Автоматичне фасування у клапанні мішки застосовується на підприємствах, яким необхідно об’єднати дозування сипкого продукту, наповнення готової тари та передавання упаковки на подальші операції. Технологія підходить для борошна, мінеральних порошків, цементу, сухих будівельних сумішей, добрив та інших матеріалів, якщо характеристики продукту відповідають вибраному способу подавання і конструкції фасувальної машини.

PAGLIERANI виготовляє обладнання для окремих технологічних операцій і комплексних ліній. До складу проєкту можуть входити системи подавання продукту, дозатори, машини для наповнення клапанних мішків, автоматичні подавачі порожньої тари, контрольні ваги, конвеєри, обладнання для герметизації клапана, палетайзери та системи захисту готових палет.

Комплектацію визначають за властивостями продукту, масою фасування, розмірами мішка і клапана, необхідною продуктивністю та способом подальшої обробки упаковки. Тому лінія для клапанних мішків проєктується як узгоджена технологічна система, а не вибирається як одна універсальна машина.

Принцип фасування у клапанний мішок

Клапанний мішок є попередньо виготовленою упаковкою зі спеціальним клапаном, у який вводиться завантажувальний патрубок машини. Після встановлення мішка починається подавання продукту. Коли задану дозу сформовано, потік матеріалу припиняється, мішок знімається з патрубка та передається на наступну операцію.

На відміну від мішків із відкритою горловиною, клапанна упаковка не потребує традиційного зашивання всієї верхньої крайки. Однак це не означає, що будь-який клапанний мішок автоматично стає герметичним після наповнення. Спосіб остаточного закривання залежить від конструкції клапана, пакувального матеріалу, характеристик продукту та вимог до його зберігання.

Для організації процесу можуть застосовуватися:

• машини з ручним установленням порожнього мішка;
• автоматичні подавачі клапанних мішків;
• вагові та дозувальні системи;
• пристрої знімання наповненої упаковки;
• вузли герметизації клапана;
• контрольні ваги та системи відбраковування;
• транспортне й палетувальне обладнання.

Продукти та властивості матеріалу

Фасування у клапанні мішки затребуване під час роботи з тонкодисперсними порошками, змішаними фракціями та деякими гранульованими матеріалами. Обладнання PAGLIERANI може застосовуватися для таких груп продукції:

• борошна та продуктів перероблення зерна;
• цементу, гіпсу та вапна;
• сухих будівельних сумішей;
• мінеральних порошків;
• деяких хімічних продуктів;
• добрив і компостів;
• паливних гранул;
• інших сипких матеріалів після перевірки їхньої сумісності з обладнанням.

Назва продукту дає лише загальне уявлення про завдання. Для вибору фасувальної машини необхідно враховувати насипну щільність, вологість, гранулометричний склад, сипкість, схильність матеріалу до аерації, злежування, пилоутворення та абразивного зношування робочих поверхонь.

Для тонкого порошку та великого грануляту потрібні різні умови переміщення й дозування. Матеріал із неоднорідною фракцією також може поводитися інакше, ніж однорідний продукт із подібною насипною щільністю. Тому остаточну конфігурацію бажано підтверджувати випробуваннями з реальним продуктом і зразками мішків.

Машини PAGLIERANI для клапанних мішків

У лінійці виробника представлені рішення для різних продуктів та умов фасування. До них належать SIMPLE A1, TP 21 і FLU 83. Ці позначення не слід розглядати як послідовні варіанти однієї машини: кожна модель має власне призначення та принцип роботи з продуктом.

SIMPLE A1

SIMPLE A1 призначена для наповнення попередньо виготовлених клапанних мішків тонкодисперсними та змішаними порошками. У системі подавання використовується поєднання вертикальної турбіни й горизонтального шнека, що забезпечує переміщення продукту до фасувального вузла.

Під час розгляду цієї моделі необхідно перевірити сумісність продукту із застосованим принципом подавання, визначити необхідну масу фасування та погодити конструкцію клапана.

TP 21

Серія TP 21 призначена для фасування сухих тонкомелених мінеральних порошків. Для неї передбачені завантажувальні патрубки під стандартні клапани розміром 90, 110, 130 і 150 мм. Можливість виготовлення патрубка іншого розміру погоджується окремо.

Продуктивність TP 21 залежить від характеристик продукту, розміру клапана та маси наповненого мішка. Тому без вихідних даних про матеріал та упаковку неможливо коректно встановити єдиний показник кількості мішків за хвилину.

FLU 83

FLU 83 застосовується, зокрема, для абразивних порошків і продуктів зі змішаним розміром частинок. Для цієї серії також передбачені патрубки під клапани 90, 110, 130 і 150 мм, а спеціальні розміри можуть розглядатися за запитом.

Під час підбору FLU 83 враховують абразивність матеріалу, його гранулометричний склад, необхідну масу упаковки та пропускну здатність клапана.

Склад автоматизованої фасувальної лінії

Кількість технологічних модулів визначається необхідним рівнем автоматизації. Не кожному виробництву потрібен повний набір обладнання, тому лінію доцільно розділити на функціональні ділянки.

Подавання продукту

Сировина має надходити до дозатора рівномірно та без неконтрольованих перерв. Залежно від технологічної схеми для цього застосовуються бункери, живильники, шнеки та інші транспортувальні пристрої.

Система подавання повинна забезпечувати запас продукту, що відповідає продуктивності фасувального вузла. Якщо потік нестабільний, фактична швидкість усієї лінії буде обмежена незалежно від механічних можливостей пакувальної машини.

Подавання порожніх мішків

У разі часткової автоматизації оператор вручну встановлює кожен мішок на завантажувальний патрубок. У повністю автоматичній конфігурації подавач бере упаковку з магазину, орієнтує її та передає фасувальній машині.

Для проєктування автоматичного подавання необхідно заздалегідь надати розміри мішка, матеріал, конструкцію та розташування клапана. Також слід визначити необхідну місткість магазину та можливість його поповнення без тривалої зупинки лінії.

Дозування та наповнення

Після встановлення мішка відкривається подавання матеріалу. Вибране дозувальне обладнання повинно формувати необхідну порцію з урахуванням властивостей продукту та встановленого допуску за масою.

Для порошків можуть застосовуватися шнекові або інші спеціалізовані системи. Якщо процес побудований за ваговим принципом, подавання припиняється після досягнення встановленого значення. Режим наповнення необхідно погоджувати з пропускною здатністю клапана, щоб уникнути викиду продукту та надмірного пилоутворення.

Знімання наповненого мішка

Після завершення дозування упаковка знімається з патрубка та укладається на відвідний конвеєр. Залежно від комплектації ця операція може виконуватися механічним пристроєм без участі оператора.

Конвеєр повинен підтримувати наповнений мішок і передавати його без пошкодження клапана або порушення форми упаковки. Його швидкість узгоджують із роботою контрольного та палетувального обладнання.

Закривання клапана

Необхідність додаткової герметизації визначається конструкцією мішка та вимогами до готового продукту. Для відповідних конфігурацій PAGLIERANI передбачає ультразвукове закривання клапана та герметизацію з використанням клейової стрічки.

Спосіб не можна вибирати окремо від пакувального матеріалу. Перед замовленням необхідно підтвердити придатність клапана до вибраного виду обробки та надати виробнику зразки мішків.

Контроль і відбраковування

Після наповнення мішок може проходити контрольне зважування та металодетекцію. Упаковка, що не відповідає встановленим параметрам, автоматично відокремлюється від основного потоку.

У відповідній конфігурації вагова система може передавати коригувальний сигнал дозатору. Такий зворотний зв’язок допомагає компенсувати поступове відхилення середньої маси, але його наявність необхідно окремо передбачити в технічному завданні.

Способи дозування сипких продуктів

Дозувальна система впливає на точність, швидкість наповнення та стабільність роботи фасувальної машини. Її вибирають не лише за необхідною продуктивністю, а й за поведінкою матеріалу під час подавання.

Шнекове дозування порошків

Для порошкоподібних матеріалів PAGLIERANI пропонує вертикальний шнековий дозатор. До його складу входять місткість із нержавіючої сталі AISI 304, приводна мішалка, система регулювання швидкості з енкодером, частотне керування та пневматичні відсічні заслінки.

У зоні вивантаження передбачене відведення пилу, а конструкція допускає швидке знімання шнека. Конкретний розмір і режим роботи дозатора вибирають з урахуванням насипної щільності, сипкості та необхідної маси порції.

Об’ємне дозування гранул

Для гранульованої продукції виробник пропонує дозатор із чотирма поворотними мірними стаканами з нержавіючої сталі AISI 304. Об’єм стаканів регулюється відповідно до необхідної дози.

Такий принцип можна застосовувати лише за достатньої стабільності об’ємних характеристик продукту. Якщо зміна насипної щільності може спричинити неприпустиме відхилення маси, необхідно розглянути вагову систему.

Вагове дозування

У ваговій конфігурації кількість продукту визначається за фактичною масою. За умови правильно підібраної системи режим подавання може змінюватися в міру наближення до заданого значення.

Точність залежить не лише від вагового обладнання, а й від стабільності потоку, поведінки матеріалу після відсікання, вібрації конструкції та правильності налаштування. Тому гарантовані показники повинні підтверджуватися для конкретного продукту.

Розмір і конструкція клапана

Клапан є робочою зоною взаємодії мішка з фасувальною машиною. Його розміри мають відповідати завантажувальному патрубку, а конструкція — забезпечувати правильне встановлення, утримання та знімання упаковки.

Для TP 21 і FLU 83 передбачені стандартні розміри клапана 90, 110, 130 і 150 мм. Однак одного номінального розміру недостатньо для остаточного погодження. Необхідно враховувати форму клапана, матеріал внутрішніх шарів, допустиму глибину введення патрубка та спосіб подальшого закривання.

Якщо підприємство планує використовувати кілька мішків, слід перевірити сумісність кожного формату з однією машиною та визначити необхідні змінні елементи. Можливість переналагодження має бути підтверджена до замовлення обладнання.

Контроль якості готових мішків

Клапанну упаковку не можна вважати герметичною лише на підставі її назви. Якість готового мішка залежить від точності дозування, стану клапана, чистоти зони закривання та сумісності пакувального матеріалу з вибраною технологією герметизації.

Контрольна ділянка може включати:

• перевірку фактичної маси кожного мішка;
• автоматичне відбраковування упаковок із неприпустимим відхиленням;
• передавання коригувального сигналу системі дозування;
• металодетекцію;
• візуальний або автоматичний контроль положення мішка;
• перевірку якості закривання клапана.

Набір операцій визначається властивостями продукту та вимогами підприємства. Наявність кожного пристрою необхідно погоджувати у складі конкретної комплектації.

Транспортування та підготовка мішків до укладання

Після наповнення й контролю мішок передається конвеєрами на палетування. На цій ділянці важливо зберегти правильну орієнтацію упаковки та забезпечити рівномірний потік без утворення заторів.

За потреби перед укладанням може виконуватися вирівнювання форми мішка. Це допомагає отримати стабільніші шари на піддоні, особливо під час роботи з порошками, які продовжують перерозподілятися всередині упаковки після наповнення.

Параметри транспортної системи визначають за розмірами та масою мішка, його стійкістю, напрямком руху, висотою приймання та видавання, а також продуктивністю суміжних машин.

Палетування наповнених мішків

Для механізованого укладання можуть застосовуватися палетайзери традиційного типу або роботизовані палетайзери. PAGLIERANI пропонує рішення для роботи з мішками, коробами та груповими упаковками.

Традиційний палетайзер

Традиційне обладнання формує шари та укладає їх на піддон за заданою програмою. Такий варіант розглядають для ліній зі стабільним потоком продукції та повторюваною схемою укладання.

Роботизована система

Робот-палетайзер може працювати з різними схемами укладання за наявності відповідного захватного пристрою. Можливості системи залежать від маси та геометрії мішка, кількості ліній подавання, типу піддона й необхідного темпу роботи.

Для вибору палетувального обладнання необхідно зазначити:

• розміри та масу наповненого мішка;
• орієнтацію упаковки на вхідному конвеєрі;
• розмір і конструкцію піддона;
• кількість мішків в одному шарі;
• кількість шарів і висоту вантажу;
• необхідну продуктивність;
• кількість рецептів укладання;
• необхідність роботи з кількома лініями.

Захист сформованої палети

Після укладання вантаж можна стабілізувати стрейч-плівкою або еластичним чохлом stretch hood. Вибір технології залежить від необхідної стійкості, захисту від пилу та вологи, умов складування і транспортування.

Автоматичне обмотування стрейч-плівкою

Автоматичний палетообмотувач наносить стрейч-плівку навколо сформованого вантажу. Обладнання може встановлюватися безпосередньо після палетайзера.

Модель AV 500 призначена для автоматичного обмотування палет. Залежно від компонування готова палета може продовжувати рух у початковому напрямку або повертатися на 90 градусів.

Технологія stretch hood

OMNIVA формує з еластичної плівки захисний чохол і натягує його на палетований вантаж. Система може адаптуватися до різної висоти палет. Для цієї моделі виробник зазначає продуктивність понад 70 палет за годину, однак фактичний показник залежить від розмірів вантажу, плівки та конфігурації лінії.

Остаточний вибір між обмотуванням і stretch hood слід робити після аналізу стійкості вантажу, необхідного рівня захисту та продуктивності кінцевої ділянки.

Інтеграція з діючим виробництвом

Під час модернізації необов’язково одночасно замінювати всю лінію. Нову фасувальну ділянку можна з’єднати з наявними системами подавання продукту, конвеєрами або палетайзером, якщо їхні параметри сумісні.

Перед проєктуванням необхідно перевірити:

• продуктивність кожної суміжної машини;
• напрямок руху продукту та готових мішків;
• висоту точок подавання і приймання;
• розміри та масу упаковки;
• принцип обміну керувальними сигналами;
• логіку зупинення в разі виникнення затору;
• електричні та пневматичні ресурси;
• наявність аспірації;
• доступний простір для експлуатації та обслуговування.

Продуктивність суміжних ділянок має бути узгоджена. Якщо фасувальна машина видає більше мішків, ніж здатен прийняти палетайзер, між ними буде потрібна накопичувальна система або обмеження робочого темпу. Якщо кінцева ділянка значно продуктивніша, її можливості використовуватимуться не повністю.

Вихідні дані для підготовки технічної пропозиції

Щоб підібрати обладнання відповідно до реального технологічного завдання, постачальнику необхідно надати такі відомості:

1. Характеристики продукту. Назва, призначення, склад, вологість, насипна щільність, гранулометрія, сипкість, абразивність і схильність до пилоутворення.
2. Маса фасування. Усі необхідні номінальні значення та допустимі відхилення.
3. Параметри мішка. Довжина, ширина, матеріал, кількість шарів та інші конструктивні особливості.
4. Характеристики клапана. Розмір, форма, матеріал і передбачуваний спосіб закривання.
5. Необхідна продуктивність. Кількість мішків за годину або хвилину чи обсяг продукції в тоннах за годину.
6. Рівень автоматизації. Ручне або автоматичне подавання мішків, контроль маси та відбраковування.
7. Додатковий контроль. Необхідність металодетекції та перевірки герметизації.
8. Параметри палетування. Розмір піддона, схема укладання, кількість мішків у шарі та висота вантажу.
9. Спосіб захисту палети. Обмотування стрейч-плівкою, stretch hood або інше рішення.
10. Наявне обладнання. Дані про бункери, конвеєри, палетайзери, інтерфейси та точки підключення.
11. План приміщення. Доступна площа, висота, розташування колон, проходів і зон обслуговування.

Бажано надати зразки продукту та порожніх мішків. Це дає змогу перевірити проходження матеріалу через дозувальну систему, його поведінку під час наповнення, сумісність клапана з патрубком і можливість досягнення необхідного робочого темпу.

Коли доцільна комплексна автоматизація

Автоматизація особливо ефективна за стабільного потоку продукту, повторюваних форматів мішків і необхідності узгодити фасування з кінцевою логістикою. У такій лінії подавання тари, дозування, контроль, транспортування й укладання виконуються як єдиний процес.

Під час вибору рівня автоматизації слід враховувати не лише зменшення ручної праці. Значення мають повторюваність маси, стабільність потоку, якість укладання на піддоні, безпека роботи персоналу та можливість подальшого розширення виробництва.

Якщо підприємство випускає кілька продуктів або використовує різні мішки, необхідно заздалегідь перевірити форматний діапазон, порядок очищення і тривалість переналагодження. Наявність змінних комплектів та сумісність форматів підтверджуються для конкретної машини.

Підбір лінії відповідно до виробничого завдання

Проєкт лінії для клапанних мішків починається з аналізу продукту та необхідного результату. Одному підприємству достатньо фасувальної машини з ручним установленням тари й відвідним конвеєром. Іншому потрібен автоматичний комплекс із подавачем мішків, контрольним зважуванням, герметизацією клапана, палетуванням і захистом готового вантажу.

PAGLIERANI дає змогу об’єднати ці операції в узгоджену систему. Водночас продуктивність, принцип дозування, спосіб роботи з мішком і склад периферійного обладнання повинні визначатися за фактичними параметрами виробництва, а не за однією номінальною характеристикою машини.

Для підготовки пропозиції надайте характеристики продукту, зразки упаковки, необхідну масу та продуктивність, параметри піддона, план приміщення і відомості про суміжне обладнання.

Зв’яжіться з ITP-GROUP, щоб підготувати технічне завдання та підібрати конфігурацію обладнання PAGLIERANI для фасування продукції у клапанні мішки.