XV FORUM DE CIENCIA Y TÉCNICA

MINISTERIO DE LA INDUSTRIA ALIMENTICIA
EMPRESA DE BEBIDAS Y REFRESCOS GTMO
XV FORUM
DE CIENCIA Y TÉCNICA
TITULO:
Conjunto de soluciones para el envasado de siropes
en pomos PET
AUTORES :
Ramón Limendux R.
Rodolfo Hodelín A.
INDICE
Pág.
1. INTRODUCCIÓN
1
2. DESARROLLO
2
3. ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO
6
4. CONCLUSIONES
8
5. RECOMENDACIONES
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RESUMEN
La necesidad de mejorar las condiciones de trabajo de los obreros que ejecutaban
el llenado de los pomos de sirope de forma manual y de aumentar los niveles de
producción dio lugar a la construcción de una línea para lo que se adaptó una
llenadora de acero inoxidable, utilizando también barra de acero inoxidable, tubos
galvanizados, tanque de acero inoxidable, esteras inoxidable rex, mangueras
sanitarias, tuberías inoxidable, válvulas, vigas de acero, moto reductor
y
electrodos laborables con lo que se logró humanizar el trabajo e incrementar la
producción mercantil, así como las ventas, fundamentalmente para el mercado
captador de MLC. Como una condición para mantener el funcionamiento estable
de esta línea se instaló una sopladora de pomos PET de fabricación china, que vio
afectado su trabajo debido a la explosión de la parte superior del cilindro de alta
del compresor de aire producto al recalentamiento originado por la tupición del
radiador de placas que poseía. En este trabajo se describe la solución aportada
para recuperar este cilindro, para lo cual se utilizaron los métodos de maquinado
y soldadura empleando un
tarugo de hierro fundido y electrodos
de acero
inoxidable de 4 mm, adaptándose también un radiador tubular para eliminar el
sobrecalentamiento. La línea de envasado de sirope funciona desde diciembre del
2004 y la solución aplicada al compresor de aire desde septiembre de 2005,
logrando estabilizar el funcionamiento del equipo y por tanto la continuidad del
envasado de siropes en pomos PET.
INTRODUCCIÓN
En nuestra Empresa no existía una línea para el llenado de sirope en pomos PET,
sino una línea de llenado de refrescos en botellas 207 y otra para pomos Pet. Por
la demanda que tiene el sirope concentrado envasado y por el alto costo de una
línea de llenado de sirope en el mercado internacional se trabajó para, con
recursos propios diseñar y construir de una línea. Anteriormente esta producción
se realizaba en nuestra empresa de forma manual, pomo a pomo, ocasionando
gran cantidad de mermas y lesiones en las manos a los obreros que tapaban los
pomos y en la columna a los que llenaban por la posición que adoptaban. Con la
construcción y montaje de esta línea se ha logrado disminuir las pérdidas,
aumentar las producciones y humanizar el proceso productivo de sirope
concentrado envasado en pomos Pet.
Para garantizar una estabilidad en la producción de este surtido se nos asignó una
conformadora de pomos de fabricación china que sufrió una paralización debido a
que el cilindro del compresor de aire se dañó producto a que el pistón se
descabezó y explotó la parte superior dejándolo inservible y paralizando el equipo
por 35 días. Al no contarse en esos momentos con repuesto para esta pieza en el
país fue necesario acometer su recuperación, ya que la afectación económica para
la empresa fue importante y de mantenerse por más tiempo, hubiese limitado
considerablemente el cumplimiento de los planes de la misma. También se le
adaptó un radiador tubular en sustitución del de placas original ya que se tupía y
no garantizaba el flujo de aire adecuado por lo que se recalentaba y se trancaba,
dando como resultado la avería antes mencionada.
1
DESARROLLO DEL TRABAJO
Este trabajo se desarrolló en dos etapas:
1ra Etapa: Construcción y montaje de línea de llenado de sirope en pomos
PET.
Se partió de una llenadora manual de acero inoxidable que se utilizaba para el
llenado de ron en botellas de 700 y 750 ml y que se modificó, adaptándola para el
llenado de sirope concentrado en pomos Pet de 2 L. La llenadora tiene un largo de
1000 mm , de ancho 300 mm, y de 400 mm de alto y tenía 12 válvulas, los tubos
de llenado tenían un orificio de 6 mm, al colocar los 8 pomos de 2 L debajo de las
válvulas nos dimos cuenta que sólo 4 de estos coincidían con los tubos de llenado
ya que las botellas de ron tienen 75 mm de diámetro y los pomos Pet tienen 100
mm, entonces tapamos los 8 orificios de las válvulas que no coincidieron y les
montamos tornillos allen de 16 mm con juntas de neopren y luego barrenamos 4
orificios de 16.5 mm, de esta forma se logró montar 8 válvulas de llenado dejando
4 para piezas de repuesto.
También tuvimos que modificar las válvulas ya que el sirope concentrado es más
denso que el ron y al llenar los 8 pomos se tardaban 2 min. , esto originaba que el
proceso fuese muy lento, es decir, 240 pomos en una hora.
Para aumentar la velocidad, a las válvulas donde se roscaban los tubos de llenado
las barrenamos a 14 mm luego construimos tubos con orificios de 14 mm y en
uno de sus extremos les hicimos campana para sostenerlos con tuerca de níquel y
de esta forma poder incrementar la salida del sirope, es decir, que 8 pomos se
llenan en 30 seg. logrando llenar 960 pomos en una hora.
2
La estructura donde estaba montada la llenadora era de angulares de 45 mm y sin
regulación, para mejorar esta utilizamos patas de tubos de 1½ regulable para poder
bajar y subir la llenadora y poderla usar en pomos Pet de cualquier altura.
Se construyó una estera transportadora de acero inoxidable de 10 m de largo la
cual se montó en tres patas de tubos de 1½ regulable, la cual se instaló al lado de
la línea de envasado de refrescos gaseados en pomos Pet para poder utilizar la
tapadora y la lámpara de revisión y de esta forma darle doble utilidad.
A un lateral se construyó un burro de 2 m de alto de estructura de tubos de 2”
donde se colocó un tanque de acero inoxidable de 5000 L de capacidad, a la salida
del tanque se le adaptó una válvula de 1½” de cierre rápido y luego 3 m de tubería
de 1¼” y un metro de manguera sanitaria de 1¼” que se le acopló a una válvula de
1” que se encuentra a la entrada de la llenadora donde se instaló un filtro de malla
y paño para que el producto salga sin partículas.
En la parte superior del tanque se conectó una tubería de acero inoxidable de 1¼”
y de 15 m de largo para trasladar el sirope desde el cuarto de jarabe terminado.
Con la construcción y montaje de esta línea se logró aumentar la producción,
disminución de las mermas, humanizar el trabajo, aumentar la calidad, además
permite realizar producciones terminadas el mismo día, es decir, se llena, etiqueta
y retractila en una jornada de trabajo.
3
2da Etapa: Recuperación del compresor de aire de la sopladora de pomos PET.
Como garantía del funcionamiento de la línea de llenado de pomos de sirope está
el funcionamiento de la máquina conformadora de estos envases, que sufrió una
paralización de 35 días debido a la explosión del cilindro de alta a causa del
recalentamiento, lo que se solucionó construyendo la parte dañada del cilindro y
adaptando un radiador tubular.
Para llevar a cabo la construcción de la parte dañada del cilindro se aplicaron
varios métodos de la tecnología de fabricación de piezas:
Primeramente se construyó un mandril de acero 45 para garantizar un
perfecto
centrado, mediante este el cilindro se montó en el torno, logrado esto se cortó la
parte dañada aproximadamente unos 10 mm de longitud. En esa misma sujeción
se torneó exteriormente 5 mm de profundidad por 40 mm de longitud y se hizo
rosca en esta zona a un paso de 2 mm con el objetivo de acoplar la parte superior
del cilindro que sería construida posteriormente.
Para construir la parte superior del cilindro se tomó un tarugo de hierro fundido
de 200 mm de diámetro por 80 mm de largo, el cual se llevó al torno y se dejó con
un diámetro interior de 59 mm por 80 mm exterior, se maquinó 5 mm de
profundidad por 40 mm de longitud por la parte interior y se hizo rosca de 2 mm
de paso en esta zona.
4
Estas dos partes se roscaron y se soldaron con electrodos de acero inoxidable de 4
mm para una mayor seguridad, montándose nuevamente en el mandril,
rectificándose interiormente según su dimensión original (60 mm ) de manera tal
que el pistón con sus aros se deslicen con el ajuste requerido. En la parte superior
de la pieza se hicieron cuatro orificios a una distancia de 65 mm por los que se
pasaron machos para espárragos M-10 para la sujeción del soporte porta flaper.
Una vez recuperado el cilindro se trabajó en dar solución al recalentamiento que
había ocasionado la avería, partiendo de que el radiador de placas original se
tupía, obstruyendo el pase del aire del pistón de baja hacia el pistón de alta.
Para eliminar este problema se adaptó un radiador tubular de ¾” de un compresor
ruso, al que se le recortaron los platillos y se le soldaron platillos a la medida
adecuada. En la parte superior de la camisa de alta se le adaptó una válvula de
¼” , con el objetivo de ayudar en el enfriamiento del compresor durante el
funcionamiento, ya que tira aire a través de una tubería flear a la camisa de baja
enfriando la misma .
Una vez concluidas estos dos trabajos el cilindro y el radiador se montaron en el
compresor, probándose por espacio de 8 horas, siendo satisfactorio el resultado ya
que había una buena compresión y no hubo recalentamiento.
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ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO
La adquisición de una línea para el llenado de sirope en el mercado internacional está
valorada aproximadamente en $ 80 000. 00 en MLC
La construcción y montaje de esta línea costó 7769.52 MN y 35.36 MLC , de esta
forma se ahorró por concepto de equipos $ 72195.12
Esta línea desde su puesta en marcha en Diciembre del 2004 hasta la fecha ha
producido 104 426 pomos con un valor de $ 140 817.28
La solución aplicada al compresor a un costo de $ 194.59 evitó la adquisición de
uno, valorado en $6000.00 CUC, lo que representa un ahorro de $ 5 805.41. Desde
septiembre de 2005, hasta el mes de septiembre de 2006 se han soplado 140 104
pomos, que no han sido más por causas ajenas al funcionamiento del equipo, lo
que no hubiese sido posible de no aplicarse esta solución ya que el país carecía de
dicha pieza en esos momentos. Este equipo abastece no solo la línea de sirope,
sino también la de refresco gaseado y ron
permitiendo que se ejecutaran
producciones ascendentes a:
• Refresco gaseado
49306 unidades ( $ 42900.87)
• Sirope
48077 unidades ($ 64182.64)
• Ron
15864 unidades (19036.80)
6
. El consumo de electricidad por concepto del uso del torno, taladro radial y
máquina de soldar para la ejecución de estos trabajos fue de 140 kW con un valor
de $126.0.
Este trabajo reporta beneficio de carácter social ya que permite estabilidad en las
producciones de refrescos gaseados, sirope concentrado y ron que se le vende a la
población en este tipo de envase.
(Ver Anexos 1 y 2 )
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ANEXO 1
MATERIALES UTILIZADOS EN EL TRABAJO
MATERIALES
UM
Tubo de 2”
m
Tanque Inox. 5000 L.
u
Llenadora Manual
u
Estera Inox Rex
m
Moto Reductor
u
Tubo de 1 ¼
m
Mang. Sanitaria
m
Tubo Inox 1 ¼
m
Electrodo 4 mm
kg
Electrodo Inox 3mm
kg
Válvula de 1”
u
Válvula de 1 ½
U
Viga en U de 100 mm
m
Estructura Inox
kg
Junta de goma
u
Tubo Inox 12 mm x 50
u
Tubo Inox 20 mm x 50
u
Tornillo allen. 16 mm
u
Filtro
u
Tubo Inox 1 ½ X 200
u
Tubo Inox 1 ½ X 80 mm
u
Tubo Inox 1 ¼ x 50 mm
u
Viga en U de 100 x 1000
u
Tarugo de hierro fundido
u
Electrodo inox. 4 mm
kg
Espárrago M –10 c/tuerca
u
Arandela 10 mm
u
Radiador Tubular
u
Tornillo M – 10 C
u
Pintura verde aceite
L
TOTAL
CANT
19
1
1
10
1
3
1
15
5
3
1
1
3
20
16
8
8
4
1
1
1
1
1
1
2
4
4
1
4
4
IMPORTE
$ 190.00
4166.62
2000.00
210.00
150.00
3.20
50.00
229.50
6.97 C.U.C
4.35 C.U.C
7.14C.U.C
8.25 C.U.C
30.80
90.00
3.20
19.20
22.40
7.20
5.00
5.10
2.80
1.45
20.00
35.00
0.55 C.U.C
8.00
0.80
50.25
12.00
8.10 C.U.C
$ 7347.88
.
ANEXO 2
MANO DE OBRA
OPERARIOS
Mecánico A
Mecánico B
Tornero A
Soldador B
Electricista B
CANTIDAD HORAS SALARIO
1
112
168.00
3
136
187.00
1
24
36.00
1
40
55.00
1
8
11.00
TOTAL
457.00
CONCLUSIONES
• Aumentar la producción de sirope en Pomos Pet.
• Disminución de las mermas.
• Humanizar el proceso productivo.
• Aumento de la calidad
• Ahorro de la fuerza de trabajo.
• Ahorro de MLC y MN con la construcción de la línea y la recuperación del
compresor
• Se incrementa la producción mercantil y las ventas como resultado de
la
utilización de los pomos para envasar refresco gaseado, sirope concentrado
y ron.
8
RECOMENDACIONES
.
• Montar nivel del tanque de sirope concentrado
• Limpieza de los flaper de baja y alta cada 15 días.
• Limpieza semanal del equipo.
• Revisión visual del equipo después de cada producción
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