Автоматизована лінія фасування сипучих продуктів у клапанні мішки повинна узгоджувати роботу вагового обладнання, фасувальної машини, системи подавання порожньої тари, транспортерів і обладнання для обробки заповнених мішків. Конфігурацію такої системи визначають властивості матеріалу, конструкція мішка, необхідна маса фасування та операції, які виконуються після наповнення.

Італійський виробник PAGLIERANI розробляє машини та комплексні лінії для зважування, фасування, контролю, палетування й пакування готових палет. Для роботи з попередньо виготовленими клапанними мішками компанія пропонує кілька серій обладнання, розрахованих на продукти з різними фізичними властивостями.

Ця стаття присвячена саме технічній побудові ліній PAGLIERANI: від вибору фасувальної машини та встановлення мішка на патрубок до контрольного зважування, відбракування, палетування й обмотування готової палети.

Принцип фасування у клапанні мішки

Клапанний мішок має спеціальний отвір, через який продукт надходить усередину упаковки. Перед початком циклу клапан встановлюється на фасувальний патрубок, мішок фіксується у робочому положенні, після чого машина виконує наповнення.

На відміну від мішків із відкритим верхом, клапанна упаковка не потребує повного розкривання горловини. Водночас конструкція клапана, його розмір, матеріал тари та спосіб закривання повинні відповідати фасувальному патрубку й обладнанню наступних операцій.

Залежно від моделі PAGLIERANI зважування може виконуватися окремим ваговим пристроєм або безпосередньо під час фасування. Спосіб подавання продукту також підбирають індивідуально, оскільки дрібнодисперсний порошок, абразивний мінеральний матеріал і гранульований продукт по-різному поводяться всередині бункерів, живильників та завантажувальних каналів.

Загальна інформація про цей вид упаковки та доступні технології представлена в розділі обладнання для фасування у клапанні мішки.

Машини PAGLIERANI для клапанних мішків

Вибір моделі залежить передусім від характеристик продукту та необхідної схеми зважування. PAGLIERANI пропонує окремі рішення для дрібнодисперсних і змішаних порошків, тонких сухих мінеральних матеріалів, а також грубих та абразивних порошків.

SIMPLE A1 для дрібнодисперсних і змішаних порошків

PAGLIERANI SIMPLE A1 призначена для наповнення попередньо виготовлених клапанних мішків дрібнодисперсними та змішаними порошками. Машина може працювати разом із ваговим обладнанням і встановлюватися як окремий фасувальний вузол або як частина лінії з кількома машинами.

Для SIMPLE A1 виробник зазначає стандартні фасувальні патрубки для клапанів розміром 110, 130, 150 і 180 мм. Патрубки для інших розмірів можуть розглядатися як спеціальне виконання.

У зоні наповнення передбачене підключення до системи аспірації. Конструкція обладнання мінімізує ділянки, на яких може накопичуватися пил, що має значення під час роботи з дрібнодисперсними продуктами.

TP 21 для тонкодисперсних сухих порошків

PAGLIERANI TP 21 поєднує зважування та фасування у попередньо виготовлені клапанні мішки. Машина орієнтована на роботу з тонкодисперсними сухими порошками, а контроль маси виконується електронною системою з тензометричними датчиками.

TP 21 може встановлюватися окремо або у багатомашинній конфігурації. Офіційні матеріали PAGLIERANI передбачають побудову лінії, що складається максимум із чотирьох таких машин. Автоматизація подавання порожніх мішків виконується шляхом інтеграції з подавачем FB.

Для зменшення викидів пилу під час наповнення може використовуватися надувний фасувальний патрубок. Застосування такого рішення потребує сумісного мікроперфорованого мішка з клапаном, оснащеним зовнішньою манжетою, придатною для герметизації.

FLU 83 для грубих та абразивних порошків

PAGLIERANI FLU 83 — вагова фасувальна машина для попередньо виготовлених клапанних мішків, розрахована на грубі й абразивні порошки. Її сфера застосування охоплює харчову, хімічну та гірничу промисловість, але придатність обладнання до конкретного матеріалу необхідно підтверджувати на етапі технічного опрацювання.

Модульна конструкція дає змогу формувати системи з двох, трьох або чотирьох фасувальних машин, об’єднаних електронною системою зважування на тензометричних датчиках. Обладнання має патрубок для підключення аспірації та регульовану за висотою опору мішка.

Стандартні патрубки FLU 83 призначені для клапанів розміром 90, 110, 130 і 150 мм. Остаточну сумісність необхідно перевіряти за кресленням або фізичним зразком мішка.

Які продукти можна фасувати

Сфера застосування лінії визначається не лише галуззю підприємства, а й фактичними властивостями матеріалу. Обладнання PAGLIERANI для клапанних мішків може використовуватися для фасування:

• борошна та окремих продуктів переробки зерна;
• цукру і солі;
• кормових продуктів;
• цементу, вапна та гіпсу;
• сухих будівельних сумішей;
• мінеральних порошків;
• хімічних і нафтохімічних продуктів;
• добрив;
• інших порошкоподібних або сипких матеріалів, сумісних із вибраною системою фасування.

Назва продукту сама по собі не є достатньою підставою для вибору машини. Наприклад, два порошки одного призначення можуть суттєво відрізнятися за гранулометричним складом, насипною щільністю, вологістю, аерацією, абразивністю та схильністю до утворення пилу.

Перед визначенням моделі бажано надати виробнику зразок матеріалу для перевірки. Це дає змогу оцінити його поведінку під час подавання, зважування та заповнення мішка.

Послідовність роботи автоматизованої лінії

1. Накопичення порожніх мішків

Попередньо виготовлені клапанні мішки розміщуються у магазині автоматичного подавача. Місткість магазину та спосіб поповнення визначаються компонуванням лінії й організацією роботи оператора.

Для стабільного автоматичного захоплення мішки повинні мати однакову геометрію, правильне положення клапана та характеристики матеріалу, погоджені з виробником обладнання.

2. Автоматичне подавання мішка

Подавач PAGLIERANI FB автоматизує цикл установлення порожнього клапанного мішка. Система дістає мішок із магазину, позиціонує його та передає до фасувальної машини.

У конфігурації з FB оператор контролює роботу комплексу та поповнює запас порожньої тари. Можливість автоматичної подачі залежить від форми, жорсткості, матеріалу й точності виготовлення мішків.

3. Установлення клапана на патрубок

Подавач установлює клапан мішка на фасувальний патрубок. Система контролює наявність тари та її положення, після чого дозволяє запуск циклу наповнення.

Розмір патрубка повинен відповідати внутрішній геометрії клапана. Неправильно підібране співвідношення може ускладнити автоматичне встановлення, спричинити витік продукту або перешкодити нормальному зняттю наповненого мішка.

4. Зважування і наповнення

Продукт подається до вагового обладнання, а потім у мішок, або зважується безпосередньо під час фасування — залежно від конструкції машини. Електронна система керує подаванням матеріалу та завершує цикл після досягнення заданої маси.

Швидкість наповнення визначається комплексом чинників: властивостями продукту, розміром клапана, масою порції, способом подавання, відведенням повітря з мішка та режимом роботи вагової системи.

5. Зняття та відведення заповненого мішка

Після завершення фасування мішок знімається з патрубка й передається на транспортер. Висота падіння та положення тари під час передавання повинні враховувати масу упаковки, міцність матеріалу і поведінку продукту всередині мішка.

Далі упаковка може проходити через пристрій вирівнювання, систему закривання клапана, обладнання контролю якості або надходити безпосередньо до ділянки палетування.

Закривання та герметизація клапана

Спосіб закривання залежить від конструкції мішка і вимог до готової упаковки. У деяких клапанних мішках клапан закривається під дією тиску продукту та конструкції тари. Для інших потрібна додаткова герметизація.

Ультразвукове запаювання

PAGLIERANI пропонує вбудовані системи ультразвукового запаювання, а також окремий лінійний запаювач G 327. Таке обладнання використовується для клапанних мішків із внутрішнім термопластичним шаром, сумісним з ультразвуковою технологією.

Перед вибором запаювача необхідно перевірити матеріал клапана, його геометрію та поведінку після наповнення. Наявність внутрішнього полімерного шару ще не гарантує сумісності без випробування конкретного мішка.

Закривання самоклейною етикеткою

Для відповідних конструкцій тари клапан може закриватися шляхом нанесення самоклейної етикетки. Такий спосіб також потребує узгодження матеріалу мішка, розміру етикетки та стану поверхні в зоні її нанесення.

Контроль заповнених мішків

Після фасування лінія може бути доповнена пристроями перевірки готової упаковки. Їхній склад визначається технологічними вимогами підприємства та характеристиками продукту.

CP 812 — контрольні ваги

PAGLIERANI CP 812 призначені для контрольного зважування заповнених мішків у потоці. Такий пристрій перевіряє масу упаковки після фасування та передає результат до системи керування.

MD 2002 — металодетектор

PAGLIERANI MD 2002 використовується для виявлення металевих включень у заповнених мішках. Доцільність застосування металодетектора та його конфігурація залежать від продукту, матеріалу тари й вимог виробництва.

RJCT 368/10 — відбраковувач мішків

PAGLIERANI RJCT 368/10 видаляє з потоку упаковки, які не відповідають установленим параметрам. Відбраковувач може працювати у складі контрольної ділянки разом із вагами або іншим інспекційним обладнанням.

Інші рішення для перевірки продукції та упаковки представлені в розділі обладнання для контролю якості.

Палетування та пакування готових палет

Якщо підприємство випускає значну кількість мішків, продуктивність фасувальної ділянки необхідно узгодити з можливостями системи палетування. Накопичення упаковок між машинами може порушувати безперервність роботи всієї лінії.

Традиційні палетайзери

Палетайзери традиційного типу формують шари за заданою схемою та послідовно укладають їх на палету. Такі системи застосовуються у проектах зі стабільним потоком однотипної упаковки та визначеною схемою укладання.

Роботизовані палетайзери

Роботизовані палетайзери можуть працювати з різними схемами укладання та обслуговувати одну або кілька виробничих ліній. Тип захоплення підбирають відповідно до форми, маси, матеріалу та міцності заповненого мішка.

Обмотування сформованої палети

Після укладання мішків палета може бути передана на обладнання для обмотування стретч-плівкою або на систему формування захисного чохла. Спосіб кінцевого пакування вибирають з урахуванням умов зберігання, транспортування та необхідної стійкості вантажу.

Параметри технічного завдання

Для підбору фасувальної машини та розрахунку всієї лінії постачальнику необхідні вихідні дані про продукт, упаковку і виробничий процес.

• Назва і склад продукту. Необхідно вказати основні компоненти та можливі варіанти рецептури.
• Гранулометричний склад. Важливі розмір частинок, частка дрібної фракції та однорідність матеріалу.
• Насипна щільність. Якщо вона змінюється, потрібно зазначити мінімальне та максимальне значення.
• Сипкість та аерація. Слід описати схильність продукту зависати, ущільнюватися або утримувати повітря.
• Абразивність. Ця характеристика впливає на матеріали та конструкцію контактних деталей.
• Вологість і температура. Параметри необхідно зазначати для продукту в момент фасування.
• Утворення пилу. Інформація потрібна для проєктування аспірації та робочої зони.
• Маса фасування. Необхідно перелічити всі заплановані номінали.
• Необхідна продуктивність. Її слід указувати в мішках за годину та, за можливості, у тоннах за годину.
• Конструкція мішка. Потрібні креслення, матеріал, розміри тари та клапана.
• Спосіб закривання. Необхідно визначити, чи потрібне ультразвукове запаювання або інша операція.
• Контрольні операції. Зазначають необхідність контрольного зважування, металодетекції та відбракування.
• Палетування. Потрібні розміри палети, схема укладання, кількість мішків у шарі та загальна висота вантажу.
• План приміщення. На кресленні вказують доступний простір, висоту, колони, проходи та точки підключення комунікацій.

Креслення або фізичні зразки клапанних мішків бажано передати до остаточного погодження обладнання. Особливо це важливо для автоматичного подавача та системи герметизації клапана.

Від чого залежить продуктивність лінії

Для всіх машин PAGLIERANI не існує єдиного показника продуктивності. Кількість заповнених мішків за годину залежить від конкретної моделі та умов її застосування.

На фактичний результат впливають:

• плинність і насипна щільність продукту;
• маса однієї порції;
• розмір клапана;
• швидкість відведення повітря з мішка;
• спосіб зважування та подавання матеріалу;
• наявність автоматичного подавача порожньої тари;
• тривалість закривання клапана;
• пропускна здатність контрольного обладнання;
• можливості транспортерів і палетайзера.

Під час проєктування потрібно визначити найповільніший вузол. Якщо фасувальна машина працює швидше, ніж запаювач, контрольні ваги або палетайзер, саме наступна операція обмежуватиме продуктивність комплексу.

Інтеграція PAGLIERANI у наявне виробництво

Окрему фасувальну машину або комплекс PAGLIERANI можна інтегрувати в чинну виробничу систему після перевірки технічної сумісності. Для цього аналізують:

• спосіб і висоту подавання продукту;
• продуктивність попереднього технологічного обладнання;
• розташування бункерів та аспіраційних каналів;
• наявні транспортери для заповнених мішків;
• параметри електроживлення та пневматичної системи;
• інтерфейси обміну сигналами між машинами;
• доступний простір для обслуговування й очищення;
• пропускну здатність ділянки палетування.

Перед монтажем необхідно підготувати схему розміщення, погодити точки підключення та визначити межі відповідальності між окремими системами. Інформація про відповідні роботи представлена на сторінці монтажу, пусконалагодження та навчання персоналу.

Лінія PAGLIERANI для конкретного виробництва

Фасувальне обладнання для клапанних мішків необхідно розглядати як частину єдиного технологічного комплексу. Стабільність роботи залежить від узгодження вагової системи, фасувальної машини, подавача тари, транспортерів, засобів контролю та обладнання для формування палет.

ITP-GROUP допомагає сформувати технічне завдання, погодити характеристики продукту й мішка, визначити склад автоматизації та підготувати компонування лінії PAGLIERANI.

Щоб отримати технічну пропозицію, надайте опис продукту, необхідну масу фасування, зразок клапанного мішка, планову продуктивність і інформацію про операції після наповнення.