康美无菌灌装机详细说明

康 美 线 相 关 培 训

一、基本构造：

1.成型轮的开关柜、

2.冷却单元、

3.纸盒仓、4．底部加热、5. 底部折叠、6. 成型轮、7. 盒筒的送进 (抽吸及送进器)、8．底部加压、9．传送站、10．顶部预折叠、11. H 2O 2纸盒灭菌、12．H 2O 2排放、13. 干燥区、1

4. 灌装站、1

5. 套链、1

6. 蒸汽喷射、1

7. 顶部密封、1

8. 顶部成型站、1

9. 排包器、20. 星形轮、21. 电柜，机器尾部、22. 操作单元、23. 电柜, 阀组、24. 压力计和控制器、25. 低

压清洗设备、26. 阀组、27. H

2O

2

定量系统、28. 无菌过滤器(主过滤器)、29. 压

力指示器、30. 无菌空气扇、31. 无菌空气瓣、32. 预过滤器、33. 节流阀瓣、

34. 排气扇

二、纸盒走向流程图

1.纸盒的送进9.灭菌，干燥，灌装

2.纸盒筒打开并送进10.顶部密封

3.推纸盒入成型杆11.顶部成型

4.底部活化12.排包

5.底部折叠13.传送到输出传送带，纸盒竖立

6.底部加压密封14.输出传送带

7.传输区

8.顶部预折叠

三、屏幕按钮

1.触摸屏、

2.取消/复位、

3.停止当前操作阶段、

4.未定义按钮、

5.清洗开

始/定时停止、6.灭菌打开 ON、7.未定义按钮、8.蒸汽障闭开关 ON/OF、F9.未定义按钮、10.进料阀 V1+4 OPEN/SHUT、11.未定义按钮、12.盒筒

送进 ON/OFF、13.动力驱动 ON/OFF、14.Em-OFF(紧急开关)。

四、驱动装置

灌装机由一个可调、恒速三相制动马达驱动。动力通过角齿轮、带齿轮及齿带传至主轴及凸轮轴。

步进式齿轮箱的传输，使套链和成型轮的驱动轴产生一个周而复始循环式的转动。

凸轮轴以机械传动方式驱动相应的各工作区段。

在紧急开关EM-OFF被触发时，三相马达制动闸立即停止机器驱动。

灌装机可以借助于手轮转动。

1.套链驱动轴、

2.齿带驱动、

3.成型轮驱动轴、

4.底部预折叠驱动轴、

5.三相

制动马达、6.手轮、7步进式齿轮箱。

五、纸盒的打开

纸盒仓

1 抽吸器

2 打开盒筒的扇块

3 送进器

1.纸盒筒

2.推进器

3.导引杆

为了使用绳子拉动的推进器易于滑动，绳子的折返滑轮由气动的活塞推杆脉动地振动。

纸盒抽取

1.盒筒、

2.抽吸轨及抽吸头、

3.打开扇块、

4.盒筒夹持件、

5.成型杆

纸盒被抽吸杯抽出纸盒仓、打开成方框形, 然后被推上成型杆。

真空泵提供抽取器抽吸力。

在盒筒张开的过程中，抽吸轨使其沿着反时针旋转90度。在此阶段，盒筒沿着打开

扇块滑行并打开呈方框形，盒筒停在打开扇块及夹持件之间，接着被送进器推进到成型杆上。

1 在盒仓里的盒筒

2 打开扇块

3 盒筒被抽吸

4 盒筒夹持件

A 盒筒被从纸盒仓里吸起

B 在打开扇块处盒筒被打开

C＋D 盒筒被张开呈框形

E 张开的盒筒被抓持在打开扇块与盒筒夹件之间，接着就被推上成型杆

真空泵

4个真空泵(图100/1)提供抽吸器真空吸力，它们被安装在盒筒送进区的上部。

六、纸盒的送进

打开的纸盒筒在成型杆处于静止的瞬时被推到成型杆上，一个光扫描器在与纸盒不接触的情况下进行检查，看盒筒是否已被推上成型杆。如果有不正确的情况，盒筒的送进（抽吸阶段及送进器）就自动切断，这就中断了盒筒的送进。然而，灌装机仍然在继续运转。

1.送进器、2盒筒、3光栏、4成型杆、5齿带轮驱动

七、底部加热

4个热空气头插进纸盒筒加热（活化）盒筒，特别是加热其焊接地区。所需的空气来自机器的灭菌空气发生器，由4个电阻加热器加热。热空气的温度由一个温度控制系统保持稳定。其功能监视由温度和气压检测执行。

在机器处于停止状态时，热空气的温度应降低 (停止状态)，活化头移出盒筒。

八、底部折叠

1.向底部折叠器

2.向底部折叠器

3.部压制

4.盒筒的成型杆

（一）横向折叠

旋转的横向折叠器，对纸盒的侧面三角区进行预折叠。

折叠工序在成型杆转动的同时进行。

每个轨道的两个折叠指装在一个轴上。由凸轮驱动折叠指来进行折叠工序。

在折叠进行时折叠指与纸盒的接触点，就在折痕的交接界点处。

1.叠凸轮

2.叠指

3.叠线

4.有盒筒的成型杆

（二）纵向折叠

纵向底部折叠器完成底部折叠工序。

纸盒筒逆着底砧的斜角边在朝着底部加压的运行过程中被推进，同时折迭板向内折叠，插进盒筒尾部。

1.叠板、2底部加压、3.筒

九、底部压制

底部压制是将已活化并折叠的底部封合起来。

水冷底砧的特殊形状及成型杆的校验板，形成向内凹的空洞形的纸盒底部，使纸盒具有稳定的美好形状。

安装在底部加压底砧上的横向的限制模板，保证纸盒底部尺寸的准确。

1.纸盒、

2.横向限制板、

3.接近开关、

4.水冷压力底砧

十、成形轮

纸盒底部，在成型轮地区加工完成。

盒筒在成型轮上经过各个加工阶段后，被推送到套链上。

每条轨道有4个压铸在轴上的、铝制的、水冷成型杆，成型杆上有两个叶片弹簧夹住盒筒，成型杆的顶端端面呈内凹形，防止将盒筒放到套链上时产生真空。成型轮按照步进方式运行，由一个凸轮控制。

闭路式冷却回路

由于使用热空气，成型轮及底部加压都被加热，需要用冷却剂连续地进行冷却。冷却单元的压力管路向被加热的地方提供冷却剂。冷却剂的返回管路使冷却剂返回储存罐，无压力。在冷却单元里集成有冷却剂泵及其控制系统，控制系统使在冷却环路里的冷却剂温度维持恒定，冷却单元安装在电柜之间，在灌装机的前端。

十一、纸盒传输

在完成纸盒筒底部加压封口后, 纸盒经过传输地区被推进套链。纸盒的横向顶部边缘被推出器掀起, 并推下成型杆。

1.制杆系统

2.链

3.轮盘

4.带

5.出器

6.有顶部密封纸盒的成型杆

7.视传输地区的光栏

如果一个纸盒没有正确地被推上凸轮，它将被光栏（图123/7）检测到，这时，主驱动就立即停止。

十二、套链导引

套链是运输底部已封合好的纸盒经底部导引，依次通过各个工作地区，直至最后被从套链上推出。

套链的松紧度，由一个自动张紧的空气弹簧拉紧，在套链顺序移动时，确保运动平稳。

在灌装区，在底部导引里集成有冷却水渠道，水在渠道里流过底部导引，冲洗产品可能的溢洒，并维持纸盒与底部导引之间的滑动特性。

水喷洒设备安装在机器的尾部，在生产进行时冷却并清洗套链。

1.纸盒、

2.套链、

3.链斗、4 底部导引

十三、顶部预折

在封口以前, 纸盒的顶部先预折叠，以使易于进行后续的折叠工序。

在纸盒上的折痕协助折叠工序的完成。一个折叠块插进纸盒内部，用以稳定纸盒四边的折叠。在此阶段,折叠轨也运行到折叠区，纵向折叠也就进行。在折叠工序完成时,纸盒的顶边在折叠指回程运动中被强制打开，折叠块移出纸盒松畅地回到初始位置。

1 纸盒、

2 折叠轨、

3 折叠块、

4 折叠指、

5 接近开关

十四、无菌区

（1）.无菌区

本区包括纸盒的灭菌及纸盒封口区所需的无菌条件的维持。

（2）.无菌区的H

2O

2

灭菌

为了在无菌条件下将产品灌装进纸盒并封口，包括充填系统在内, 在生产开始前无菌区必须灭菌。无菌区包括灭菌过滤器室、预热及干燥区、灌装室及顶部

密封站。在操作单元开始灭菌后，无菌区的 H

2O

2

灭菌AZS就自动运行。在经过

几个AZS的程序步骤后，就开始了蒸汽灭菌。

H

2O

2

汽化器（图1）在规定的时间里产生 H

2

O

2

蒸汽，汽化的 H

2

O

2

经过 H

2

O

2

滑阀（图11）、 H

2O

2

分配器（图12）及管路系统，送进无菌区的下述各区：

预热区（图1）、干燥区（图3）、灌装室（图6）、顶部密封（图5）、蒸汽喷射（图4）

1.灌装机的灭菌空气过滤器下游的灭菌过滤器（图9）

在此过程中，全部汽化的 H

2O

2

根据 H

2

O

2

滑阀及分配器的位置被送进到相应

的地区。无菌区的某些地段直接的送进，导致部件上产生一个高浓度的 H

2O

2

强

烈湿润，这就使灭菌可靠。

在无菌区 H

2O

2

灭菌时， H

2

O

2

分配器及其阀门（定量阀和 H

2

O

2

滑阀）自动切

换。随着无菌区的 H

2O

2

灭菌喷洒时间的完成， H

2

O

2

滑阀切换到“Production（生

产）”位置去。在对纸盒的灭菌时， H

2O

2

蒸汽经过汽化头（图134/2）直接进入

纸盒里。随着反应时间的完成，在无菌区里的部件上先是 H

2O

2

蒸汽凝结，接着

被灭菌空气吹干，然后，灭菌空气连续地吹进无菌区，防止带菌的空气从外面闯入无菌区。

1.预热区、2 H

2O

2

蒸汽头、3 干燥区、4 蒸汽喷射及循环阀和蒸汽分配器、5

顶部密封、6 灌装室、7 H

2O

2

循环罐、8 H

2

O

2

定量系统、9 过滤器室及两个

无菌过滤器、10 汽化器、11 H

2O

2

滑阀、12 H

2

O

2

分配器

2.无菌空气发生器

空气通过一个分离安装的带有过滤器的风机从外部吸进，经过一个预过滤器初步过滤除去粗颗粒。然后, 气流经过管路到达灭菌过滤器（主过滤器）,这是一前一后安装的两个亚微米颗粒过滤器。这些过滤器是S级过滤器，其分离能力根据DIN24184，可达到99.995%。过滤器安装在一个灭菌空气罐里在灌装机的顶部。无菌区开始于灭菌空气过滤器的下游。

3.预热

在进入无菌区后，纸盒在两个机器周期中被热空气预热。这可在随后的机器

运转周期中防止 H

2O

2

蒸汽的高度凝集。无菌空气来自无菌空气过滤器罐并由两

个电阻加热器加热，以产生所需的热量。

4.H

2O

2

雾化器

产生于汽化器的 H

2O

2

蒸汽，在机器的两个周期中被送进纸盒以排除纸盒中

的未被灭菌的空气。 H

2O

2

蒸汽流过纸盒的内部并流过纸盒上部的外表面。该过

程是为了杀死盒内外的微生物。

H 2O

2

蒸汽的产生有如下的步骤:

? H2O2在一个闭合的环路（ H2O2循环储罐、 H2O2循环泵、 H2O2定量阀）循环。?通过定量阀（ H2O2的使用量由每分钟定量次数控制）将 H2O2送到传输空气管路。

?由传输管路里的空气流使 H2O2雾化

?在加热器中将雾化的 H2O2蒸发汽化

?通过 H2O2蒸汽头将 H2O2蒸汽送进纸盒

5.干燥区

在3个机器运行周期中 H

2O

2

的残留物被无菌热空气排除。 H

2

O

2

残留量低于

FDA规定的0.5ppm。为了得到无菌的热空气，来自灭菌空气过滤器罐的无菌空气，用电阻加热器加热。

6.H

2O

2

的排放

多余的 H

2O

2

蒸汽用来对套链连续地灭菌, 然后通过一个单独安放的排气风

机经过管路抽出无菌区，最后排放到大气。十五、灌装

产品在灌装站的两个阶段里灌进盒子，每个灌装站完成半量的灌装。灌装过程，由一个感应式流量测量系统控制，并由PLC监视着。这样，就能确保灌装的高精确度。

1 感应流量计、

2 转动耦合驱动、

3 转动耦合、

4 在转动耦合/灭菌空气管路的CIP接头、

5 冷凝管路、

6 排放阀的驱动缸、

7 排放阀出口定量系统据流量感应测量原则进行工作，流过定量站的产品量被连续地检测并被PLC在电柜里记录下来。当达到缺省值时，排放阀就关闭。随着排放阀的打开，产品由于重量而从产品桶经过定量系统流进纸盒。特定的灌装程序，可存储用于不同的产品。在操作单元可以对灌装容量进行检测及调节。

十六、阀组

阀组的各个阀门，都自动地由PLC控制。对于各个操作阶段，各个阀门都自动地移动到程序预定的位置上去。各个运行阶段的程序在操作单元启动。1.产品阀组、2 蒸汽阀组、3 空气阀组、4 CIP阀组、5 水调节

（一）、蒸汽阀组

该阀组用来自蒸汽汽口进对蒸汽除水及过滤，并确定蒸汽压力和蒸汽温度。

1.蒸汽送进、2 手动闭锁阀、3 蒸汽过滤器、4 蒸汽喷射压力控制器、5 蒸汽压力控制器、6 蒸汽温度的温度表、7 冷凝排放管路、8 冷阱、9 除水/冷凝阀、10 温度传感器

（二）、产品阀组

产品从灭菌单元来，通过产品阀组被

送进灌装系统。

1 进料阀V1＋4

2 到进料阀V1＋4的产品管接头

生产前，管道及阀门用蒸汽灭菌，在生

产

结束后进入CIP程序。

十七、顶部封口

纸盒顶部由于套链及底砧的移动加工而被折叠起来，接着用超声波能量焊结起来。焊接工序用的能量由超声波发生器提供。超声波焊接保证纸盒顶部在一个很窄的长条上焊接起来而不影响到其中的产品。这避免了在纸盒包装材料的其它部位产生不必要的热负荷。封口所需的压力来自压缩空气气缸。

1.底砧、2 焊接搪磨头、3 底砧的细调（垂直于机器）、4 顶部密封站的纵向设定（正向的/负向的顶部搭接）

十八、耳翼封合

在顶部成型站，纸盒的顶部折边已经折叠好。纸盒的顶部三角区及侧面被热空气加热活化，热空气是通过空气头（1）对着纸盒的纵向侧送进的。

然后，顶部三角区被导轨（3）引导着，由折杆（图4）将其对着侧壁粘合。所需的空气来自灌装机的无菌空气储罐，并被电阻加热器（图2）加热，热空气的温度由温度控制器控制并监视着。

十九、纸盒封合不良的原因

（一）.顶封不良：

1.砧板在移动方向上发生横向偏移；

2.纵向中缝与缺省值尺寸发生偏离；

3.压力太低或太高；

4.焊接功率太低或太高；

5.焊接时间太短或太长；

6.蒸汽喷射引起的问题；

7.干燥温度引起的问题；

（二）.底部封合不良：

1.底部加热的过度或活化不足