Diseño de una máquina desetiquetadora de envases plásticos con etiquetas de PVC

Abstract

Este proyecto se basa en el diseño de una desetiquetadora de envases plásticos con etiquetas termoencogibles de PVC. La empresa Ekored hace parte del modelo de economía circular como receptor, seleccionador y compactador de botellas que luego se convierten en granos de plástico para ser vendidos a las empresas productoras de envases. Este proceso hace que la generación de plástico no aumente como hasta ahora y así se pueda conservar el planeta ante la contaminación. Actualmente, la empresa tiene un flujo de entrada en promedio de 8 toneladas por día de envases plásticos de distintas empresas distribuidoras de líquidos como Coca-Cola, Pepsi, entre otras. Teniendo un problema con las botellas que tienen etiquetas termoencogibles y hechas a base de PVC como las de Vive100, Gatorade, SpeedMax. Siendo por los menos 200 kg por día de estas botellas, y que no son reutilizables en este proceso. Ya abordado el problema, se establecieron tres alternativas como posibles soluciones ante la problemática y luego se escogió una ganadora en base a métodos numéricos y analíticos. El diseño final que se obtuvo, fue el de una máquina en la cual ingresan envases plásticos mediante una banda transportadora inclinada hacia arriba. El cuerpo cilíndrico permite el movimiento angular de un eje sólido el cual tiene soldado un total de veintiún bloques. Cada bloque tiene tres puntas de Pozidriv que son los encargados que dirigir la fuerza hacia la botella y así lograr separarla de la etiqueta. El diseño del eje se basó en el análisis de tensión y deformación de un anillo circular (área transversal de la botella), logrando hallar las fuerzas normales y axiales para posteriormente diseñar a fatiga y observar su comportamiento ante la flexión. Con este proyecto se obtuvo además de un reto ingenieril, un reto ambiental. Demostrando que se puede crear sociedad y máquinas teniendo un impacto positivo en el planeta. Como lo es en este caso el tomar acciones contra la contaminación por plástico.

This project is based on the design of a delabeling machine for plastic containers with PVC shrink labels. The Ekored company is part of the circular economy model as a receiver, sorter and compactor of bottles wich then turn in plastic grains to be sold to companies that produce packaging. This process means that the generation of plastic does not increase as up to now, so the planet can be conserved in the face of pollution. Currently, the company has an average inlet flow of 8 tons per day of plastic bottles from different liquid distribution companies such as Coca-Cola, Pepsi, among others. Having a problem with bottles that have PVC-based shrink labels like Vive100, Gatorade, SpeedMax. Being at least 200 kg per day of these bottles, and that it is not reusable in this process. Once the problem was addressed, three alternatives were established as possible solutions to the problem and then a winner was chosen based on numerical and analytical methods. The final design that was obtained is a machine in which plastic containers enter by a conveyor belt inclined upwards. The cylindrical body allows the angular movement of a solid shaft which has a total of twenty-one blocks welded. Each block has three Pozidriv tips that are responsible for directing the force towards the bottle and thus achieving separate it from the label. The design of the shaft was based on the analysis of stress and deformation of a circular ring (cross-sectional area of ​​the bottle), managing to find the normal and axial forces to later design according the fatigue and observe its behavior before bending. With this project, in addition to an engineering challenge, an environmental point of view was obtained. Demonstrating that we can create society and machines having a positive impact on the planet. As it is in this case to take action against plastic pollution.