PROCESO NEUMÁTICO DE EMBOTELLADO DE AGUA.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Diseñar y construir un prototipo a escala de un proceso industrial de una embotelladora que permitirá, alimentar, llenar, tapar y etiquetar botellas de plástico.

Objetivos Específicos

- Realizar el diseño del sistema de control neumático de acuerdo a las condiciones requeridas en el proceso.

- Simular el diseño realizado utilizando el software Automation Studio.

- Diseñar las partes mecánicas del proceso, mediante los respectivos cálculos.

- Realizar el diseño y análisis mecánico con ayuda de Inventor o Solid Works.

- Construir el prototipo a escala del proceso de la embotelladora.

- Probar el funcionamiento y corregir los errores presentados.

MARCO TEÓRICO

Abastecimiento de Agua.

El agua bruta puede provenir de aguas superficiales (ríos, lagos, embalses, canales) o de aguas subterráneas (pozos, manantiales). Cuanta mayor calidad tenga, menores serán los tratamientos de potabilización a los que habrá que someterla. En ocasiones se construyen depósitos de reserva de agua bruta, que aseguran el suministro durante un cierto tiempo en caso de cortes de la fuente de abastecimiento. En general, las fuentes subterráneas de agua son preferibles porque requieren menos tratamiento, especialmente si se trata de agua procedente de manantiales cuyo flujo es movido por la gravedad, es decir, sin que haya necesidad de utilizar bombas de extracción. Es necesario mantener la vigilancia de todas las fuentes de agua para evitar la explotación excesiva. (Paolo, 2009)

Recepción.

La recepción del agua desde el punto de abastecimiento hasta la planta de envasado se ha de hacer en un material apto para el contacto con alimentos, como el acero inoxidable, algunos materiales plásticos, etc.

En cualquier caso, la recepción debe ser inspeccionable, cerrada, continua y estar totalmente protegida frente a la eventual contaminación. No son recomendables los almacenamientos de grandes masas de agua en recintos previos a la planta, pues esta práctica conlleva una proliferación de la flora bacteriana hasta límites no deseados. (Paolo, 2009)

Purificación.

Para las aguas en general se permite la oxigenación, decantación y filtración para la separación de elementos inestables, tales como el hierro, azufre y otros, siempre que dicho tratamiento no persiga modificar la composición de aquellos constituyentes del agua que le confieren sus propiedades esenciales. Se permite también, en este tipo de aguas, la adición o eliminación de anhídrido carbónico, así como la separación de compuestos de hierro, manganeso y arsénico por aire enriquecido en ozono.

Se admiten los efectos derivados de la evolución normal del agua durante la conducción y envasado, tales como variaciones en la temperatura, radiactividad, gases disueltos. (Paolo, 2009)

Limpieza de Envases

El ciclo de lavado se realiza con chorros de agua bajo presión internos y externos.

Una operación de cepillado externo, facilitada por la rotación de los botellones, permite remover inclusive los sedimentos más resistentes.

Las distintas estaciones de lavado se basan en:

- Vaciado de los botellones.

- Prelavado interno y externo en recirculación, con agua a 30ºC.

- Escurrido.

- Lavado interno y externo en recirculación a 65ºC y estaciones de cepillado externo.

- Escurrido/Vaciado por medio de chorros de aire bajo presión.

- Enjuagado 1º interno y externo con agua a 40ºC, seguido de escurrido.

- Enjuagado 2º más desinfectante interno y externo con agua más desinfectante a 30ºC, seguido de escurrido.

- Enjuague final interno y externo con agua ozonizada corriente.

- Escurrido /Vaciado por medio de chorros de aire bajo presión. (Paolo, 2009)

Envasado.

Los equipos de llenado son sistemas de manejo de productos diversos que son dosificados a un envase por medio de una válvula o boquilla mediante el uso de presión, gravedad o la combinación de ambos factores y usan para este fin sistemas de control como son la volumetría, gravimetría, peso, control de flujo, etc.

El llenado se hace sin ninguna corriente de aire ya que esto puede interferir con la calidad bacteriológica del agua principalmente.

Si el garrafón se llena en un lugar abierto el contenido de mesofilos aerobios del agua se sale de la norma, y de todas maneras no es nada higiénico hacerlo de esta manera. (Paolo, 2009)

Tapado y Sellado.

Durante el proceso de: tapado o sellado, tanto como envases retornables y no retornables, el desempeño de la taponadora y la selladora deben ser monitoreados y los envases llenados deben ser inspeccionados visual o electrónicamente, para asegurar que han sido tapados y sellados apropiadamente. Los envases que no sean satisfactorios deben ser reprocesados o rechazados. Deben ser utilizados envases, tapones y sellos no tóxicos. Todos los envases, tapones y sellos deben ser muestreados e inspeccionados para asegurar que están libres de contaminación. (Paolo, 2009)

Etiquetado.

El etiquetado es necesario para la imagen del producto, la marca será visible en esta para que los clientes puedan reconocerla además tendrá la descripción del producto así como su composición.

Este proceso puede ser manual o automatizado, la etiqueta será fabricada en un material plástico o de papel plastificado que por su reverso tenga un material adherente para fijarla en el envase de manera segura. (Paolo, 2009)

Almacenamiento del Producto.

El almacenamiento del producto consiste en llevar los garrafones desde el fin de la línea de producción hasta la bodega