冲间，通过真空作用输送到挤出机螺杆，然后加入的塑料颗粒经过挤出机加热、挤压制成管胚，管胚不断向下输出进入打开的模具。

②吹瓶成型：当管胚长度达到设定时，左右两侧模具同时向中间运行合并，然后分膜刀将膜筒切断，切断的热熔管胚在模具中真空作用下首先形成产品容器，同时在模具冷却水作用下将形成的容器冷却到一定的温度。

③精确灌装：模具中的容器在模具内由管胚工位在伺服电机驱动下移动到灌装工位，在灌装工位灌装往下移动，同时芯轴中的灌装嘴在程序控制下开始向成型瓶内灌装程序设定好的液体。

④瓶口密封：灌装完成后，芯轴向上移动回原位置，模具中的封口模块移动将瓶口焊接密封。

⑤成品输出：左右模具打开，终产品通过输送带输出。对于PP类产品，因产品质地非常硬，很难手动将废料和成品分离，还需要将产品在冲裁机中将废料和成品分开。

2.基本结构

(1)气动系统

气动系统主要由压缩空气系统、管道和软管分配器、控制和调节装置以及指示仪表组成。设备设有压缩空气中央分配区，从总进气口进入的压缩空气通过此分配区统一供给；中央分配区将进入的压缩空气分为工作用气和工艺用气两个回路进入设备。第一回路的压缩空气是工作用气，含有用于润滑气缸的油；第二回路的压缩空气是工艺用气(辅助和缓冲空气)需要经过过滤器。气缸和操作元件构成各个功能单元。

(2)液压系统

液压系统包含带油箱的油压发生系统、液压泵、高压软管、阀岛、调节器和控制系统。由比例控制阀控制液压关闭和打开模具的加速和延迟；油缸和操作元件构成各个功能单元；该系统配备冷却系统用于冷却液压油；安装有压力和温度指示。

(3)真空系统

真空系统用于热塑塑料管胚的稳定和成型，该系统由水环泵、带液体分离器的分布系统、软管和管道、隔膜阀控制系统、清洁管道等组成，可以使用不大于60℃的热水清洁该系统。

(4)冷却水系统

设备安装有完整的冷却水分布系统，该系统起始于一个中央冷水连接的多回路流量调节器，并带有分流指示和温度指示，与用户的供排水管道和软管连接点。根据不同的安装，冷却系统和构成部件包括液压系统、真空发生器、模具的支架、头模具、主模具、模具底部、挤出机支架系统并带有颗粒吸入电子系统、电柜和项目选择设备；设备上安装有冷却水入口压力和温度指示器。

(5)控制系统

控制系统安装于全封闭防水、防尘的电器箱内，符合IP54防护标准；系统采用可编程控制器(PLC)，并带有15#彩色触摸显示屏(或者工控机)。显示屏可以显示以下内容：生产数据可以清晰显示，也可以彩色图表的方式显示；以文本形式显示设备操作指南和提供报告；设备的各种运行参数，包括挤出速度和温度、缓冲气压和灌装剂量都可以通过操作面板进行设定。设备具有存储和调用功能，包括以下数据：冷却水入口的压力，冷却水入口的温度，液压油的较高温度和较低平面，挤出机的温度，挤出机的速度，缓冲罐的空气压力，带有打印机记录相关数据。中净环球净化可提供灌装净化车间、洁净厂房的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(6)主体框架

设备的主体框架为焊接结构，框架中包含安装合模装置、型坯头、挤出机等机构的安装框架。框架所使用材料的材质为304或碳钢框架，本设备使用不锈钢底撑，易于安全安装和调节，方便灌装净化车间清洁。为了保证承受动载荷，设备支撑需锚接在地基上或重载荷固定；设备装有抛光的不锈钢防护板和经过专门焊接处理的框架以防止可能发生的事故；美观且可视度高的大视窗采用具防冲击的聚碳酸化合物玻璃制成；防护装置在没有使用专门的工具打开时，当门开启，设备将自动停止。此时为了避免挤塑机螺杆堵塞，挤塑机电机将继续工作。

(7)挤出机

挤出机包含塑料颗粒料斗、挤出套筒、挤出机轴套和挤出螺杆、加热区和风冷式异步电机；其中加热元件将被持续监控，超过设定值10%的偏差将导致控制屏上出现报警信息并显示相应的加热区域，该偏差值可以在触摸屏上进行设定。

(8)型坯头

无限长的管胚由挤出的塑料通过型坯头形成。型坯头的芯模形成管胚的横截面，芯模的间隙决定管胚的厚度，中间的调节机构决定管胚的平均速度；通过洁净压缩空气的供给，可以确保管胚切除时前端是敞开的；带有温度探头的加热装置使融化的塑料保持温度的均一性； 所有的参数可以单独调整以满足相应的要求。

(9)热切割装置

采用电阻式热切刀对管胚进行分切；管胚未膨胀之前由模具的真空支撑架支撑，在通入洁净空气膨胀的瞬间由热切刀分割；优化的切割温度由电位器设定，切割速度由电-气动控制阀决定。

(10)合模装置

该装置承载模具并通过很高的液压闭合；主模和头模的液压闭合和打开由比例控制阀进行加速、减速和缓冲的调整，确保设备的同步运行有很高的精度，这些动作可以持续调整；模具的闭合可以用短迟滞时间以及高模具闭合力来优化模具闭合动作；相应瓶型规格的调整参数可以提前保存，在更换瓶型规格时直接调取；从挤出机到灌装工位的线性运动由移动装置驱动，此装置安装在稳定的线性导轨上并由伺服电机精确平稳地定位。

(11)模具

模具采用对称设计，由固定基座、真空支撑架、封口模具和容器模具组成。真空支撑架用于在管胚进入模具后的固定，保证切割时开口不闭合；固定基座用于固定封口模具和容器模具；封口模具和容器模具由高热传导性的材料制成；封口模具通过真空焊接边缘形成容器的头部轮廓并完全封口；容器模具形成整个塑料瓶并带有肩部，颈部和瓶体的底部；模具包含模具长条状分块并带有冷却通道和真空及排气用的小孔和槽，还包含所有固定在合模装置上必要的准备和所有辅助介质(冷却水，真空，真空区域的清洗)管道连接；可以根据客户的需求在瓶体上印字、商标。

(12)灌装装置

灌装装置由芯轴单元、支撑和调节单元、缓冲罐等组成。支撑和调节单元用于支撑芯轴单元，并在一定范围内通过气动线性导向装置驱动芯轴往复运动；由高质量不锈钢(AISI 316L)制成的芯轴单元用来在模具里直接把灌装产品灌装到容器里，芯轴的锥度与容器的设计完全相配；灌装嘴可精确定位，并且便于更换以适应不同的容器，可方便设定和调节灌装容量；采用时间压力法进行计量(TPD)，恒定的起始压力须由一个带恒定缓冲压力控制的缓冲罐来保证；灌装介质管线可以通过CIP和SIP来进行清洁和灭菌；计量原理参见包装设备计量原理部分。

(13)缓冲罐

缓冲罐由材质为AISI 316L的不锈钢制成，同灌装介质管线相连；缓冲罐的输入口易于产品流入，不受温度影响的变化；缓冲罐的设计适合CIP和SIP，但也可拆卸便于手工清洁；设置产品液位调节器，用于产品管线阀门的控制、较大液位的灌装和溢流报警的控制；带有破片的法兰安装在紧靠缓冲罐的前端，用来保护、防止系统里不允许的过高压力；破片由电子维电器能发开关监控，当破片断裂或有细微裂纹泄漏将触发报警。

(14)自动加料单元

通过真空吸取将需要传送的物料从输入点(如物料储箱，粉碎机)送到挤塑机的真空密闭的物料漏斗中；塑料原料中的杂质通过带大面积的织物过滤器去除；所有与颗粒相接触的材料由AISI 316L不锈钢制造。

(15)冲切装置

冲切装置用来全自动从塑料框架中分离成品块；输出装置接管安瓿成品块并全自动定位，冲切模具将产品分成单容器或成品块；冲出的成品块经过一斜槽离开系统， 余下的废料单独输出。冲切模具包含在冲切过程中用来精确定位和支撑安瓿成品块的支撑架，同时也包含用来分切成品废料的切刀，成品高度改变时，冲切模具可以调整以适应成品不同的高度。

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