Die Schwerkraftabfüllung ist die einfachste Abfüllmethode. Dank ihrer unkomplizierten Konstruktion und Funktionsweise benötigen Schwerkraftabfüllmaschinen nur minimalen Wartungsaufwand. Der Vorratsbehälter (genauer: Füllbehälter) bildet den oberen, zentralen Teil der Maschine. An der Unterseite des Behälters ist an jeder Abfüllstelle ein Füllstutzen angebracht. Ein Entlüftungsrohr ragt in den Füllbehälter hinein, bis es über den Flüssigkeitsspiegel reicht. Zum Starten des Abfüllvorgangs wird der Behälter von der Plattform angehoben, bis er den Füllstutzen berührt. Die Plattform hebt den Behälter dann weiter gegen den Stutzen und öffnet so das Füllventil. Bei geöffnetem Füllventil fließt die Flüssigkeit in den Behälter. Die Luft im Behälter entweicht durch das Entlüftungsrohr in den Raum über der Flüssigkeit im Füllbehälter. Obwohl der Behälter gefüllt wird, fließt weiterhin Flüssigkeit nach. Die überschüssige Flüssigkeit steigt im Entlüftungsrohr auf, bis sie die gleiche Höhe wie der Flüssigkeitsspiegel im Behälter erreicht. Da das Entlüftungsrohr über den Flüssigkeitsspiegel im Behälter hinausragt, kann keine Flüssigkeit aus dem Behälter in den Behälter überlaufen.
Prinzip der Schwerkraftfüllung
So funktioniert es:
Das Produkt wird in einen Vorratsbehälter über pneumatisch betätigten Ventilen gepumpt. Jedes Ventil wird vom Hauptrechner der Abfüllanlage unabhängig gesteuert, sodass präzise Flüssigkeitsmengen durch Schwerkraft in den Behälter fließen. Schwerkraftabfüllanlagen mit Bottom-Up-Befüllung eignen sich für eine Vielzahl fließfähiger Flüssigkeiten, einschließlich schäumender Produkte.
Anwendung:
Diese Abfüllanlage eignet sich am besten für Flüssigkeiten mit sehr niedriger Viskosität, die sich weder mit der Umgebungstemperatur noch mit Chargenschwankungen ändert. Sie ist auch für Anwendungen geeignet, bei denen eine Rezirkulation der Flüssigkeit im Förderweg unerwünscht ist. Obwohl diese Abfüllanlage überwiegend für nicht schäumende Produkte eingesetzt wird, kann die Schaumbildung durch die Unterflur-/Bottom-Up-Abfüllfunktion begrenzt und kontrolliert werden.
Beispiele:
Wasser, Lösungsmittel, Alkohol, Spezialchemikalien, Farbe, Tinten, ätzende Chemikalien wie Säuren und Bleichmittel.
Vorteile:
Dies ist die wirtschaftlichste Abfüllmaschinenart für einen begrenzten Anwendungsbereich. Sie eignet sich besonders gut für korrosive Chemikalien.
VK-GF Automatische Schwerkraft-Chemikalienflaschen-Abfüllmaschine
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Sobald das Produkt das Entlüftungsrohr erreicht, fließt der Überschuss zurück in den Produkttank. Der Abfüllzyklus der Schwerkraftabfüllanlage ist zeitgesteuert und stufenlos einstellbar. Nach Abschluss des Zyklus hebt sich der Füllkopf, die Füllventile schließen und die Halsführungen fahren ein. Anschließend öffnet sich die pneumatische Frontklappe, sodass die befüllten Behälter entnommen werden können. Der Produktstand im Tank wird durch Sensoren überwacht, die eine Pumpe steuern, welche das Produkt aus Ihrer Zufuhr in den Tank pumpt.
Wenn das Produkt schäumt, steigt der Schaum im Entlüftungsrohr über den Flüssigkeitsspiegel im Behälter. Ist der Schaum stabil und zerfällt nicht, läuft er schließlich in den Behälter über. Daher werden Schwerkraftabfüller für schaumige Produkte eher selten verwendet. Nach dem festgelegten Zeitpunkt, nachdem der Behälter befüllt ist, wird er aus der Füllposition abgesenkt und das Füllventil geschlossen. Die im Füllstutzen verbliebene Flüssigkeit wird auf verschiedene Weise aus dem Entlüftungsrohr entfernt.
Schwerkraftfüller
Während Überlauffüller das Befüllen bis zu einem bestimmten Füllstand ermöglichen, gewährleisten Schwerkraftfüllmaschinen, dass jede Flasche mithilfe eines zeitbasierten Füllprinzips mit dem gleichen Produktvolumen befüllt wird. Auch wenn das Innenvolumen der Behälter variiert, stellt ein Schwerkraftfüller sicher, dass jede Flasche die gleiche Produktmenge enthält, selbst wenn manche Behälter dadurch unterschiedlich voll aussehen.
Schwerkraftabfüllmaschinen können zwar verschiedene Düsen verwenden, im Allgemeinen öffnen sich diese jedoch für eine voreingestellte Zeit, damit das Produkt aus einem Tank in die bereitstehenden Flaschen oder Behälter fließen kann. Bei den meisten Maschinen lässt sich die Füllzeit für jeden einzelnen Abfüllkopf bzw. jede Düse anpassen, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Die Zeiten können auch auf Bruchteile einer Sekunde eingestellt werden, um die volumetrische Genauigkeit weiter zu verbessern. Sobald die voreingestellte Zeit erreicht ist, unterbrechen die Düsen den Produktfluss. Bei halbautomatischen Maschinen wird der Zyklus durch einfache, vom Bediener betätigte Schalter gestartet, während vollautomatische Maschinen eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) verwenden.
Die Entscheidung für ein Füllsystem mit Füllstand bis zum Niveau oder ein Füllsystem nach Volumen hängt stets von den spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Projekts ab. Bei Verpackungen mit transparenten Behältern geht der Trend zum Überlaufprinzip, da die ebene Befüllung die Attraktivität im Regal und den ästhetischen Wert der Produkte erhöht. Für Verpackungen mit geschlossenen Behältern kann die Schwerkraftabfüllung eine bessere Alternative darstellen, insbesondere wenn gleichbleibende Füllmengen in der Branche wichtig sind. Doch auch hier können Ausnahmen gelten, wenn Behälter oder Produkte einzigartig sind. Neueinsteigern in der Verpackungsbranche wird daher empfohlen, die verschiedenen Verpackungsoptionen für ihre individuellen Produkte nicht nur zu kennen, sondern auch zu verstehen, bevor sie sich für Verpackungsmaschinen entscheiden.
