Автоматична лінія фасування кави в пакети об’єднує дозування продукту, формування упаковки, видалення повітря, встановлення дегазаційного клапана, запаювання та контроль маси. Склад комплексу залежить від того, що необхідно пакувати — мелену каву чи кавові зерна, оскільки ці продукти відрізняються насипною густиною, сипкістю та вимогами до дозування.

Головне завдання обладнання полягає не лише в автоматизації процесу, а й у створенні упаковки, яка відповідає властивостям кави та умовам її зберігання. Для проєкту необхідно узгодити тип пакета, структуру плівки, масу дози, спосіб видалення повітря, необхідність дегазаційного клапана та перелік контрольних операцій.

Технологічні особливості пакування кави

Після обсмажування кава продовжує виділяти вуглекислий газ. Водночас контакт продукту з киснем впливає на збереження його ароматичних і смакових властивостей. Тому під час розроблення пакувального рішення враховують час після обсмажування, форму продукту, тривалість зберігання та бар’єрні характеристики матеріалу.

• Захист від зовнішнього середовища. Структура пакувального матеріалу має відповідати вимогам до захисту від кисню, вологи та сторонніх запахів.
• Видалення зайвого повітря. Для зменшення його кількості перед остаточним запаюванням може застосовуватися деаерація.
• Відведення вуглекислого газу. Односторонній дегазаційний клапан дає змогу випускати газ із закритого пакета, обмежуючи надходження повітря ззовні.
• Стабільність маси порції. Дозувальна система підбирається окремо для меленої та зернової кави.
• Збереження герметичності. Режим зварювання необхідно узгодити зі складом плівки та можливістю потрапляння продукту в зону формування шва.

Інші варіанти комплектації представлені в розділі обладнання для пакування кави. Ця стаття присвячена саме автоматичній лінії фасування меленої або зернової кави в пакети, які формуються з рулонного матеріалу.

Склад автоматичної лінії фасування кави

Основні вузли комплексу з’єднуються транспортними системами та системою керування. Їх виконання і послідовність роботи визначаються на підставі технічного завдання та випробувань із продуктом і пакувальним матеріалом.

Подавання кави в дозувальну систему

Кава надходить із накопичувального бункера або від попереднього технологічного обладнання. Система подавання має забезпечувати рівномірне поповнення дозатора без переповнення, ущільнення продукту та тривалих зупинок лінії. Під час підбору враховують висоту завантаження, продуктивність суміжного обладнання та доступний простір.

Дозування меленої кави

Для меленої кави може застосовуватися сервошнековий дозатор. До його складу входять завантажувальний бункер, перемішувальний пристрій, дозувальний шнек і запірний механізм. Шнек переміщує встановлений об’єм продукту у сформований пакет, а мішалка допомагає підтримувати рівномірне надходження кави в зону дозування.

Фактична маса об’ємної дози залежить від насипної густини, ступеня помелу, вологості та поведінки конкретного продукту. Тому параметри дозатора уточнюють за результатами випробувань зі зразками кави.

Дозування кавових зерен

Для зернової кави потрібна система, яка відповідає розміру, формі та сипкості зерен. Шнековий дозатор, призначений для порошку, не можна автоматично вважати універсальним рішенням для двох різних видів продукту. Можливість фасування меленої та зернової кави на одній лінії має бути підтверджена вибраною конфігурацією дозувального обладнання.

Формування та наповнення пакета

Вертикальна пакувальна машина циклічної дії розмотує рулонний матеріал, формує з нього пакет і приймає дозу продукту. Після наповнення виконуються поперечне та поздовжнє зварювання. Таке обладнання належить до категорії вертикальних пакувальних машин.

Сервоприводи використовуються для керування окремими рухами машини, а параметри робочого циклу задаються через панель оператора. Перелік доступних налаштувань і мов інтерфейсу залежить від конкретного виконання системи керування.

Деаерація наповненого пакета

Перед остаточним запаюванням із пакета може видалятися частина повітря. Деаерація допомагає зменшити об’єм упаковки та кількість залишкового кисню, однак її режим необхідно підбирати з урахуванням ступеня помелу, маси дози та необхідної форми пакета.

Деаерацію не слід плутати з аерацією: під час цього процесу повітря не подається в продукт, а видаляється з наповненої упаковки.

Установлення дегазаційного клапана

Дегазаційний клапан установлюється на пакувальний матеріал і закріплюється із застосуванням відповідної технології, зокрема ультразвукового зварювання. Клапан призначений для виходу вуглекислого газу, який виділяється кавою після обсмажування. Його тип і розташування узгоджують зі структурою плівки, форматом пакета та параметрами обладнання.

Контроль маси готової упаковки

Після запаювання пакети надходять на стрічкові контрольні ваги. Вони порівнюють масу кожної упаковки з установленим діапазоном і відводять невідповідний продукт з основного потоку. Залежно від вимог проєкту ділянка контролю якості може доповнюватися металодетектором і засобами реєстрації виробничих даних.

Розроблення лінії для конкретного продукту

Характеристики кави

Для вибору дозатора необхідно знати, чи пакуватиметься на лінії мелена або зернова кава. Для порошку додатково зазначають ступінь помелу, насипну густину, вологість і схильність до ущільнення. Для зерен важливі розмір, форма, ступінь обсмажування та їхня поведінка під час подавання.

Маса дози та формат пакета

Технічне завдання має містити номінальну масу продукту, допустимі відхилення, розміри пакета та вимоги до його зовнішнього вигляду. Можливість роботи з декількома форматами залежить від діапазону обладнання та наявності відповідних форматних комплектів.

Пакувальний матеріал

Плівку перевіряють на сумісність із формувальною системою та зварювальними вузлами. Необхідно враховувати її товщину, структуру, коефіцієнт тертя, температурний діапазон зварювання та бар’єрні властивості. Матеріал також має підходити для встановлення вибраного дегазаційного клапана.

Продуктивність і компонування

Необхідну швидкість розглядають для всієї лінії, а не лише для пакувальної машини. Продуктивність комплексу може обмежуватися подаванням продукту, дозуванням, деаерацією, встановленням клапана, тривалістю зварювання або наступними операціями.

Для підготовки компонування потрібен план приміщення із зазначенням висоти стелі, розташування колон, проходів, комунікацій і суміжного обладнання. Також враховують напрямок руху сировини та готової продукції.

Переваги комплексної автоматизації

• Узгоджена робота обладнання. Вузли подавання, дозування, формування пакета та контролю об’єднуються в єдину технологічну послідовність.
• Повторюваність налаштувань. Параметри для окремих продуктів і форматів можна зберігати в системі керування, якщо це передбачено її конфігурацією.
• Скорочення ручних операцій. Автоматизація зменшує потребу в постійному ручному дозуванні, наповненні та перевірці кожної упаковки.
• Контроль готового продукту. Перевірка маси виконується безпосередньо в потоці після пакувальної машини.
• Адаптація до виробничого завдання. Склад лінії визначається видом кави, форматом пакета, пакувальним матеріалом і переліком наступних операцій.

Випробування та введення обладнання в експлуатацію

До остаточного узгодження комплектації рекомендується провести випробування з реальними зразками кави, плівки та дегазаційних клапанів. Вони дають змогу перевірити стабільність подавання й дозування, якість зварних швів, форму наповненого пакета та роботу клапана.

ITP-GROUP допомагає підготувати технічне завдання, узгодити склад лінії та розташування обладнання. Після постачання можуть бути виконані монтаж і пусконалагодження пакувальної лінії, а подальша підтримка здійснюється в межах сервісного обслуговування обладнання.

Для підготовки пропозиції надайте інформацію про вид кави, масу дози, формат пакета, пакувальний матеріал, дегазаційний клапан, необхідну продуктивність та умови розміщення лінії.