manual lineas de soplado semi-automaticas

M&M DESIGN AND DEVELOPMENT SA.S. DEPARTAMENTO TCNICO - www.mo-ma.asia

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LINEA SEMI-AUTOMATICA

PARA SOPLADO

DE ENVASES PET


2

MANUAL DE OPERACIN

LINEA DE SOPLADO

SEMI-AUTOMATICA MG-880


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INTRODUCCION

El proceso de soplado de envases PET, presenta en la actualidad un enorme

crecimiento a nivel mundial en el rea de produccin de envases para aguas,

bebidas como jugos y gaseosas, aceite, productos de aseo, etc. Esto gracias a los

cambios culturales globales y a las caractersticas propias del PET, tales como:

Buena resistencia mecnica, alta transparencia y baja permeabilidad, entre otras,

esta ltima de vital importancia para los productos gasificados.

El presente manual tiene como objetivo fundamental ser una gua simple y til para

la operacin correcta, segura y eficiente de las lneas de soplado MEGA-M&M

DESING AND DEVELOPMENT S.A.S, equipadas con sopladoras semi-automticas

MG 880.

La informacin aqu consignada se acompaa ilustraciones y tablas, que la hacen

ms clara y de fcil manejo. Este manual incluye un captulo dedicado a la solucin

de los problemas ms comunes que pueden presentarse en el proceso de soplado

de envases PET, el cual es una herramienta eficaz para operadores y personal de

mantenimiento.


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RECOMENDACIONES

Lea y entienda la informacin consignada en este manual y dems manuales

anexos, que pudiera entregar M&M DESIGN AND DEVELOPMENT S.A.S.

La puesta en marcha y operacin de la lnea de soplado debe hacerse

nicamente por personal calificado.

Es fundamental cumplir con los requerimientos propios de los equipos en cuanto

a suministro elctrico, agua de refrigeracin, aire de alta presin y aire de baja

presin.

Los equipos deben nivelarse correctamente e instalarse sobre una superficie

capaz de soportar las condiciones propias de trabajo de los equipos, (peso y

vibracin).

El espacio alrededor de los equipos debe permitir el ptimo y cmodo desarrollo

de las actividades de operacin y mantenimiento.

Los equipos auxiliares como chiller, secador y compresor de alta presin, deben

disponerse de forma tal que cuenten con una suficiente y adecuada circulacin de

aire, a fin de favorecer la refrigeracin de los mismos y la captacin de aire fresco

para su correcto funcionamiento.

La sopladora y el horno, deben estar protegidos de corrientes de aire que puedan

afectar la estabilidad de su microclima interno o enfriar las preformas, cuando las


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condiciones ambientales cambien, es recomendable instalar estos equipos en un

recinto con ambiente controlado (aire acondicionado).

Los suministros de los equipos y del proceso tales como: Energa Elctrica, Aire

comprimido, (Baja y Alta Presin), agua de refrigeracin y Preforma, deben ser de

ptima calidad.

El suministro de los fluidos debe ser constante, con los caudales, presiones y

temperaturas adecuados para suplir los requerimientos de los equipos y del

proceso.

El personal a cargo de los equipos y del proceso, debe estar adecuadamente

entrenado en las labores, operativas y de mantenimiento de los equipos,

igualmente es importante su dominio en los conceptos bsicos de productividad y

eficiencia, pues son ellos quienes en gran medida, determinan la velocidad,

ajuste y eficiencia de la lnea de soplado.

Recuerde que todo equipo requiere de mantenimiento y estas labores, aunque

parezcan sencillas, son muy importantes, su no ejecucin, o la ejecucin parcial o

inadecuada, pueden desencadenar daos severos en el equipo, la propiedad y el

personal y esto puede conllevar a la limitacin o anulacin de la garanta ofrecida

sobre los equipos por M&M DESIGN AND DEVELOPMENT S.A.S.

Los equipos deben ser instalados, mantenidos y operados acorde a la normativa

nacional vigente en cuanto a: instalaciones elctricas, manejo de los diferentes

fluidos requeridos por los equipos y la normativa vigente de seguridad industrial.


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CONSIDERASIONES SOBRE SEGURIDAD

Antes de instalar el equipo y efectuar labores operativas o de mantenimiento, tenga

en cuenta los siguientes aspectos:

a. El suministro elctrico en cuanto a: Voltaje, nmero de fases, frecuencia, lnea de

puesta a tierra, capacidad de los circuitos y proteccin de los mismos, debe estar

acorde con los requerimientos de cada uno de los equipos.

b. Las instalaciones elctricas, en cuanto a materiales, forma de canalizacin,

longitudes, etc. deben hacerse acorde a la normativa nacional vigente.

c. El suministro de fluidos como aire comprimido y agua de refrigeracin, debe

hacerse acorde a la normativa nacional vigente y satisfaciendo los requerimientos

propios de las redes.

d. Los ductos y accesorios utilizados para el transporte de los fluidos deben ser los

adecuados para las presiones a manejar: las lneas de alta presin deben tener

una capacidad nominal de trabajo como mnimo de 700 PSI o 50 Bar, las lneas

de baja presin deben tener una capacidad nominal de trabajo como mnimo de

200 PSI o 14 Bar.

e. La zona o local donde se instalarn los equipos, debe permitir la libre y cmoda

circulacin del personal para las labores operativas y de mantenimiento,

adicionalmente debe permitir el libre acceso a las rutas de evacuacin.

f. Las vlvulas de alimentacin de fluidos, al igual que los sistemas de paro de

emergencia e interruptores principales de los equipos y redes, deben ser de fcil

acceso y encontrarse debidamente sealizados.


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g. El personal operativo y de mantenimiento debe estar debidamente entrenado en

aspectos de seguridad industrial y tener conocimiento de las energas peligrosas

que se manejan en los diferentes equipos y en el proceso de soplado.

h. Por ningn motivo deben hacerse intervenciones que supriman o alteren el

funcionamiento de los dispositivos propios de seguridad de los equipos,

tampoco deben retirarse los avisos de precaucin, o advertencia.

i. Antes de efectuar labores de mantenimiento en los equipos es necesario cortar la

alimentacin de electricidad, cortar la entrada de aire comprimido y drenar los

tanques de los equipos.

j. Elementos como conductores elctricos, mangueras, etc. Deben permanecer

alejados de fuentes de calor como lmparas o salidas de aire caliente.

Nota: La no observacin o desacatamiento de las normas de seguridad

listadas anteriormente, puede conllevar a lesiones graves para el

personal y daos para los equipos y las instalaciones, puede tambin

tener repercusiones en la garanta ofrecida sobre los equipos por parte de

M&M DESIGN AND DEVELOPMENT S.A.S.


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CONTENIDO

Pg

INTRODUCCION 3

RECOMENDACIONES 4

CONSIDERASIONES SOBRE SEGURIDAD 6

CONTENIDO 8

Captulo 1 - EQUIPOS AUXILIARES 11

1.1. Compresor de Alta Presin 12

1.1.1. Informacin General 12

1.1.2. Descripcin y Funcionamiento del Equipo 13

1.1.2.1. Primera Etapa 13

1.1.2.2. Segunda Etapa 13

1.1.3. Sistema de Descompresin Automtica 15

1.1.4. Sistema de Control 22

1.1.5. Lubricacin 26

1.1.6. Gua de Mantenimiento 28

1.2. Chiller (Equipo opcional) 29


1.2.2. Descripcin y Funcionamiento del Equipo 29


1.3. Secador de Aire de Alta Presin (Equipo opcional) 35


1.3.2. Descripcin y Funcionamiento 36

1.3.2.1. Por Qu Secar el Aire? 37

1.3.2.2. Funcionamiento del Equipo 38


9

Pg


Captulo 2 - PET Y PREFORMAS GENERALIDADES 42

2.1. El PET 43

2.2. Las Preformas y sus Caractersticas 45

Captulo 3 - SOPLADORA MG-880 48

3.1. Horno 49

3.1.1. Especificaciones Tcnicas 49

3.1.2. Usos y Caractersticas 50

3.1.3. Sistemas y Componentes 51

3.1.3.1. Sistema Motriz. 51

3.1.3.2. Sistema de Calentamiento 53

3.1.3.3. Ajustes del Horno 56

3.1.3.4. Sistema de Refrigeracin 60

3.1.3.5. Sistema de Extraccin 62

3.2. Sopladora 64

3.2.1. Especificaciones Tcnicas 65

3.2.2. Usos y Caractersticas 66

3.2.3. Sistemas y Componentes 67

3.2.3.1. Pantalla 67

3.2.3.2. Unidad de Cierre 70

3.2.3.2.1. Ajuste del Paralelismo de las Placas 72

3.2.3.2.2. Ajuste del Cierre 74

3.2.3.3. Sistema de Sellado y Estirado 76

3.2.3.3.1. Sistema de Sellado 77

3.2.3.3.2. Puntos de Sellado 78

3.2.3.3.3. Ajuste del Sistema de Sellado 79

3.2.3.3.4. Sistema de Estirado 80


10

Pg

3.2.3.4. Sistema de Soplado 81

3.2.3.4.1. Pre-soplo 81

3.2.3.4.2. Soplo 82

3.2.3.4.3. Proceso de Soplado 84

3.2.3.5. Sistema Neumtico 85

3.2.3.6. Sistema Elctrico y de Control 86

3.2.4. Lubricacin 87


Captulo 4 - AJUSTES Y PUESTA A PUNTO 90

4.1. Tiempos de Proceso 91

4.2. Ajuste del Pre-soplo 94

4.3. Montaje y Cambio de Molde 96

4.4. Ajuste de Parmetros 98

4.5. Lista de Chequeo 101

Captulo 5 CAZAFALLAS 103


11

Captulo 1

EQUIPOS AUXILIARES


12

1.1. Compresor de Alta Presin

1.1.1. Informacin General

Es el equipo encargado de proporcionar el aire comprimido de alta presin a la

sopladora para el proceso de soplado de envases PET, (Operaciones de Soplo y

Pre-Soplo).

Ficha Tcnica del Compresor Alta Presin

Marca HENGDA

Voltaje 220V.

Nmero de Fases 3.

Frecuencia 60Hz.

Potencia del Motor 11KW / 15HP

Velocidad del Motor 1740 RPM

Presin 3,0 MPa

Caudal 1,2 M / min

Velocidad Unidad Compresora 900 RPM


13

1.1.2. Descripcin y Funcionamiento del Equipo

Este equipo es un compresor de pistn de alta presin multi-etapa, (constituido por

dos etapas y tres cilindros), el cual es accionado mediante un motor elctrico trifsico

de 11 KW.

1.1.2.1. Primera Etapa

Conocida como etapa de baja presin, est constituida por dos cilindros, los cuales

toman el aire del medio ambiente a presin atmosfrica, para ello utiliza dos filtros de

aire, (uno para cada cilindro), la funcin de estos filtros es impedir el ingreso al

compresor, de partculas que pueden encontrarse suspendidas en el aire.

En esta etapa el aire es llevado de presin atmosfrica, hasta aproximadamente 5,5

Bar, la salida de estos dos cilindros, es colectada en un tramo de tubera recubierto

por aletas disipadoras, l cual se encuentra dispuesto en forma de espiral y es

refrigerado por un caudal de aire impulsado mediante el ventilador acoplado al eje de

la unidad de compresin, este tramo de tubera es conocido como post-enfriador

de baja presin y busca retirar buena parte del calor ganado por el aire durante el

proceso de compresin, antes de ser entregado a la segunda etapa del compresor.

1.1.2.2. Segunda Etapa

Conocida como etapa de alta presin, la cual est constituida por un nico cilindro,

este recibe el aire proveniente de la etapa de baja presin, (5,5 Bar) y eleva su

presin hasta 30 Bar, la salida de aire de este cilindro, es entregada al post-

enfriador de alta presin, el cual permite disminuir la temperatura del aire antes de


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entregarlo a la salida del compresor, esto ltimo lo hace mediante la columna de

drenaje y la vlvula anti-retorno de salida del compresor (vlvula check), la cual tiene

como funcin impedir el retorno del aire del tanque y de la red hacia el compresor.

Es decir, que para alcanzar la presin de trabajo de 30 Bar, el compresor lo hace en

dos procesos de compresin consecutivos en el mismo equipo, este aspecto

presenta una ventaja frente a otros sistemas, los cuales comprimen el aire en

compresores de baja presin entre 6 y 7 Bar, y posteriormente lo alimentan a otro

equipo llamado Booster, que lo eleva a 30 Bar, es decir, en dichos sistemas se

utilizan 2 motores elctricos y 2 conjuntos mecnicos para llevar a cabo el proceso

de compresin, lo cual demanda un consumo extra de energa elctrica para

obtener el mismo resultado, pues en todo compresor, (independientemente de su

tipo), se utiliza un porcentaje considerable de la energa elctrica para simplemente

poderlo mantener en funcionamiento, dicho porcentaje puede oscilar entre 25 y 50%.

Una forma de cuantificar el consumo de energa anteriormente descrito, es medir el

porcentaje de corriente, (respecto a la corriente nominal del motor), utilizado por el

motor cuando el compresor trabaja en vaco, (es decir si comprimir).


15

Figura No 1. Compresor de alta presin.

1.1.3. Sistema de Descompresin Automtica

El compresor debe ponerse en marcha sin presin en su interior, pues el

esfuerzo que impone al motor y a los componentes mecnicos en general un

arranque con el equipo presurizado es enorme, por esta razn, posterior a la parada

y previo al reinicio el compresor, este debe de forma automtica drenar el aire


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comprimido que se encuentra en su interior, es decir haber presin nicamente

despus de la vlvula check de la salida del compresor.

Figura No. 2. Columna de purga.

El sistema de descompresin automtica, busca que el equipo se ponga en marcha

con las etapas de baja y alta a presin atmosfrica, a fin de evitar elevados

esfuerzos en el motor y la unidad compresora, los elementos que intervienen en este

sistema son los siguientes:


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a. Vlvula de Drenaje Piloto:

Esta vlvula se encuentra montada en la cara interna de la tapa frontal del crter,

su funcin es establecer el paso de aire de la salida de la etapa de baja hacia la

atmsfera y a travs del crter, (en el cual el aire es drenado a travs de un ducto

flexible), la aguja de la vlvula es activada por un accionador centrfugo montado

sobre el extremo del cigeal.

b. Accionador Centrfugo:

Este dispositivo se encuentra montando en el extremo del cigeal de la unidad

compresora, est constituido bsicamente por dos pesas y un resorte. Con el

equipo detenido, la aguja, acciona la vlvula de drenaje piloto, a medida que el

compresor aumenta su velocidad, (proceso de arranque) y por la fuerza

centrfuga, (creada por la rotacin del cigeal), hace que las pesas acten,

liberando progresivamente el resorte, el cual a su vez libera el mecanismo que

acta sobre la aguja de la vlvula de drenaje piloto y de esta forma y por accin

de la presin en la vlvula de drenaje piloto, (la cual va en aumento), recordemos

que esta presin es la de la salida de la etapa de baja), finalmente cierra el paso

de aire.

c. Vlvula de Presin Mnima:

Esta vlvula se encuentra conectada a la salida de la etapa de baja presin.

Posee un resorte ajustable, el cual cierra la vlvula al alcanzar la presin de

ajuste, es decir, desde presin atmosfrica hasta la presin de ajuste, esta

vlvula permite el escape del aire de la etapa de baja presin hacia la atmsfera y

al superar la presin de ajuste, se cierra e impide el escape de aire a la

atmsfera; el ajuste tpico de esta vlvula es de 1,5 a 2,5 bar.


18

d. Vlvula Drenadora de Alta Presin:

Esta vlvula es la encargada de drenar a la atmsfera el aire de alta presin que

se encuentra entre la descarga de la etapa de alta y la vlvula check de la salida

del compresor. Esta vlvula funciona bsicamente como un cilindro neumtico,

con la diferencia que en una de sus cmaras entra alta presin por un orificio muy

pequeo, la cual acta sobre un rea reducida de la cara del embolo y en la otra

cmara ingresa aire de baja presin, (procedente de la descarga de la primera

etapa), este ingresa por un orificio de mayor tamao y acta sobre un rea mayor

de la otra cara del embolo de la vlvula.

La vlvula, mientras mantenga una presin superior a 3 bar en la cmara de baja

presin, garantiza el sello del embolo sobre el orificio de entrada del lado de alta

presin, pero al descender y desaparecer la presin en el lado de baja, la alta

presin, desplaza el embolo hacia la cmara de baja y de esta forma comunica la

entrada de alta presin de la vlvula con el puerto de salida o drenaje de la

vlvula.


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Figura No. 3. Conjunto Accionador y Vlvula Piloto.

Ciclo Operativo:

El siguiente es el ciclo operativo del sistema de descompresin automtica del

compresor:


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a. Cuando se encuentra detenido el compresor el siguiente es el estado de cada

uno de los componentes de este sistema:

Vlvula de drenaje piloto - abierta.

Vlvula de presin mnima - abierta.

Vlvula drenadora de alta presin - abierta.

b. Al ponerse en marcha el compresor y alcanzar aproximadamente el 85% de su

velocidad nominal, el mecanismo centrfugo, permite el cierre de la vlvula de

drenaje piloto, de esta forma, empieza a aumentar la presin a la salida de la

primera etapa.

c. La presin de la etapa de baja contina subiendo, al alcanzar un valor entre 2 y 3

Bar, la vlvula de presin mnima se cierra y suspende el drenaje del aire

comprimido de esta etapa hacia la atmsfera.

d. En este momento, la presin en la cmara de baja presin de la vlvula

drenadora de alta, es capaz de desplazar el mbolo y de esta forma cortar el

paso del aire de alta presin hacia la atmsfera.

e. La presin de baja contina subiendo, hasta llegar a su valor nominal,

(aproximadamente 5,5 Bar).

f. La presin en la descarga del compresor aumenta paulatinamente, a medida que

el caudal de aire entregado por el compresor es mayor al demandado por la red.

g. Al momento de detenerse el equipo, (seal proveniente normalmente del

presstato), la velocidad del compresor disminuye rpidamente.


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h. Cuando la velocidad es muy baja, alrededor del 30%, el accionador centrfugo

acta nuevamente sobre la vlvula de drenaje piloto, esta se abre y comienza a

drenar el aire presurizado a la salida de la etapa de baja, (pasando por el crter),

de esta forma la presin de la etapa de baja empieza a descender.

i. Cuando la presin a la salida de la etapa de baja es incapaz de mantener cerrada

la vlvula de presin mnima, sta se abre y drena el residual de presin

contenido en la etapa de baja.

j. Al desaparecer la presin de baja, el aire de alta desplaza el embolo de la

vlvula drenadora de alta presin y de esta forma conecta la descarga de la etapa

de alta presin con la atmsfera.

k. De esta forma el equipo est libre de presin y listo para un nuevo arranque, es

importante tener en cuenta que este proceso no es instantneo, normalmente

tarda entre 10 y 30 segundos para completarse.

Nota:

Es importante garantizar el ptimo funcionamiento del ciclo anteriormente

descrito, pues los esfuerzos soportados por el motor y la unidad

compresora al arrancar sin cumplirse completamente el ciclo de

descompresin son enormes, por lo tanto, en gran parte, la vida til del

compresor y sus componentes dependen de la ptima operacin de

este sistema.

El fabricante recomienda dar servicio a la vlvula drenadora de alta

cada mes o antes si las condiciones lo requieren.


22

1.1.4. Sistema de Control

El arrancador del compresor es comandado por una seal elctrica de 220 VAC, la

cual es interrumpida por tres o cuatro interruptores, los cuales deben estar cerrados

simultneamente para poner en marcha el equipo, es decir, elctricamente estos

elementos se encuentran conectados en serie, estos interruptores son los siguientes:

a. Habilitacin del compresor:

Se hace mediante un selector de dos posiciones, este se encuentra ubicado en la

puerta de la caja de control del equipo, para cerrarlo es necesario girarlo a la

derecha.

b. Presin:

Este interruptor es llamado presstato, se encuentra montado en el tanque

acumulador, mantiene su contacto cerrado cuando la presin en el tanque es

inferior a la presin ajustada.

Notas:

Nunca instale vlvulas de corte de ningn tipo, (manual, elctrica, etc.),

entre el compresor y el tanque, pues esto elevara instantneamente la

presin del compresor y rompera los componentes de la unidad

compresora.

Nunca instale vlvulas de corte de ningn tipo, (manual, elctrica, etc.),

entre el tanque y el presstato, pues esto anulara el control de presin y el

equipo no se detendra al llegar a la presin mxima de trabajo, lo cual

puede llegar a daar la unidad compresora y el motor.


23

c. Interruptor de Aceite:

Se encuentra montado en el crter del compresor (es un aditamento opcional), el

cual mantiene su contacto cerrado mientras el nivel de lubricante sea el adecuado

y se abre cuando este desciende a un punto crtico. Es importante mantener este

nivel siempre en un punto ptimo, a fin de evitar paradas del equipo.

Nota: Equipos mal nivelados o mal soportados, pueden hacer que se generen

falsas seales de parada o switcheos consecutivos, (debidos al movimiento del

nivel de lubricante del carter), los cuales puede daar el equipo, por arranques y

paradas intermitentes.

d. Rel Trmico:

Este dispositivo brinda proteccin al motor, mientras la corriente no supere por un

tiempo determinado el valor ajustado en el rel, el contacto 95-96 de este se

mantiene cerrado.

Nota: Este dispositivo no brinda proteccin ante anomalas de otras variables

elctricas como: frecuencia y voltaje, tampoco est diseado para controlar o

aislar el equipo en casos de picos de voltaje.


24

Figura No. 4. Plano de control compresor de alta.

Nota: Para lneas con requerimientos de 3 o ms compresores, se recomienda la

implementacin de un sistema de control inteligente de compresores, Lo cual brinda

grandes ventajas para los equipos y el proceso. Consultar esta opcin con M&M

DESIGN AND DEVELOPMENT S.A.S.


25

Figura No. 5. Presstato de alta presin.

Nota: Antes de poner en servicio el compresor, verifique el correcto sentido de giro

del motor.


26

1.1.5. Lubricacin

La operacin de estos equipos es confiable y requieren poco mantenimiento, sin

embargo, son muy exigentes en lubricacin, pues a diferencia de otros

compresores, (inclusive tambin de pistn), las presiones que manejan son elevadas

y las condiciones de servicio normalmente son severas, por esto es fundamental

entender que la lubricacin es un aspecto de vital importancia en el compresor,

por ello se recomienda tener especial cuidado, a fin de garantizar los siguientes

aspectos:

El tipo de lubricante que se use debe ser el adecuado, el nico lubricante

recomendado para este tipo de compresores es All Season Select.

La calidad y nivel del lubricante en el compresor deben ser los adecuados,

a fin de garantizar unas condiciones de trabajo controladas.

Nota: El Fabricante recomienda hacer el primer cambio de lubricante al

cumplir las primeras 50 horas de operacin, los cambios posteriores deben

realizarse cada 800 horas de operacin o cada 90 das, lo que ocurra

primero.

No cumplir con los lineamientos concernientes a la lubricacin para compresores,

dados en este aparte del manual de operacin de lneas de soplado, causa la

anulacin de la garanta ofrecida por M&M Design and Development S.A.S. sobre

el compresor.


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El tiempo terico establecido por el fabricante para el cambio de lubricante puede

disminuir, dependiendo de las condiciones de operacin y ambientales.

Figura No 6. Ficha Lubricante All Season Select.


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1.1.6. Gua de Mantenimiento

La siguiente es la gua bsica de mantenimiento recomendada para los compresores

de alta presin.

FRECUENCIA ACTIVIDAD

Diaria

Purgar el tanque pulmn y filtros. (Esta actividad debe realizarse mximo cada 2 horas).

Verificar la operatividad del compresor y sus componentes.

Verificar la correcta operacin del sistema de descompresin automtica del compresor, (limpiar de inmediato).

Verificar que no existan fugas de aire o lubricante, (corregir de inmediato)

Semanal

Revisar el lubricante, (cambiar o completar nivel).

Efectuar limpieza externa del equipo.

Ajuste de tornillera del equipo (base y guardas).

Verificar la alineacin y tensin de las correas y poleas.

Mensual Mantenimiento del sistema de descompresin automtica, (O antes si por las condiciones ambientales o de trabajo se llegara a requerir).

Trimestral

Verificar la operatividad de las vlvulas de seguridad.

Ajuste de las conexiones elctricas.

Cambio de lubricante

Semestral Mantenimiento completo de la unidad compresora.

Cambio de los filtros de aire y filtros de alta presin.

Las actividades de mantenimiento semestral deben ejecutarse UNICAMENTE por personal tcnico calificado.


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1.2. Chiller (Equipo opcional)


Este es el equipo encargado de enfriar y recircular el agua utilizada en los hornos

para enfriar los cuellos, roscas y anillos de transferencia de las preformas y para

refrigerar el molde en la sopladora.

Ficha Tcnica Chiller

Marca MEGA

Modelo HC 05 ACI

Voltaje 220V.

Nmero de Fases 3

Frecuencia 60Hz.

Potencia 5 KW

Presin Bomba 30 PSI

Caudal Bomba 50 L / min

Refrigerante R22

Temperatura Min Agua 10C


El sistema de refrigeracin del chiller funciona como un refrigerador estndar, cuyo

objetivo es retirar calor a una determinada sustancia y luego cederlo al

ambiente, est constituido bsicamente por un circuito cerrado para la recirculacin


30

del refrigerante el cual es impulsado por un compresor hermtico y gracias al

cambio de estado de lquido a gaseoso del refrigerante, absorbe calor y luego lo

cede al ambiente; finalmente retorna a estado lquido para iniciar nuevamente el

ciclo.

En este caso la sustancia a la cual se desea retirar calor es al agua de

refrigeracin, este proceso se lleva a cabo en el tanque del chiller, el cual contiene

en su interior un intercambiador de calor en forma de espiral, por el cual circula

el gas refrigerante impulsado por el compresor hermtico; el calor absorbido por el

refrigerante es l levado y luego retirado en el intercambiador de condensacin,

(ubicado en la parte superior del equipo) esto gracias a la circulacin forzada de

aire a travs de este intercambiador, la cual es producida por un ventilador.

El agua se mantiene circulando entre el chiller y la sopladora gracias a una

electrobomba, la cual se encuentra ubicada dentro del chiller.

U na temperatura baja y constante del agua de refrigeracin (8 a 14C), es

necesaria para obtener un buen desempeo en el proceso de soplado, la

operacin deficiente de este equipo puede provocar defectos tales como

deformacin de los envases y limitacin de la velocidad de la sopladora.

El equipo est provisto de un sistema de recuperacin de nivel de agua, el cual es

capaz de reponer el agua perdida por fugas o efectos propios del trabajo, dicho

sistema cuenta con un flotador mecnico a fin de efectuar dicho proceso de forma

automtica.


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Para Tener en Cuenta:

Aislar las lneas de agua de enfriamiento y de agua retorno puede

incrementar el rendimiento del chiller considerablemente.

El equipo debe ser instalado en una zona donde se facilite la entrega al

ambiente del calor cedido en la unidad condensadora del equipo y se evite

la recirculacin del aire caliente desprendido de la unidad condensadora.

La bomba del equipo debe purgarse cada vez que el tanque se vaci, a fin

de evitar cavitacin y garantizar la adecuada circulacin del agua en la red

de refrigeracin.

Es recomendable utilizar aditivos que cuiden las partes metlicas del

chiller, horno y moldes.

Nunca operar el equipo sin agua, esto puede causar daos en el equipo.


32

Figura No.7. Chiller.


33

La siguiente figura muestra la implementacin tpica de la red de refrigeracin en una

lnea de soplado para envases PET.

Figura No. 8. Circuito de Refrigeracin


34


A continuacin se describen las actividades de mantenimiento previstas para el

chiller.


Diaria

Verificar el nivel de agua del tanque del equipo.

Verificar la operatividad del equipo y el ajuste y lectura de temperatura.

Semanal

Garantizar que no haya fugas de agua o dao en los aislantes trmicos del equipo y lneas de refrigeracin o retorno de agua.

Limpieza externa del equipo.

Trimestral

Revisar el ajuste de las conexiones elctricas.

Lavar el tanque del chiller.

Garantizar la carga optima de refrigerante del equipo.

Soplar con aire comprimido el intercambiador de condensacin.

Las actividades de mantenimiento trimestral, deben ser ejecutadas UNICAMENTE por

personal tcnico califica


35

1.3. Secador de Aire de Alta Presin (Equipo Opcional)


Es el equipo encargado de retirar el remanente de agua contenida en forma de

vapor, en el aire comprimido de alta presin que va hacia la sopladora para el

proceso de soplado de envases PET, (Operaciones de Soplo y Pre-Soplo).

Ficha Tcnica Secador de Alta Presin

Marca MEGA

Voltaje 220V.

Nmero de Fases 2

Frecuencia 60Hz.

Potencia 1KW

Presin 3,0 MPa

Caudal 2 M / min

Refrigerante R22

Punto de Roco 7 C

Temperatura Max Aire entrada 40C


36


Este equipo es un secador de aire para alta presin, de tipo refrigerativo,

normalmente a este equipo no se le da toda la importancia que tiene dentro de la

lnea de soplado, las principales causas por las cueles esto suele ocurrir son:

a. Desconocimiento del principio de funcionamiento del equipo.

b. Desconocimiento de las implicaciones que tiene a nivel de proceso la

utilizacin de aire de alta presin por fuera de especificaciones, dentro estas

implicaciones podemos mencionar: Contaminacin de los envases y desgaste

de componentes de los sistemas de pre-soplado y soplado.

Figura No. 9. Secador y filtros


37

1.3.2.1. Por qu secar el aire?

El aire en la atmsfera contiene agua en forma de vapor, esta condicin es

inevitable y se debe a su naturaleza higroscpica, que permite alojar molculas

de vapor de agua en los espacios existentes entre las molculas de los gases que lo

componen.

La cantidad de agua contenida en el aire, depende bsicamente de las condiciones

medio ambientales, tales como: clima, zona geogrfica, altura sobre el nivel del mar,

equipos existentes o procesos llevados a cabo en el rea de instalacin del

compresor, entre otras. Por lo tanto la cantidad de agua contenida en el aire

comprimido no depende del tipo de compresor utilizado, sino de las condiciones

medio ambientales.

En zonas crticas como selvas o costas tropicales, este aspecto se vuelve realmente

crtico, pues puede llegar a contener hasta unos 12 gramos de agua por cada metro

cbico de aire a presin atmosfrica. Tener en cuenta que el caudal nominal de un

compresor de alta presin es 1,2 metros cbicos por minuto.

El secador en la lnea de alta presin, en combinacin con un programa adecuado de

purgas y un sistema de filtracin adecuado, permite garantizar un aire de ptima

calidad para los procesos de soplo y pre-soplo, por lo tanto, el objetivo del secador

es garantizar que el aire provisto para soplar los envases, sea de ptima

calidad.

Es necesario tener claro que el aire de soplado es el encargado de formar la pared

interna de los envases y contaminantes como aceite y humedad pueden


38

impregnarse, generando olores residuales inaceptables, especialmente en

envases destinados para productos de consumo humano.

Importante: La combinacin de aspectos como: utilizacin del lubricante

inadecuado en el compresor, falta de secador, condiciones ambientales

severas y saturacin o inexistencia de filtros, pueden llevar a problemas

crticos de contaminacin por olor en los envases.

1.3.2.2. Funcionamiento del Equipo

El sistema de refrigeracin del secador funciona como un refrigerador estndar, cuyo

objetivo es retirar calor a una determinada sustancia y luego cederlo al ambiente,

est constituido bsicamente por un circuito cerrado para la circulacin del

refrigerante que es impulsado por un compresor hermtico y gracias al cambio de

estado de lquido a gaseoso del refrigerante, absorbe calor y luego lo cede al

ambiente y nuevamente retorna a estado lquido para iniciar el ciclo.

En este caso la sustancia a la cual se desea retirar calor es al aire comprimido, es

importante entender que el objetivo del secador no es obtener aire frio, sino

aprovechar un principio fsico que afecta a los gases, en el cual al disminuir la

temperatura del aire y mantener su presin, el agua contenida en el aire en

forma de vapor, se condensa y al encontrarse en estado lquido es posible retirarla.

La figura ilustra lo que sucede al interior del secador, (no la disposicin fsica del

mismo), las flechas verdes indican el flujo de aire de entrada al secador, las flechas

naranjas, indican la direccin de salida del aire.


39

Figura No. 10. Flujo de aire dentro del secador

Ciclo Operativo: El siguiente es el ciclo operativo del secador de aire de alta presin.

a. El aire ingresa al secador, proveniente del tanque pulmn, es deseable que esta

temperatura no supere los 40C.

b. A medida que el aire avanza hacia el interior del secador, (flechas verdes) el

sistema de refrigeracin va retirndole calor, la figura ilustra en degrade de

colores de rojo a azul la disminucin de temperatura del aire.

c. Al llegar al extremo del intercambiador del secador, el aire alcanza su mnima

temperatura, (idealmente 7C), esto depende de la temperatura de entrada del

aire al equipo y del caudal de aire, (volumen de aire pasando por el equipo en un

determinado tiempo).

d. En este punto se espera que un alto porcentaje del agua contenida en el aire se

halla condensado para ser extrada por medio de la vlvula de purga. Por lo

dems, no representa ninguna utilidad que el aire est frio, pues finalmente va a

empezar a ganar temperatura del ambiente circundante al salir del secador.


40

e. El equipo se disea para que este aire en su camino de salida, (flechas naranja),

absorba parte del calor del aire que est ingresando al equipo, (intercambio

indirecto), a fin de hacer ms fcil para el sistema de refrigeracin disminuir la

temperatura del aire que recin ingresa al equipo.

f. Tpicamente el aire de la salida del secador es unos 2C ms fro que al ingreso

del equipo.

g. Es importante tener en cuenta que el secador viene equipado con vlvula de

purga manual, puede cambiarse por una purga automtica, (esto es adicional al

estndar del equipo).


El desempeo del equipo est sujeto a la efectividad de las

purgas del tanque pulmn, a las condiciones ambientales y a la

demanda de la red.

El objetivo del equipo es retirar el remanente de agua contenido

en el aire.

Drenar peridicamente el equipo es fundamental para garantizar

que no se sature.

El objetivo del equipo es extraer el agua contenida en el aire, no

entregar aire fro.


41


La siguiente es la gua bsica de mantenimiento recomendada para el secador de

aire Mega de alta presin.


Diaria

Purgar el equipo. (Esta actividad debe realizarse mximo cada 2

horas).

Verificar la operatividad del secador y sus componentes.

Verificar que no existan fugas de aire, corregirlas de inmediato.

Semanal Efectuar limpieza externa del equipo

Ajuste de tornillera del equipo (base y guardas).

Trimestral

Ajuste de las conexiones elctricas

Soplar con caudal de are comprimido a baja presin la unidad

condensadora del equipo.

Semestral Revisin completa del sistema de refrigeracin.

Verificar la carga de refrigerante.

Las actividades de mantenimiento semestral deben ejecutarse UNICAMENTE por

personal tcnico calificado.


42

Captulo 2

PET Y PREFORMAS

GENERALIDADES


43

2.1. El PET

El PET es un tipo de plstico derivado del petrleo, conocido como Polietileno

Tereftalato, creado en 1941, inicialmente se utiliz para producir fibras textiles,

como respuesta a la necesidad de algodn para la creciente demanda de prendas

militares durante el perodo de guerra, luego hacia 1952, en el perodo de

postguerra, se empez a utilizar como materia prima para envases de alimentos,

pero fue solo hasta 1976 que empez a utilizarse en gran cantidad como

materia prima para envases de bebidas carbonatadas, es to gracias a su baja

permeabilidad y buena barrera para el CO2.

Algunas de las principales caractersticas del PET son las siguientes:

Es un material altamente procesable por soplado, inyeccin y extrusin.

Es apto para producir frascos, botellas, pelculas y lminas.

Posee alta transparencia y brillo.

Tiene excelentes propiedades mecnicas, (resistencia a impacto). Presenta buena barrera a los gases, (baja permeabilidad).

Es un material Bi-orientable-cristalizable.

Es totalmente reciclable.

Es un material liviano. Presenta fcil adherencia de tintas para impresin.


44


La humedad del PET al ingresar al proceso de soplado debe ser

muy baja.

Este material no es aconsejable para usar a la intemperie.

De acuerdo a las condiciones de soplado, existe un limitante en la

temperatura mxima que pueden soportar los envases.

Posterior a su transformacin, (soplado), los envases experimentan

contraccin, el porcentaje tpico es 0,5%, est sujeto a las

condiciones propias del proceso.

La Bi-orientacin es el proceso mediante el cual se estira el material en dos

direcciones, (longitudinal y radial), esto se hace con el fin de optimizar la

distribucin del material y obtener un espesor ms uniforme en los envases y as

mejorar sus propiedades mecnicas.


45

2.2. Las Preformas y sus Caractersticas

Figura No. 11. Preformas.

Una preforma es una pieza en forma de tubo de ensayo, obtenido a partir de

material granulado y mediante el proceso de inyeccin, dicha pieza es

utilizada como materia prima para fabricar piezas tales como: botellas, tarros,


46

bomboneras, cubiertas para lmparas, etc. y esta operacin se realiza mediante el

proceso de estiro-soplado.

Aspectos tales como: tamao, forma, color, peso, espesor, etc. son muy variados,

tanto que para un mismo peso de preforma puede haber diferencias

dimensionales importantes de un fabricante a otro, quizs lo nico estandarizado

en la produccin de preformas son los dimetros de las bocas y los tipos de

roscas, siendo las ms comerciales la rosca P.C.O. de 28mm y la rosca tipo

tapn tambin de 28mm.

Figura No. 12. Partes de la preforma.

Es importante tener claro que las zonas de la rosca y el aro no deben

calentarse en exceso, pues pueden deformarse y presentar serios inconvenientes

en procesos posteriores como llenado o tapado, por lo tanto el calentamiento de la

preforma para la transformacin debe hacerse nicamente en las dems zonas de

la preforma.


47

Los siguientes son aspectos muy importantes a tener en cuenta al momento de

seleccionar el tipo de preforma que se utilizar como materia prima en el proceso

de soplado.

a. Deben ser de buena calidad, bien formadas, de tamao, color y peso

uniformes.

b. No deben estar quemadas, presentar deformidades o estar golpeadas.

c. Deben estar libres de contaminacin por agua, polvo, grasa,

sustancias qumicas, etc.

d. El peso y longitud de las preformas deben ser los adecuados para el

envase a soplar, gramajes excesivo puede causar dificultad para la

adecuada distribucin del material. Gramajes bajos pueden presentar

problemas de perlesencia, estallidos al momento del soplado o paredes

del envase muy delgadas.

e. Debe haber una buena relacin entre la longitud de la preforma y la

longitud de la botella a soplar, en trminos generales una preforma debe

estirarse mximo 2,5 veces.

f. De igual manera hay un lmite en la relacin de expansin radial de la

preforma, su mximo recomendado es de 6 veces el dimetro de la

preforma.

g. Aspectos tales como: cambio de lote de preforma, cambio de color o

marca de preforma, cambio en la temperatura ambiente, entre otros,

pueden requerir ajustes de las variables de proceso para mantenerlo en

su punto ptimo.

h. Preformas de pared gruesa requieren mayor tiempo de residencia dentro

de los hornos.


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Captulo 3

SOPLADORA MG-880


49

3.1. Horno

Este equipo es el encargado de aportar el calor necesario a las preformas para su

posterior transformacin en envases, (proceso que se lleva a cabo en la mquina

sopladora).

3.1.1. Especificaciones Tcnicas

Potencia a plena carga 8KW

Voltaje de Alimentacin 220VAC

Frecuencia 60Hz

Numero de fases 3

Voltaje de control 220VAC

Numero de Zonas de Calentamiento 6

Nmero de lmparas 9

Etapas de Calentamiento 2

Velocidad mxima 1500 Pref. / hora

Dimetro de cuello 12 80mm


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3.1.2. Usos y Caractersticas El horno calentador de preforma MG-880, permite el calentamiento de preformas

PET de diferentes perfiles: (Altura, dimetro, conformacin y espesor), para el

soplado de envases.

Figura No. 13. Horno MG-880


51

3.1.3. Sistemas y Componentes Dentro de los principales sistemas constitutivos del horno ca lentador de

preformas MG-880 tenemos:

a. Sistema Motriz

b. Sistema de Calentamiento.

c. Sistema de Refrigeracin y Extraccin.

3.1.3.1. Sistema Motriz Es el encargado de hacer girar la cadena porta preformas del horno, la cual hace

circular las preformas desde la entrada hasta la salida del horno, este sistema es

accionado mediante un motor trifsico, el cual est acoplado con un variador de

velocidad mecnico, cuya funcin es permitir el ajuste de velocidad de la cadena

porta-preformas del horno, la salida del variador de velocidad mecnico, se acoplada

a un reductor, el cual transmite la potencia al eje conductor de la cadena porta-

preformas, mediante un sistema de transmisin de piones y cadena de rodillos.


52

Figura No. 14. Sistema motriz

Las preformas deben girar constantemente dentro del horno, a fin de garantizar su

calentamiento uniforme, para conseguir esto, el horno cuenta con una cadena de

rodillos instalada alrededor del permetro de la cadena porta-preformas, la cual

acopla con el pin instalado en cada una de las bases de los porta-preformas y de

esta forma hace rotar los porta-preformas dentro del horno.


53

3.1.3.2. Sistema de Calentamiento El calentamiento se hace mediante lmparas infra-rojas, las cuales son alimentadas

a un voltaje variable entre 0 y 220V, la potencia nominal de estas lmparas es 600W

a 220V. La siguiente figura ilustra el consumo real promedio de una lmpara infra-

roja en funcin del voltaje de alimentacin.

Figura No. 15. Grfica de consumo lmpara Infra-roja


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El horno cuenta con dos etapas de calentamiento, cada una ellas con nueve

lmparas, distribuidas en seis zonas de calentamiento, las cuales son controladas

cada una de ellas por un regulador digital de voltaje, a travs de un Triac, de esta

forma se aplica a las lmparas el voltaje programado por el operador en los

reguladores de voltaje

Figura No. 16. Lmparas y placas


55


La cantidad de calor aportado por las lmparas a las preformas

depende de: el voltaje al cual estn alimentadas las lmparas, y

de la distancia de las lmparas a las preformas.

Figura No. 17. Sistema de Control de Calefaccin.


56

3.1.3.3. Ajustes del Horno Es importante tener claro cuales partes de la preforma sern transformadas en el

proceso de estiro-soplado y cules no, ya que las zonas que no sern

trasformadas no deben ser calentadas en forma excesiva, hacerlo puede terminar

en deformaciones de estas partes del envase, lo cual puede hacer que los

envases presenten inconvenientes en procesos posteriores como llenado o

tapado.

Figura. No. 18. Zonas a calentar en la preforma

A fin de cumplir con lo anteriormente expuesto, los hornos cuentan con la

posibilidad de ajustar la posicin de algunos de sus componentes, inclusive puede

haber casos en los cuales los formatos a producir sean tan diferentes que se

requieran para ellos preformas de diferente configuracin, lo cual hace que se

requiera variar la posicin de las lmparas y placas.


57

Figura No. 19. Ajustes del horno.

Los siguientes son los ajustes del horno para adaptarlo a los diferentes perfiles de

preformas:

a. El ajuste de la pestaa mostrado en el detalle de la figura No. 19, en

conjunto con el buen funcionamiento del sistema de refrigeracin permiten

garantizar que la rosca y el aro de la preforma permanezcan fros.


58

b. Normalmente la pestaa se ajusta a nivel o a 1mm arriba del nivel del

aro, la separacin entre el aro y la pestaa debe ser de 2 a 4mm, a

fin de garantizar el libre paso de las preformas a travs de los hornos.

c. Cada lmpara puede aproximarse o alejarse de la preforma mediante su

soporte individual. En la prctica suelen aproximarse la primera y ltima

lmpara sobre la preforma, a fin de obtener un calentamiento ms intenso

de estas zonas que tpicamente presentan mayor dificultad para ser

calentadas y ceder material en el proceso de estiro-soplado.

d. Es importante tener en cuenta que la cantidad de calor irradiado a la

preforma es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la

lmpara y la preforma, es decir al duplicar esta distancia, la cantidad de

calor irradiado, desciende a una cuarta parte.

e. Es importante no acercar demasiado las lmparas a las preformas, esto

hace que se calienten puntualmente en forma de aros y se presenten serios

inconvenientes en la distribucin de material o sobre-estiramientos de las

zonas ms calientes de la preforma.

La figura No. 20.A ilustra un ajuste tpico de calentamiento, ver la relacin entre

los voltajes.

La Figura No. 20 B. Ilustra el resultado de las lmparas ubicadas muy cerca a la

preforma.


59

Figura No. 20. Distancia de las lmparas


60

3.1.3.4. Sistema de Refrigeracin El sistema de refrigeracin tiene como objetivo limitar el calentamiento de las

roscas y aros de las preformas, lo hace enva un caudal de aire refrigerado a la zona

de la rosca y al aro o anillo de transferencia de las preformas.

El caudal de aire utilizado pa ra la re f r i gerac in proviene de un ventilador, el

cual se encuentra ubicado en la parte inferior del horno , este se energiza

mediante el interruptor ubicado en el panel frontal del horno, este ventilador tambin

entrega el aire de enfriamiento para el bloque de Triacs que gobiernan las lmparas,

por lo tanto, debe permanecer energizado durante todo el tiempo de operacin del

horno.

El caudal de aire que sale por las boquillas para enfriar las roscas y los anillos de

transferencia de las preformas es enfriado por un caudal de agua que circula

constantemente entre el chiller y el horno, la forma en que es enfriado el aire es por

contacto al pasar por las boquillas refrigeradas por el agua.


61

Figura No. 21. Sistema de refrigeracin


62

Figura No. 22. Detalle boquillas de refrigeracin

3.1.3.5. Sistema de Extraccin El objetivo de este sistema es mantener una temperatura constante en la cmara

del horno, a fin de brindar mayor estabilidad al proceso de calentamiento de las

preformas.

El sistema cuenta con un sensor de temperatura montado en la parte superior del

horno, el cual enva al controlador de temperatura, una seal proporcional a la

temperatura de la cmara, el controlador de temperatura compara esa seal con el

equivalente programado por el operador en el controlador y enva una seal para


63

conectar o desconectar el extractor, segn la relacin entre el valor programado y el

valor ledo.

Figura No. 23. Extractor


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3.2. Sopladora

Este equipo es el encargado transformar las preformas previamente calentadas en

envases, mediante el proceso de estiro-soplado.


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3.2.1. Especificaciones Tcnicas

Potencia 200 W Voltaje de Alimentacin 220VAC

Frecuencia 60Hz

Numero de fases 2

Voltaje de control 24VDC 220VAC Fuerza de Cierre 10T

Apertura de molde 200mm

Carrera de Estirado Efectiva 370mm

Numero de Cavidades 1 2

Velocidad Terica en 300ml 900 BPH

Velocidad Terica en 5000ml 350 BPH

Altura mxima de la Envase 380mm

Dimetro mximo de la Envase 180mm

Volumen Mximo de Envase 6000ml

Rango de Presin de Baja 7 8 Bar

Rango de Presin de Pre soplo 3 8 Bar

Rango de Presin de Alta 24- 28 Bar

Distancia entre Centros Ajustable


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3.2.2. Usos y Caractersticas La mquina Sopladora MG-880 est diseada para el soplado de envases de

variados perfiles, algunos de los envases que pueden producirse en este equipo

son los utilizados para: agua, bebidas carbonatas, jugos, aceites, cosmticos,

productos de aseo y desinfeccin, entre otros.

Dentro de los principales sistemas constitutivos de la sopladora de envases MG-

880 tenemos:

a. Pantalla.

b. Unidad de cierre.

c. Sistema de sellado y estirado.

d. Sistema de soplado.

e. Sistema neumtico.

f. Sistema elctrico y de control.

La sopladora MG-880 utiliza 3 diferentes valores de presin de aire:

Baja presin de 7 a 8 Bar, se emplea para el accionamiento de

los actuadores neumticos o cilindros.

Pre-soplo de 3 a 8 Bar, utilizado para el primer soplo o pre-soplo del

envase, esta presin se obtiene de la lnea de alta presin, a travs

de un regulador de presin.

Alta Presin de 24 a 28 Bar, utilizado para el soplo de los envases.


67

3.2.3. Sistemas y Componentes

3.2.3.1. Pantalla.

Su objetivo es permitir una fcil comunicacin entre el operario y la mquina, en ella

se pueden programar y monitorear todos los tiempos de proceso, al igual que

visualizar los estados de las diferentes entradas y salidas del PLC.

Cabe anotar que en esta pantalla esta incluido el PLC del equipo. Figura No. 24. Pantalla


68

1. Display: En el muestra el valor de los diferentes parmetros.

2. Seleccin de Modo: Este conjunto de teclas permite seleccionar: a. Tecla A/M: El modo de trabajo del equipo: manual o automtico.

b. Tecla T/C: Permite seleccionar el valor exhibido por el display: tiempo del

ciclo o nmero de envases soplados

c. Tecla RST: No usada

3. Men Manual: Este conjunto de teclas permite accionar las diferentes

funciones de la sopladora de forma manual:

a. Tecla Close Mould: Activa en modo manual el cierre de la mquina.

b. Tecla Stretch: Activa en modo manual el sistema de estirado y el sistema

de sellado.

c. Tecla Blowing: Activa en modo manual la vlvula de soplado.

d. Tecla S.Blowing: Activa en modo manual la vlvula de pre-soplado.

e. Teclas F1 y F2: No usadas.

4. Men Ajuste: Este conjunto de teclas permite ajustar los diferentes

parmetros del proceso.

a. Tecla SET: Habilita la opcin de visualizacin y ajuste de los diferentes

tiempos de proceso.

b. Teclas STEP+ y STEP--: Permiten desplazarse entre los diferentes

parmetros del proceso.

c. Teclas DATA+ y DATA--: Permiten aumentar y disminuir el ajuste de los

diferentes parmetros del proceso.


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d. Tecla MODE: Estando el display en modo contador, permite cambiar el

modo de conteo: conteo sencillo, (una cavidad), conteo doble, (dos

cavidades).

e. Tecla ESC: Permite abandonar la opcin de ajuste de parmetros.

5. Indicadores Ajuste: Es un conjunto de LEDS que indican el parmetro que

se est ajustando o visualizando cuando estamos dentro del men ajuste.

6. Visualizacin Display: Indica el tipo de lectura que est exhibiendo el

display: tiempo, contador sencillo o contador doble.

7. Indicadores de Modo y Salidas: Es el conjunto de LEDS que indican el

modo activo: Manual o semi-automtico y la salida o salidas activas:

a. CLOSE MOULD, molde cerrado.

b. STRETCH, estirado y sellado.

c. S. BLOWING, pre-soplo.

d. BLOWING, soplo.

e. SPARE 1, Ciclo continuo, (siempre activo).

f. SPARE 2, No usado.

8. Indicadores de Entradas: Es el conjunto de LEDS que indican la entrada o

entradas activas:

a. START, seal de arranque presente, (pulsadores verdes).

b. STOP, seal paro presente, (pulsadores rojos)


70

c. MOULD FIT, seal del sensor de cierre presente.

d. SPARE, ciclo continuo, (siempre activo).

9. Indicadores de Fuentes: Es un grupo de dos LEDS que indican la presencia

de las seales de voltaje del PLC: 5VDC y 24 VDC.

3.2.3.2. Unidad de Cierre.

Es la encargada de cerrar y abrir el molde, a continuacin se mencionan sus partes y se describe el funcionamiento del sistema.


71

Figura No. 24. Unidad de cierre

El sistema de cierre consta de una placa mvil, (la intermedia) y dos placas fijas, la

delantera y la posterior.


72

En la placa posterior se encuentra montado el cilindro neumtico encargado de

abrir y cerrar el molde; el cierre de la sopladora MG-880 cuenta con un sistema de

rodillera de 5 puntos, el cual al encontrarse extendido, soporta la fuerza ejercida por

la placa intermedia al momento de ingresar el aire de alta presin a las cavidades

del molde, por lo tanto el cilindro neumtico cumple las funciones de abrir y

cerrar el molde, pero no de contener la fuerza ejercida por el molde al

momento de soplar los envases, esto ltimo lo hace el sistema de rodillera al

encontrarse completamente extendido.

Este sistema de cierre cuenta con un sensor de confirmacin del cierre, el cual es de

tipo inductivo, este sensor solo censa metales y no requiere tener contacto con la

pieza a censar, debe quedar a 1 o 2 mm de la pieza cuando la rodillera se encuentra

completamente extendida, el contacto con la pieza puede daar rpidamente el

sensor.

Las operaciones de apertura y cierre del molde, pueden ejecutarse con el equipo

en modo manual pulsando la tecla CLOSE MOULD del men manual.

Las placas se desplazan sobre dos guas lineales y se amarran mediante 4 barras

que sirven de estructura del sistema de cierre, las cuales deben estar siempre en

ptimas condiciones de lubricacin, el punto central del sistema de rodillera es el

encargado de conectar el sistema de rodillera con el vstago del cilindro.

3.2.3.2.1. Ajuste del Paralelismo de las Placas.

Este es un aspecto muy importante para garantizar una operacin suave y segura

del sistema de cierre, un ajuste inadecuado del paralelismo de las placas

puede generar: operacin brusca del cierre, apertura parcial e irregular del


73

molde al momento del soplado, daos en los moldes y desgaste prematuro de

componentes como: pasadores, bujes y barras. En casos extremos puede

conducir a la ruptura de componentes del sistema de cierre como barras o

pasadores.

La mecanismo para garantizar el paralelismo de las placas, es medir la distancia

entre la placa delantera y la placa posterior, est medida debe hacerse con el

sistema de cierre extendido y sobre las 4 barras, tal como se ilustra en la siguiente

figura. Es importante tener en cuenta que para esta labor es necesario que las

tuercas y contra tuercas de la placa posterior en las 4 barras se encuentren

ajustadas, a fin de evitar errores en las mediciones.

Figura No. 25. Medicin l paralelismo de las placas


74

En caso tal que dichas longitudes difieran, entre si en ms de 1mm, es necesario

ajustarlas, el siguiente es el procedimiento para realizar el ajuste.

1. Soltar el tensor de la cadena del sistema motorizado o manual del cierre.

2. Retirar la cadena de amarre de las 4 barras.

3. Soltar la tuerca y contra tuerca de ajuste de la barra o barras a ajustar.

4. Girar a derecha o izquierda el pin de ajuste de la barra o barras para

obtener la distancia entre placas deseada.

5. Ajustar las tuercas y contra tuercas sueltas.

6. Verificar nuevamente el paralelismo en las 4 barras.

7. De ser necesario repetir los pasos del 3 al 6.

8. Apretar nuevamente las tuercas y contra tuercas.

9. Instalar la cadena de amarre y el tensor.

Normalmente no hay razones por las cuales se pierda el ajuste del paralelismo, sin

embargo es importante efectuar la revisin del ajuste como una actividad de

mantenimiento preventivo con frecuencia mensual.

3.2.3.2.2. Ajuste del Cierre El objetivo de este ajuste es reducir o aumentar la distancia entre la placa delantera y

la placa intermedia, (en las cuales se montan las caras del molde), a fin de garantizar

el correcto cierre del molde, independiente del espesor del mismo.

Este ajuste se efecta mediante un sistema manual o motorizado, y debe permitir al

momento del cierre la extensin completa del sistema de rodillera, de manera que

este pueda soportar la fuerza ejercida por el molde al momento del soplado, un


75

ajuste excesivo de este sistema hace que la rodillera no se extienda

completamente y har que el molde se abra al momento de soplar los envases.

Un ajuste pobre de este sistema, (distancia entre placas muy larga), impide el

cierre total y uniforme del molde, puede terminar en estallido de envases o marca

excesiva de la lnea de cierre en las botellas.

A continuacin se describe el procedimiento para efectuar este

ajuste.

1. En la pantalla, en el men manual, pulsar la tecla CLOSE MOULD, para

cerrar el molde y verificar el ajuste actual del cierre.

2. Abrir el Molde.

3. Girar a la derecha o izquierda con la llave de trinquete el pin de ajuste de

cierre a fin de disminuir o aumentar la distancia entre placas, (para equipos

con ajuste de cierre manual).

4. Activar el interruptor de codillo para habilitar el motor de cierre, girar a la

derecha o izquierda el selector de ajuste de cierre a fin de disminuir o

aumentar mediante el moto-reductor, la distancia entre placas, (para

equipos con ajuste de cierre motorizado).

5. Cerrar el molde para comprobar el ajuste del cierre.

6. Repetir los pasos 2 al 4 hasta obtener un nivel de cierre optimo, (no debe

haber luz entre las caras de los moldes y el estiramiento del sistema de

rodilla debe ser completo).


76

3.2.3.3. Sistema de Sellado y Estirado Figura No. 26. Sistema de sellado y estirado


77

3.2.3.3.1. Sistema de Sellado. Este sistema est constituido bsicamente por uno o dos cilindros neumticos,

segn el nmero de cavidades del molde, cumple dos funciones muy importantes:

a. La primera, es canalizar las varillas de estirado y el caudal de aire de

pre-soplo y soplo hacia la cavidad o cavidades del molde.

b. La segunda es impedir el escape del aire de soplado hacia el

ambiente durante el proceso de soplado de los envases, por esta razn

debe mantenerse un completo sellado entre la boca de las preformas y

las boquillas de sellado e impedir el escape de aire por las varillas.

Figura No. 27. Sistema de sellado


78

3.2.3.3.2. Puntos de Sellado

Este sistema debe garantizar el sellado, a fin de evitar fugas del aire de pre-soplado

y soplado, en los siguientes puntos:

a. Sellado entre las boquillas y las preformas, se hace mediante empaques

ubicados dentro de las boquillas, los cuales sellan sobre las bocas de las

preformas, al ser insertadas estas en los cuellos del molde, golpes en esta

zona de las preforma o deformaciones de las mismas, pueden hacer

deficiente este sellado, de igual forma el deterioro de estos empaques,

tambin pueden hacerlo deficiente.

b. Sellado entre las varillas de estirado y los cilindros, este sello lo proveen los

sellos tipo reten instalados dentro de las cavidades huecas de los vstagos

de los cilindros de sellado.

Para tener en cuenta

Para evitar el deterioro prematuro de los empaques de las boquillas

es indispensable garantizar un adecuado centramiento entre el sello

(boquilla) con la boca de la preforma tomando como gua las varillas

de estiramiento.

Un montaje inadecuado del molde, (muy bajo o desnivelado), puede

no garantizar el adecuado sellado.

En modo manual puede activarse el sellado desde la tecla STRETCH de la

pantalla estando el modo manual activo, en modo automtico esta funcin se

activa dentro del ciclo, una vez el PLC recibe la confirmacin del sensor de molde

cerrado.


79

3.2.3.3.3. Ajuste del Sistema de Sellado

El ajuste del conjunto de sellado es muy importante para el proceso de soplado,

pues de l dependen la calidad y uniformidad de los envases, es fundamental

garantizar que el sellado sea completo, pues las fugas conllevan un consumo

excesivo de aire de alta presin y potenciales defectos en la formacin de los

envases.

El primer aspecto a tener en cuenta es garantizar que el estado de los sellos sea el

adecuado pues si estos presentan deterioro no es posible garantizar un sellado

adecuado.

El segundo aspecto a tener en cuenta es que las boquillas y los empaques de sello

sean los adecuados para soplar las preformas.

Es fundamental tener en cuenta que como requisito previo el molde debe estar

correctamente centrado y nivelado, de igual forma debe estar a la altura adecuada,

de forma que el recorrido de las boquillas aseguren el adecuado sellado.

El sistema de sellado se puede ajustar en dos direcciones: derecha-izquierda y

adelante-atrs:

a. Ajuste derecha-izquierda, para este ajuste, cuando se utilizan moldes de

dos cavidades, se desplazan los cilindros de forma individual por las

correderas sobre las cuales estn montados, cuando se utiliza un molde de

una sola cavidad este ajuste es muy limitado porque el ajuste se da en la

pieza de acople de la varilla de estirado con el cilindro de estirado, por lo cual

es recomendable centrar lo mejor posible el molde.


80

b. Ajuste adelante-atrs, se logra con dos tornillos que desplazan todo el

soporte de montaje del sistema de estirado y sellado, es necesario tener en

cuenta que esta pieza est sujeta de cada lado con 3 tornillos de fijacin, los

cuales deben apretarse una vez se finalice este ajuste.

3.2.3.3.4. Sistema de Estirado Este sistema est constituido por: un cilindro neumtico, un cabezal de estirado,

una o dos varillas de estirado, (dependiendo del nmero de cavidades del molde).

Su funcin es efectuar en combinacin con el pre-soplo el primer movimiento

de bi-orientacin de la preforma, es decir el estiramiento longitudinal, del buen

ajuste y sincronizacin entre ellos depende en gran medida el xito del proceso

de soplado.

Este cilindro es gobernado en conjunto con el cilindro o cilindros de sellado por una

sola electrovlvula 5/2; es deseable que el movimiento de estirado sea tan veloz

como sea posible, a fin de evitar un excesivo enfriamiento de la preforma durante el

proceso de pre-soplo, lo cual sera inconveniente.

El equipo viene con dos dimetros de varilla estndar: de 12mm y 14mm, preformas

de dimetro interno muy pequeo, requieren varillas de dimetros menores, para

estos formatos especiales, consultar con el proveedor del equipo para el diseo

especfico de las varillas.

En modo manual puede activarse el estirado desde la tecla STRETCH de la

pantalla estando el modo manual activo, en modo automtico este se activa dentro

del ciclo cuando el sensor de cierre de molde confirma el cierre, este sistema

permanece activo hasta cumplirse el tiempo de molde cerrado programado por el

operador el equipo.


81

3.2.3.4. Sistema de Soplado Es el encargado de suministrar el aire para la operacin de soplado, esta

operacin se realiza en 2 etapas: Pre-soplo y soplo, las cuales se describen a

continuacin.

3.2.3.4.1. Pre-soplo

Es la etapa del proceso encargada, (en conjunto y sincronizacin con el estirado),

de efectuar el estiramiento longitudinal de las preformas, es fundamental tener

claro esta etapa del proceso de soplado es muy importante, al punto de determinar

en un alto porcentaje la calidad del envase.

Se debe tener siempre presente que defectos generados en los envases

durante la etapa de pre-soplo, no es posible corregirlos en la etapa de

soplado, pues las deformaciones o problemas de distribucin de material de la

etapa de pre-soplo no se pueden reversar en la etapa de soplado, la cual tiene

como funcin finalizar la formacin de los envases.

La vlvula utilizada para este propsito es una electrovlvula 3/2 de alta presin,

la cual se encarga de direccionar el aire de pre-soplo desde la salida del regulador

de pre-soplo hacia los envases, (a travs de la vlvula de soplo).

La presin de pre-soplo tpica de trabajo oscila entre 3 y 8 Bar, sin embargo se

utiliza una electrovlvula para 30 Bar, pues en el momento de la descompresin de

los envases soplados, el aire contenido en estos, pasa por la vlvula de pre-soplo

en su camino hacia la atmsfera y lo hace a travs de una vlvula de escape rpido,

montada sobre el puerto A de la vlvula de pre-soplo a fin de aumentar la velocidad

de desfogue.


82

Figura No. 28. Componentes del pre-soplo

3.2.3.4.2. Soplo

Es la etapa del proceso encargada de finalizar la formacin de los envases,

especialmente la expansin radial, debe contar con la suficiente presin, a fin de

garantizar el completo y rpido estiramiento del material hacia las paredes del

molde. La presin de soplo oscila entre 24 y 28 Bar

La vlvula utilizada para este propsito es una 3/2 alta presin, accionada

mediante cilindro neumtico, se encarga de direccionar el aire de pre-soplo y soplo


83

hacia los envases, y de los envases hacia la vlvula de pre-soplo en el proceso de

escape. Este tipo de vlvula, tiene la enorme ventaja de ser muy sencilla y puede

manejar un gran caudal, pues la seccin del orificio de paso de aire es muy amplia,

caracterstica muy deseable en este proceso.

Figura No.29. Vlvula de soplado


84

3.2.3.4.3. Proceso de Soplado

A continuacin se describe paso a paso el ciclo de soplado de la sopladora MG-

880.

1. Inicialmente, las vlvulas de pre-soplo y soplo se encuentran en posicin de

reposo, lo cual conecta los puertos A y O de la vlvula de pre-soplo y los

puertos B y C de la vlvula de soplo, con lo cual los envases quedan

comunicados con la atmsfera.

2. La vlvula de pre-soplo es accionada, es decir los puertos P y A de esta

vlvula se conectan, con lo cual se permite el paso de presin del

regulador de pre-soplo hacia los envases.

2. Transcurrido el tiempo de pre-soplo, la vlvula de pre-soplo retorna a su

posicin de reposo, es decir los puertos A y O de esta vlvula se conectan,

simultneamente es accionada la vlvula de soplo, con lo cual los puertos A

y B de esta vlvula se conectan, de esta forma se permite el paso de

presin del tanque de alta hacia los envases.

3. Transcurrido el tiempo de soplo, la vlvula de soplo retorna a su posicin de

reposo, de tal forma que ambas vlvulas, (pre-soplo y soplo) quedan en la

posicin de reposo y el aire contenido en los envases es desfogado a la

atmsfera, en el puerto A de la vlvula de pre-soplo el aire acciona la vlvula

de escape rpido y escapa por el silenciador de la misma, a fin de agilizar el

proceso de escape.

4. De esta forma el sistema queda listo para un nuevo ciclo.


85

Figura No. 30. Vlvula de pre-soplo

3.2.3.5. Sistema Neumtico

Es importante tener en cuenta que la sopladora MG-880 es una mquina que

efecta sus movimientos mediante cilindros neumticos, razn por la cual es

fundamental mantener todos los componentes neumticos en ptimas condiciones

y garantizar que el aire comprimido alimentado al equipo sea de la calidad

adecuada.

Se recomienda ajustar la presin de trabajo de baja est entre 7 y 8 Bar, el caudal

de alimentacin al equipo debe ser capaz de mantener una presin estable durante

todo el proceso, el sistema ms susceptible a variaciones de presin es el sistema

de estirado, pues presiones de trabajo diferentes, pueden generar velocidades

de estirado diferentes, lo cual puede hacer que el estirado de la preforma vare

sin haberse presentado variaciones el perfil de calentamiento de las preformas o

cambios en el ajuste de los tiempos del proceso. En casos extremos de cada de


86

presin puede perderse la efectividad de las boquillas de sellado, permitiendo fuga

de la presin de alta en el momento del soplado.

El lubricador de la unidad de mantenimiento, debe utilizar nicamente aceite para

lnea de aire comprimido, la dosificacin de lubricante recomendada es 1 gota por

cada 30 o 40 ciclos.

Esta sopladora cuenta con un sistema de By-Pass, el cual permite alimentar el

sistema de baja presin mediante alta presin, (operar la mquina sin compresor de

baja presin), para ello cuenta con un regulador que permite disminuir la presin de

alta a valores adecuados para el sistema de baja, es muy importante que el ajuste

de este regulador, en ningn caso sobrepase 1MPa, es decir 145 PSI, pues la

unidad de mantenimiento del sistema de baja presin y los dems componentes no

estn diseados para soportar presiones superiores a 1 MPa y puede terminar en

daos de los componente e incluso lesiones para el personal.

Este sistema de By-Pass cuenta con una vlvula de corte manual, la cual permite

alimentar la presin reducida al tanque de baja presin y al regulador de pre-soplo,

esta vlvula debe permanecer cerrada cuando se trabaje con los dos

compresores, (alta y baja). Es muy importante tener claro que al utilizar solamente

el compresor de alta para alimentar alta y baja presin, se reduce la capacidad

disponible del compresor, pues parte del aire comprimido, es utilizado en el sistema

de baja presin.

3.2.3.6. Sistema elctrico y de Control

La sopladora MG-880 debe ser alimentada con 220VAC, este voltaje ingresa a la

fuente de poder, la cual tiene 2 funciones:


87

La primera es ofrecer una salida de 24 VDC y otra de 5 VDC, para los

diferentes procesos lgicos y de control, estas seales son enviadas al PLC o

pantalla mediante el cable de interconexin.

La segunda es proveer un punto de conexin de las diferentes entradas y

salidas, las cuales finalmente son alimentadas al PLC a travs del cable de

interconexin.

Las electrovlvulas son alimentadas a 220VAC, en el interior de la fuente estn

ubicados los rels de proteccin de cada una de las salidas del PLC.

El interruptor de codillo del panel frontal habilita el funcionamiento del motor de

ajuste del cierre.

El selector del panel frontal permite seleccionar el sentido de giro del motor para

aumentar o disminuir la distancia entre placas, (esta opcin es operativa solo para

sistemas de ajuste motorizado, el cual es un adicional).

3.2.4. Lubricacin

Una rutina de lubricacin adecuada es requisito fundamental para el ptimo

desempeo del horno y la sopladora MG-880, de igual manera es

tambin importante para obtener una durabilidad razonable de las piezas y

sistemas mviles del equipo.

Es muy importante respetar las rutinas establecidas para la lubricacin del equipo

pues no hacerlo puede terminar en deterioro prematuro del equipo, dificultades en

el ajuste del proceso y prdida de la garanta sobre componentes mecnicos.


88

Rutina de lubricacin para sopladora MG-880.

Puntos de Lubricacin Tipo de Lubricante Horas de trabajo

Sistema de cierre

Aceite Hidrulico 68

2

Riel de desplazamiento del Carro

Grasa Industrial

4

Cadenas y piones del sistema de giro

de los porta preformas

Lubricante Seco

(Aerosol).

48

Cadenas y piones del sistema de cierre Lubricante Seco

(Aerosol).

120

Completar nivel de lubricador de la lnea

de aire de baja presin

Aceite para lnea de

aire comprimido

120

Nota: El equipo viene provisto con una bomba de lubricacin

manual para el sistema de cierre, el aceite recomendado para

este sistema es hidrulico 68.


Es fundamental implementar un programa de mantenimiento preventivo para la

sopladora MG-880 y los diferentes equipos auxiliares. Se sugiere se tome como

base las guas de mantenimiento presentadas este manual.

La correcta y oportuna ejecucin de las actividades de mantenimiento establecidas

para la sopladora MG-880 es la mejor garanta para el ptimo desempeo del

equipo, el no respetar o realizar de forma inadecuada las rutinas de mantenimiento


89

establecidas para los diferentes equipos, puede terminar en deterioro prematuro de

los equipos y sus componentes, tambin puede ser causal de dificultades en el

ajuste del proceso y perdida de la garanta ofrecida por el proveedor del equipo.

Las labores de mantenimiento diario y mensual deben ser ejecutadas por personal

entrenado en la operacin del equipo, conocedor del proceso y con entrenamiento y

criterio tcnico adecuados. Las labores de mantenimiento semestral deben ser

realizadas nicamente por personal especializado.

A continuacin se detalla la gua de mantenimiento para la sopladora MG-880.

Actividad Frecuencia

Chequeo del funcionamiento del sistema de calentamiento de preformas. (Lmparas, ventilador y extractor).

Diario

Chequeo del ajuste mecnico del sistema de traslado y rotacin de porta preformas

Chequeo del ajuste mecnico del molde y del sistema de cierre.

Chequeo del funcionamiento de los sistemas de sellado y estirado

Chequeo del funcionamiento del sistema de soplado.

Verificar que no existan fugas de fluidos.

Ajuste de tornillera y sistemas mecnicos del horno y sopladora.

Mensual

Ajuste del sistema de desplazamiento del carro, rotulas, ejes, cadenas, piones, racores, anillos seger.

Ajuste del paralelismo entre placas del sistema de cierre.

Ajuste del sistema de desplazamiento y rotacin de los porta preformas: cadenas, tensores, piones, porta preformas.

Ajuste del sistema de estiramiento y sellado.

Mantenimiento del sistema elctrico: conexiones, PLC, fuente, etc.

Semestral Mantenimiento neumtico general: Cilindros, vlvulas, actuadores

Mantenimiento mecnico general de todos los sistemas


90

Captulo 4

AJUSTES

Y PUESTA A PUNTO


91

4.1. Tiempos del Proceso Figura No. 31. Tiempos del proceso de soplado.

El punto cero est determinado por la activacin de la seal del sensor de cierre

(Encargado de censar la extensin del sistema de rodillera).El fin de ciclo se da

manual lineas de soplado semi-automaticas

Documents

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proceso de soplado

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equipos auxiliares

soplado de envases pet

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