Pakkausten ja pakkausaihioiden puoliautomaattisen desinfiointiaseman suunnittelu

Abstract

Tämän työn tavoitteena oli suunnitella desinfiointimenetelmä, sekä laboratoriomittakaavan puoliautomaattinen desinfiointilaite pakkausten ja pakkausaihioiden desinfiointiin. Desinfiointilaitetta voidaan käyttää, esimerkiksi pakkaustekniikan tutkimuksissa tai koe-, sekä piensarjatuotannossa, osana pakkausturvallisuuden varmistamista. Työ keskittyi pääosin laitteen mekaniikkasuunnitteluun ja pääkomponenttien valintaan. Suunnittelun perustana käytettiin systemaattisen suunnittelun ja DFMA:n periaatteita. Desinfiointimenetelmän valinta perustui selvitykseen pakkaus- ja elintarviketeollisuuden yleisimmin käytössä olevista ratkaisuista. Suunnittelu toteutettiin SolidWorks 2024- ohjelmistolla, joka osoittautui hyväksi työkaluksi suunnitteluun ja valmistuspiirrosten tekemiseen. Työn turvallisuuden toteutumisessa huomioitiin yhdenmukaistetut kansainväliset standardit, Euroopan unionin direktiivit, sekä kansalliset määräykset. Laitteen komponentit valittiin valmistettavien komponenttien lisäksi standardi- ja ostokomponenteista. Valmistettavissa teräs ja alumiini komponenteissa hyödynnettiin standardiprofiileita. Suunnittelun tuloksena päädyttiin kahden desinfiointimenetelmän yhteiskäyttöön, joka mahdollistaa joustavan, sekä tehokkaan desinfioinnin. Desinfiointiaseman mekaniikan suunnittelussa huomioitiin skaalattavuus, sekä joustavuus. Työ toteutui tavoitellusti toteutussuunnitteluna, sekä mekaniikan komponenttien ja toimintorakenteen tarkempana detaljitason suunnitteluna. Suunnittelun tuloksena saatiin desinfiointiaseman 3D-mallit, valmistuspiirrokset ja pääkomponenttilistaus. Saatuja tuloksia voidaan käyttää laitteen valmistamiseen ja jatkokehittämiseen.

The aim of this work was to design a disinfection method, as well as a laboratory-scale semi-automatic disinfection device for disinfecting packages and packaging blanks. The disinfection device can be used, for example, in packaging technology laboratory studies or in trial and small series production, as part of ensuring packaging safety. The work mainly focused on the mechanical design of the device and the selection of the main components. The design was based on the principles of systematic design and DFMA. The choice of disinfection method was based on an overview of the most used solutions in the packaging and food industry. The design was carried out with SolidWorks 2024 software, which proved to be a good tool for designing and making drawings. Harmonized international standards, European Union directives, and national regulations were considered in the implementation of occupational safety. In addition to the components to be manufactured, the components of the device were selected from standard and purchased components. Standard profiles were used in the steel and aluminium components to be manufactured. As a result of the design, it was decided to use two disinfection methods together, which enables flexible and effective disinfection. Scalability and flexibility were considered in the design of the disinfection station's mechanics. The work was carried out as planned in the form of implementation planning, as well as a detailed design of the mechanical components and functional structure. As a result of the design, 3D models, manufacturing drawings and a list of the main components of the disinfection station were obtained. The results obtained can be used for the manufacture and further development of the device.