Обладнання для пакування кави

Основою автоматизованого комплексу зазвичай є вертикальна фасувально-пакувальна машина типу VFFS. Вона розмотує рулонний матеріал, формує з нього пакет, приймає відміряну дозу кави, виконує зварювання швів і відокремлює готову упаковку.

Машина працює разом із дозатором, системою подавання продукту та відвідним конвеєром. За потреби до комплексу додають аплікатор клапана, вузол подавання газу, маркувальне і контрольне обладнання. Така модульна побудова дає змогу створити як окрему фасувальну ділянку, так і комплексну автоматичну лінію.

Італійська компанія DOLZAN IMPIANTI виготовляє вертикальні пакувальні машини з 1962 року. В офіційній програмі виробника представлені рішення для зернової та меленої кави, вакуумного пакування, пакетів Stabilo і Doy-style, монодоз, капсул та напівавтоматичного фасування.

Властивості продукту безпосередньо визначають конструкцію дозувального вузла:

• Кава в зернах. Для дозування можуть використовуватися лінійні або мультиголовкові ваги. Вибір залежить від необхідної точності, продуктивності, маси порції та допустимого механічного впливу на зерно.

• Мелена кава. Для порошкоподібного продукту DOLZAN застосовує об’ємний шнековий дозатор. Під час підбору враховують насипну густину, ступінь помелу, сипкість і поведінку продукту після обсмажування.

• Порційна кава. Окремі машини призначені для виготовлення монодоз, стіків або наповнення капсул із подальшим запечатуванням.

Виробник також демонструє вертикальну машину з двома дозувальними системами: шнековою для меленої кави та лінійною або мультиголовковою вагою для зерна. Можливість роботи з обома продуктами потрібно підтверджувати для конкретної комплектації, оскільки вона залежить від конструкції машини, формату пакета й передбаченої процедури очищення.

• автоматично подає каву до дозатора;

• відмірює задану порцію відповідним способом;

• формує пакет із рулонного пакувального матеріалу;

• наповнює та герметично закриває упаковку;

• зменшує кількість ручних операцій на фасувальній ділянці;

• створює умови для захисту кави від кисню та зовнішнього середовища;

• наносить дату, номер партії або інше маркування за наявності відповідного пристрою;

• передає готові пакети на контроль, групування або вторинне пакування.

Підготовка і подавання продукту

Зернова або мелена кава надходить із накопичувальної ємності до дозатора. Спосіб транспортування підбирають так, щоб забезпечити стабільне завантаження, не допустити тривалих пауз і врахувати властивості продукту. Рівномірне живлення дозатора важливе для повторюваності порцій та узгодженої роботи всієї лінії.

Дозування кави

Ваговий дозатор визначає порцію за масою, а шнековий подає заданий об’єм продукту шляхом контрольованого обертання шнека. Фактичні показники точності та швидкості залежать від конфігурації, характеристик кави, величини дози й режиму роботи. Тому остаточний вибір бажано робити після випробувань із продуктом замовника.

Формування, наповнення та запаювання пакета

Рулонний матеріал проходить через формувальний вузол і перетворюється на рукав або пакет заданої геометрії. Після створення нижнього шва дозатор подає порцію кави. Машина закриває упаковку, виконує необхідні поздовжні та поперечні шви, а потім відокремлює готовий пакет.

Для плівки з друком може використовуватися фотомітка, за якою система контролює крок подавання матеріалу та положення рисунка відносно швів і лінії різання.

Відведення та контроль готової упаковки

Сформовані пакети передаються конвеєром до наступної операції. Лінію можна доповнити контрольними вагами, металодетектором, системою відбракування та обладнанням для групового пакування. Склад контрольної ділянки визначають за вимогами підприємства і характеристиками готової продукції.

За офіційною інформацією DOLZAN, обладнання для кавової галузі може виготовляти кілька видів упаковки:

• пакет Pillow — стандартна м’яка упаковка з поздовжнім і поперечними швами;

• пакет із квадратним або плоским дном — стійкіший формат для викладення товару;

• Stabilo — пакет із чотирма або п’ятьма вертикальними швами залежно від виконання;

• вакуумний брикет — компактна геометрично сформована упаковка зі зниженим вмістом повітря;

• Doy-style — пакет, який може комплектуватися застібкою типу open-close;

• монодоза або стік — порційний формат для визначеної кількості меленої кави;

• кавова капсула — жорстка порційна упаковка, конструкція якої залежить від сумісної системи заварювання;

• мультипак — групова упаковка кількох первинних одиниць.

Не кожна машина підтримує всі перелічені формати. Під час замовлення потрібно погодити геометрію пакета, діапазон розмірів, структуру матеріалу, тип швів, наявність клапана або застібки та перелік необхідних форматних частин.

Вакуумна пакувальна машина DOLZAN формує пакет із плоского рулонного матеріалу, наповнює його та обробляє у вакуумній камері, розташованій у нижній частині машини. Камера може мати одинарне або подвійне виконання залежно від виробничого завдання.

Результатом є щільний прямокутний брикет, зручний для укладання в короби та транспортування. Вакуум зменшує кількість повітря всередині упаковки, однак збереження продукту залежить також від бар’єрних властивостей матеріалу та якості зварних швів. Виробник вказує, що машина може формувати не лише вакуумні брикети, а й пакети Pillow або упаковку з плоским дном без вакуумування — за відповідного виконання.

Після обсмажування кава виділяє газ, тому для певних форматів застосовують односторонній дегазаційний клапан. Він забезпечує вихід газів із пакета та обмежує надходження зовнішнього повітря. Це допомагає підтримувати цілісність упаковки й захищати аромат продукту від окиснення.

Аплікатор клапана інтегрують у пакувальний комплекс як окремий функціональний вузол. До початку проєктування необхідно визначити тип клапана, його розташування, сумісність із матеріалом і спосіб кріплення. Сам факт наявності клапана не замінює правильного підбору бар’єрної плівки та режимів герметизації.

Система подавання азоту використовується для заміщення частини повітря в упаковці перед остаточним запаюванням. За інформацією DOLZAN, оператор може керувати цією системою через налаштування машини. Її практична ефективність залежить від конструкції пакета, газового режиму, герметичності швів і бар’єрних характеристик матеріалу.

Вакуумування, дегазаційний клапан і подавання азоту виконують різні технологічні функції. Вибирати спосіб пакування потрібно з урахуванням виду кави, часу дегазації після обсмажування, запланованого терміну реалізації та прийнятої на підприємстві технології.

DOLZAN проєктує обладнання для подавання, наповнення та герметизації капсул різної конструкції. Виробник згадує виконання для форматів, сумісних із системами Nespresso, Lavazza, Tchibo та K-Cup. Це не означає універсальності однієї машини: комплект форматних деталей розробляється під конкретний корпус капсули, фільтр і кришку.

До складу капсульної лінії можуть входити операції встановлення внутрішнього фільтра, дозування меленої кави, приварювання фільтрувального або покривного матеріалу, контролю та картонування. Точний склад визначають після отримання зразків капсули, кришки й продукту.

Для порційного пакування меленої кави також застосовуються машини для монодоз і стіків. Їх потрібно розглядати окремо від обладнання для капсул, оскільки вони працюють з іншим пакувальним матеріалом і формують іншу конструкцію упаковки.

Пакувальну машину можна включити в комплекс, що охоплює шлях продукту від накопичувальної ємності до готового транспортного короба. До складу проєкту можуть входити:

• бункери та системи подавання кави;

• шнекові, лінійні або мультиголовкові дозатори;

• аплікатор дегазаційного клапана;

• система подавання азоту;

• принтер дати та номера партії;

• контрольні ваги й пристрій відбракування;

• металодетектор;

• приймальні та з’єднувальні конвеєри;

• обладнання для групового і картонного пакування;

• системи керування та синхронізації машин.

Інтеграція з наявною лінією можлива після перевірки швидкості обладнання, висоти подавання і відведення, напрямку руху продукції, доступного простору та інтерфейсів керування. Якщо ці параметри не узгодити заздалегідь, окрема швидка машина не забезпечить потрібного випуску всього комплексу.