MEKANISME MESIN PENGISI, PENUTUP, PENYEGEL OTOMATIS AIR MINERAL

MEKANISME MESIN PENGISI, PENUTUP, PENYEGEL OTOMATIS AIR MINERAL A. Pemilihan Dasar Mekanisme Mesin. Untuk menentukan mekanisme yang tepat untuk sistem pengisi, penutup dan penyegel, mengingat cukup besar dan berat dari galon AMDK, maka hal dasar yang perlu ditentukan adalah sistem transfering atau pemindahan galon dari proses awal sampai ke proses akhir.Sistem transfering yang dipilih sesuai dengan sistem yang telah ada dan mum digunakan didalam industri adalah menggunakan conveyor, namun hal yang perlu diperhatikan adalah untuk menyatukan proses pengisian, penutupan dan penyegelan terdapat dua piilihan dasar pergerakan, yaitu: 1. Secara Intermitten (bertahap), disini yang dimaksud adalah conveyor bergerak secara bertahap yaitu pada saat proses awal pengisian maka conveyor harus berhenti menunggu proses pengisian tersebut selesai barulah dilanjutkan dengan proses selanjutnya. 2. Secara kontinyu, disini conveyor bergerak terus menerus tanpa berhenti meskipun proses awal belum selesai namun proses selanjutnya dapat dilakukan. Kelebihannya adalah: 1. Secara Intermitten, • sedikit lebih hemat energi 2. Secara kontinyu, • proses produksi lebih cepat karena dapat terus berjalan tanpa harus menunggu proses sebelumnya • mekanisme yang dibutuhkan lebih sederhana hanya membutuhkan electric motor dan gear box sebagai penggeraknya • lebih mudah untuk menyatukan antara proses pengisian, penutupan, dan penyegelan menjadi satu kesatuan proses yang sederhana. Kekurangannya adalah: 1. Secara Intermitten, • mekanisme yang dibutuhkan sangat rumit, yaitu menggunakan geneva wheel atau step motor • dimensi galon yang cukup besar dan berat setelah terisi air menyebabkan umur komponen mesin sangat singkat • penyatuan proses yang satu dengan yang lain susah untuk disatukan dan sangat rumit. • dan lain-lain. 2. Secara kontinyu, • conveyor harus bergerak terus menerus yang menyebabkan sedikit lebih boros energi. Dari pertimbangan diatas maka dipilih sistem conveyor bergerak secara kontinyu karena lebih memudahkan untuk merencanakan mekanisme selanjutnya yaitu bagian pengisian, penutupan dan penyegelan agar dapat menjadi satu kesatuan proses sederhana yang maksimal. B. Mekanisme Pengisian Galon. Pada umumnya untuk proses pengolahan air baku (water treatment) terdapat tangki penampung akhir (final storage tank) yang berisi air yang akan disalurkan ke masing-masing mesin produksi AMDK, posisi dari tangki tersebut biasanya lebih tinggi dari mesin-mesin produksi agar dapat bergerak secara gravitasi penyalurannya. Sehingga pada mesin produksipun juga harus ada tangki untuk menampung air sementara agar proses pengisian dapat berjalan stabil. 1. Alternatif Mekanisme Pengisian Galon. a. dengan sistem gravitasi. Pada alternatif ini, terdiri atas 3 bagian utama. Bagian pertama adalah tangki yang berfungsi untuk menampung air, dirancang berbentuk kubus dan terdapat saluran keluar pada bagian bawahnya yang akan dihubungkan dengan bagian kedua yaitu nosel yang berfungsi untuk membuka dan menutup katup saat mengisi air. Bagian ketiga adalah pneumatic yang berfungsi menurunkan nosel masuk kedalam lubang galon sehingga katupnya terbuka dan air mengalir dengan sendirinya, dan menaikkan nosel setelah selesai pengisian Cara kerja: 1. Tangki penampung berisi air 2. mengalir secara gravitasi siap disalurkan melalui nosel 3. Pneumatic menggerakkan nosel secara vertikal 4. Jika nosel bergerak turun maka akan masuk kedalam bibir galon dan katup akan terbuka sehingga air mengalir. Sistem gravitasi ini memiliki kelebihan yaitu hemat energi, karena air mengalir dengan sendirinya. System ini lebih cocok digunakan untuk menginjeksikan cairan secara kontinu. Kelemahan dari sistem ini adalah air mengalir kurang cepat sehingga proses pengisian berjalan sangat lambat. Hal ini disebabkan karena volume galon yang diisi cukup besar yaitu 19 liter. Selain itu waktu yang dibutuhkan untuk mengisi galon tidak sama setiap pengisian karena tergantung dari ketinggian volume air didalam tangki. Oleh karena itu, sistem ini kurang cocok digunakan dalam mesin pengisian galon ini. Karena selain volume yang dibutuhkan cukup besar ketepatan waktu juga dibutuhkan untuk diseting secara otomatis menggunakan timer. b. dengan menggunakan pompa. Pada alat alternatif ini hampir sama dengan alat alternatif sebelumnya, namun disini menggunakan pompa air sehingga proses pengisian air menjadi lebih cepat karena dibantu oleh tekanan dari pompa tersebut. Tetapi karena tekanan pompa yang cukup tinggi maka untuk mengantisipasi tumpahnya air maka mekanisme dari nosel diberi lubang arus air untuk kembali kedalam tangki. Demikian juga dengan tangki terdapat penambahan pipa yang digunakan untuk arus balik air Cara kerja: 1. Tangki berisi air 2. Pneumatic menggerakkan nosel turun. 3. Nosel masuk kedalam bibir galon katup terbuka 4. Pompa nyala mendorong air dari tangki masuk kedalam galon 5. Jika galon penuh maka air masuk ke dalam lubang katup nosel mengalir kembali ke tangki melalui pipa. Dengan sistem menggunakan pompa ini memiliki kelebihan yaitu; proses pengisian berlangsung cepat, serta volumenya dapat diseting secara pasti menggunakan timer. Selain itu tidak terjadi tumpahan air karena apabila penuh maka air akan kembali kedalam tangki. Kelemahan dari sistem ini adalah karena pompa bekerja secara intermitten (nyala mati) setiap pengisian maka umur dari pompa tersebut lebih singkat maka dibutuhkan biaya untuk peggantian pompa jika terjadi kerusakan. 2. Kesimpulan Pemilihan Mekanisme Pengisian Galon. Mekanisme dengan sistem gravitasi apabila dibandingkan dengan menggunakan pompa, kecepatan produksi yang dihasilkan jauh lebih cepat, maka kelemahan dari sistem menggunakan pompa tidak berarti. Sehingga dengan sistem menggunakan pompa ini dapat dikatakan sistem yang tepat untuk dipilih digunakan pada mesin ini. Karena conveyor bergerak secara kontinyu maka sistem menggunakan pompa tersebut digabungkan dengan sistem penghentian galon yang akan diisi, dengan cara di tahan oleh stopper dan kemudian diangkat oleh pneumatic, sehingga conveyor tetap bergerak secara kontinyu. Stopper ada 2 macam yaitu stopper in dan stopper out, masing-masing stopper tersebut digerakkan oleh pneumatic. Stopper in berfungsi untuk menahan galon yang akan masuk ke bagian pengisian ketika masih ada galon yang sedang diisi. Stopper out berfungsi menahan galon yang akan diisi, sampai sesuai dengan jumlahnya maka pneumatic pengangkat akan bergerak mendorong galon terangkat dari conveyor. Cara kerja: 1. Posisi awal conveyor bergerak, stopper in terbuka sehingga galon kosong bisa masuk, tetapi stopper out tertutup. 2. Galon diisi sesuai jumlahnya maka stopper in tertutup, pneumatic mendorong naik pengangkat galon , dan pneumatic mendorong nosel turun. 3. Pompa menyala mengisi penuh galon sesuai timer. 4. Setelah terisi penuh, pneumatic dan kembali ke posisi semula dan semua stopper terbuka sehingga galon yang penuh bisa keluar dan galon kosong bisa masuk, dst. C. Mekanisme Penutupan Galon. Pada bagian penutupan ini yang perlu diperhatikan adalah untuk dapat berhasil menutup galon dengan tutup yang berfungsi sebagai segel juga, maka dibutuhkan tekanan yang cukup besar. Karena tutup tersebut di desain dengan suaian paksa agar jika dibuka maka harus merusak segelnya, sehingga tidak dapat digunakan kembali. Selain itu juga mencegah agar tidak terjadi kebocoran saat pengiriman. 1. Alternatif Mekanisme Penutupan Galon. a. dengan sistem pneumatic. Pada alternatif ini sekurangnya dibutuhkan 4 biji pneumatic yang berfungsi sebagai pengangkat galon dan penekan tutup. Mekanismenya hampir sama dengan proses pengisian sebelumnya, yaitu galon setelah diisi diangkat dengan pneumatic bersamaan dengan itu tutup galon ditekan juga dengan menggunakan pneumatic. Sebelumnya pada saat perpindahan galon dari proses pengisian ke proses penutupan, galon melalui magazine yang berisi tutup galon yang akan disentuh oleh bibir galon sehingga dengan sendirinya tutup galon tersangkut diatasnya dan kemudian di press oleh pneumatic. Cara kerja: 1. Galon mengambil tutup di magazine 2. Setelah pada posisinya diangkat oleh pneumatic 3. Bersamaan dengan itu Pneumatic bergerak turun menekan tutup galon Kelebihan dari sistem ini adalah sedikit lebih hemat energi karena penggeraknya tanpa menggunakan electric motor. Kelemahannya adalah dibutuhkan banyak pneumatic untuk penggeraknya, selain itu kemungkinan kegagalan cukup besar karena tutup yang akan di press posisinya sedikit miring sehingga mudah terlepas atau rusak.Mekanisme sistem ini cukup rumit karena banyak dibutuhkan komponen penunjang. b. dengan sistem press conveyor. pada sistem ini komponen utamanya adalah penggerak gear motor yang digunakan untuk menggerakkan rantai konveyor yang berputar secara kontinyu. Rantai conveyor ini bergerak searah dengan arah jalannya galon dengan diposisikan sedikit miring sehingga dapat menekan tutup galon secara bertahap sampai benar-benar tertutup rapat. Untuk pengambilan tutup galon sama dengan sistem pneumatic yaitu dengan magazine yang dilalui galon. Cara kerja: 1. Gear motor menggerakkan rantai conveyor berputar secara kontinyu 2. Galon bergerak melalui magazine mengambil tutup galon menuju rantai conveyor 3. Tutup galon akan di press secara bertahap oleh rantai conveyor sejalan dengan pergerakan galon. Kelebihan dari sistem menggunakan press conveyor ini adalah mekanisme sangat sederhana dan sangat cocok dengan mekanisme perpindahan galon yang secara kontinyu, karena press conveyor bekerja secara kontinyu pula. Tutup galon dapat tertutup secara sempurna secara bertahap, kemungkinan kegagalan atau kerusakan tutup sangat kecil. Kelemahannya adalah karena menggunakan gear motor sebagai penggerak maka dibutuhkan daya listrik lebih besar. 2. Kesimpulan Pemilihan Mekanisme Penutupan Galon. Proses perpindahan galon yang secara kontinyu sangat cocok dengan penutupan galon yang secara kontinyu pula menggunakan press conveyor karena disini galon terus berjalan tanpa berhenti selama proses penutupan berlangsung, sehingga sangat menyingkat waktu dan mekanismenya sangat sederhana. Karena galon hanya bergerak seperti melewati saja mekanisme tersebut sambil berjalan menuju proses penyegelan. D. Mekanisme Penyegelan Galon. Pada bagian penyegelan ini yang perlu diperhatikan, segel yang digunakan adalah shrink label. Shrink label tersebut untuk dapat digunakan sebagai segel yang dibutuhkan adalah panas. Bentuk dari shrink label sudah disesuaikan dengan bentuk dari tutup galon yaitu berbentuk silinder dengan kedua sisi terbuka, namun dengan diameter yang lebih besar dari diameter tutup galon. Kurang lebih 1 cm lebih besar, sehingga mudah untuk memasukkan shrink label tersebut kedalam leher galon. Secara manual hanya dengan menggunakan hair dryer yang didekatkan langsung ke shrink label, maka segel akan menyusut rapat. 1. Alternatif Mekanisme Penyegelan Galon. a. dengan menggunakan shrink heataer tunel Pada sistem ini sangat sederhana yaitu galon yang telah melalui proses penutupan dan sambil terus berjalan diatas conveyor, tutupnya diberi segel (shrink label) secara manual oleh operator. Kemudian dibiarkan melalui shrink heater tunel (semacam terowongan yang terdapat elemen pemanas) yang bentuknya memanjang searah dengan gerak galon diatas conveyor. Cara kerja: 1. Galon bergerak diatas conveyor setelah proses penutupan menuju ke shrink heater tunel 2. Sesaat sebelum masuk shrink heater tunel secara manual oleh operator segel / shrink label/ dimasukkan kedalam masing-masing tutup galon. 3. Segel / Shrink label menyusut secara otomatis pada saat melalui shrink heater tunel Kelebihan pada sistem ini adalah mekanismenya cukup sederhana karena sesuai dengan pergerakan galon yang secara kontinyu, sehingga prosesnya lebih cepat. Kelemahannya operator harus cekatan karena saat memasukkan segel harus cepat dan tepat karena harus dilakukan sambil galon bergerak diatas conveyor. b. dengan menggunakan pneumatic. Pada sistem ini dibutuhkan pneumatic yang berfungsi sebagai pengangkat galon dan penurun shrink heater . Mekanismenya hampir sama dengan proses pengisian, yaitu galon setelah ditutup menuju bagian penyegelan diangkat dengan pneumatic. Bersamaan dengan itu tutup galon yang telah terisi segel secara manual oleh operator akan diberi pemanas dengan bentuk silinder yang akan menyelimuti segel tersebut. Shrink heater tersebut diturunkan juga dengan pneumatic. Cara kerja: 1. Galon yang telah tertutup diberi segel / shrink label secara manual. 2. Kemudiann dibagian penyegelan galon diangkat oleh pneumatic 3. Bersamaan dengan itu pneumatic bergerak turun mendorong shrink heater masuk menyelimuti segel. 4. Setelah selesai pneumatic kembali ke posisi semula dan galon kembali berjalan diatas conveyor. 2. Kesimpulan Pemilihan Mekanisme Penyegelan Galon. Dari kedua sistem penyegelan diatas, sistem dengan menggunakan shrink heater tunel sangat tepat untuk mesin ini karena selain prosesnya yang cukup sederhana juga sangat sesuai dengan kerja conveyor yang secara kontinyu. Penggabungan Pilihan Mekanisme Pengisian, Penutupan, dan Penyegelan Galon. Sesuai dengan kesimpulan ynag diambil dari masing-masing pilihan sistem pengisian, penutupan dan penyegelan, maka secara rinci dapat disebutkan bahwa: 1. Sistem transfering menggunakan conveyor yang bekerja secara kontinyu. 2. Proses pengisian dengan menggunakan pompa. 3. Proses penutupan dengan sistem ‘press conveyor’. 4. Proses penyegelan dengan sistem shrink heater tunel. Semua dari pilihan proses diatas akan digabungkan sehingga menjadi satu kesatuan mesin yang dapat memproduksi AMDK galon sesuai dengan kebutuhan industri. Prinsip Kerja Mesin. Sebelum mesin dijalankan untuk produksi, langkah-langkah yang persiapan yang perlu dilakukan oleh operator adalah: 1. Mengisi tangki dengan air yang telah diproses sampai penuh dan ball valve akan tertutup secara otomatis digerakkan oleh pneumatic. Didalam tangki terdapat water level control yang akan menentukan batas-batas ketinggian air dimana ball valve akan terbuka atau tertutup jika air pada level tertentu. 2. Menyalakan pemanas (shrink heater) terlebih dahulu untuk bagian penyegelan, sampai mencapai suhu yang stabil sesuai kebutuhan. Suhu akan tetap stabil karena diatur oleh thermo controll sehingga jika suhu mencapai derajat yang ditentukan maka arus terputus, dan jika suhu kurang arus akan menyala kembali. 3. Mengisi magazine dengan tutup galon baru yang akan digunakan. Setelah langkah-langkah diatas dilakukan, mesin siap untuk memproduksi AMDK galon. Untuk menjalankan mesin ini sekurangnya dibutuhkan dua orang operator, yaitu untuk meletakkan galon kosong bersih yang siap diisi keatas conveyor dan satu lagi untuk meletakkan segel ke galon yang telah terisi dan tertutup rapat. Jadi prinsip kerja mesin ini adalah: 1. pada awal mesin dinyalakan posisi awal konveyor bergerak, stopper in terbuka sehingga galon kosong bisa masuk, tetapi stopper out tertutup. 2. Galon diisi sesuai jumlahnya maka stopper in tertutup, pneumatic mendorong naik pengangkat galon , dan pneumatic mendorong nosel turun. 3. Pompa menyala mengisi penuh galon sesuai timer. 4. Setelah terisi penuh, pneumatic dan kembali ke posisi semula dan semua stopper terbuka sehingga galon yang penuh bisa keluar dan galon kosong bisa masuk, dst. 5. ketika galon berikutnya akan diisi, sejalan dengan konveyor yang bergerak kontinyu gear motor menggerakkan rantai konveyor berputar secara kontinyu pula. 6. Galon bergerak melalui magazine mengambil tutup galon menuju rantai konveyor 7. Tutup galon akan di press secara bertahap oleh rantai konveyor sejalan dengan pergerakan galon. 8. galon bergerak diatas konveyor setelah proses penutupan menuju ke shrink heater tunel 9. Sesaat sebelum masuk shrink heater tunel secara manual oleh operator segel / shrink label/ dimasukkan kedalam masing-masing tutup galon. 10. Segel / Shrink label menyusut secara otomatis pada saat melalui shrink heater tunel 11. AMDK galon siap dipasarkan.