Автоматическая фасовка муки в готовые бумажные пакеты требует согласованной работы системы подачи продукта, дозатора, механизма раскрытия упаковки, узла наполнения и оборудования для закрытия пакета. Мука относится к мелкодисперсным продуктам: она может пылить, насыщаться воздухом во время транспортирования и уплотняться в процессе фасования. Поэтому упаковочную машину выбирают не только по массе порции и номинальной скорости, но и по характеристикам конкретного продукта.

Для потребительской фасовки применяются предварительно изготовленные пакеты определенного размера и конструкции. Итальянская компания PAGLIERANI выпускает оборудование серии DA для работы с небольшими готовыми пакетами. В серию входят модели DA 20, DA 20 BIO, DA 40, DA 80, DA 80/5 и DA 120, рассчитанные на разные диапазоны массы и производственные нагрузки.

В этой статье рассматривается именно технологический выбор машин серии DA для фасовки муки в предварительно изготовленные бумажные пакеты. Оборудование для крупной промышленной тары, клапанных мешков и формирования пакетов из рулонного материала относится к другим категориям и требует отдельного расчета.

Особенности фасовки муки в готовые бумажные пакеты

Бумажная потребительская упаковка должна соответствовать конструкции машины, способу захвата и раскрытия, размерам формующего узла и выбранной технологии закрытия. Даже при одинаковой номинальной массе два пакета могут потребовать разных настроек или форматных деталей.

На результат фасования также влияют насыпная плотность, влажность, гранулометрический состав, текучесть и степень аэрации муки. Если продукт поступает к дозатору с нестабильной плотностью, объем одной и той же по массе порции может изменяться. Это необходимо учитывать при подборе размеров пакета и настройке дозирующего оборудования.

Автоматическая линия может последовательно выполнять следующие операции:

• подачу предварительно изготовленных пакетов из магазина;
• захват, раскрытие и фиксацию пакета;
• дозирование или взвешивание муки;
• наполнение упаковки;
• осаживание продукта с помощью вибрации;
• подготовку верхнего края пакета;
• закрытие упаковки выбранным способом;
• проверку массы и отбраковку при соответствующей комплектации;
• нанесение переменной маркировки;
• передачу готового пакета на групповую упаковку или паллетирование.

Не все перечисленные операции обязательно входят в базовую комплектацию машины. Состав линии определяется техническим заданием, требуемым уровнем автоматизации и организацией дальнейшей логистики.

Этапы автоматической упаковки муки

Подача и раскрытие пустого пакета

Предварительно изготовленные пакеты размещаются в магазине упаковочной машины. Система поочередно забирает их, перемещает в рабочую зону, раскрывает горловину и фиксирует упаковку перед наполнением.

Количество магазинов и принцип перемещения зависят от модели. Например, DA 80 оснащается двумя параллельными магазинами, а в DA 120 предусмотрены три магазина. В последней модели пакеты перемещаются группами по три через последовательные рабочие станции.

Для стабильной подачи важно выдерживать согласованные с производителем размеры пакета, качество склейки и геометрию заготовки. Деформированные или слипшиеся пакеты могут затруднять автоматический захват и раскрытие.

Дозирование муки

После фиксации пакета в него подается заданная порция продукта. Для порошкообразных материалов может применяться вертикальный шнековый дозатор. Такое оборудование управляет подачей продукта посредством вращения шнека и подбирается с учетом требуемой дозы, свойств муки и производительности линии.

В зависимости от исполнения шнековый дозатор может комплектоваться внутренней мешалкой, регулируемым приводом, пневматическими отсечными заслонками и патрубком для подключения системы удаления пыли. Мешалка помогает поддерживать подачу продукта к шнеку, а отсечные элементы ограничивают неконтролируемое просыпание после завершения дозы.

Если в технологическом процессе требуется взвешивание, упаковочная машина может быть интегрирована с весовым оборудованием. Выбор между объемным и весовым принципом выполняется после анализа характеристик муки и требований к готовой упаковке.

Наполнение и удаление воздуха из продукта

Во время перемещения мука может насыщаться воздухом, из-за чего ее объем непосредственно после наполнения оказывается больше объема осевшего продукта. Для подготовки пакета к закрытию в машинах серии DA применяется вибрационное осаживание.

Вибрация способствует уплотнению содержимого и уменьшению количества воздуха между частицами. Пакет становится компактнее, а свободная верхняя часть упаковки подготавливается к последующей обработке. Параметры вибрации должны соответствовать продукту, массе дозы и конструкции пакета.

Подготовка горловины и закрытие пакета

После наполнения и осаживания продукта машина обрабатывает верхнюю часть упаковки. Способ закрытия выбирают с учетом конструкции пакета и применяемых материалов. В составе линии могут использоваться фальцевание, склеивание, сшивание или сварка совместимого внутреннего слоя.

Для машин серии DA производитель предусматривает разные конфигурации формирования и закрытия, включая варианты fin и flat-top (brick). Доступность конкретного исполнения необходимо проверять для выбранной модели, формата и материала пакета.

Отвод и контроль готовой упаковки

Закрытый пакет передается на отводящий транспортер. Далее могут выполняться контроль массы, проверка металлоискателем, нанесение даты и номера партии, этикетирование или отбраковка продукции, которая не соответствует установленным параметрам.

Проверка массы после закрытия позволяет контролировать не только работу дозатора, но и итоговую упаковку. При интеграции контрольных весов с системой управления результаты измерения могут использоваться для корректировки дозирования в пределах возможностей выбранного оборудования.

Модели PAGLIERANI серии DA

Линейка оборудования для фасовки в бумажные пакеты включает машины для разных диапазонов массы и производственных задач. Указанная производителем масса относится к определенной плотности продукта, поэтому ее нельзя рассматривать отдельно от размеров пакета и характеристик муки.

PAGLIERANI DA 20

DA 20 предназначена для небольших предварительно изготовленных пакетов массой от 500 г до 1,5 кг. Машина ориентирована на сравнительно невысокую производительность и использует четырехстанционный карусельный принцип работы.

В технологическом цикле выполняются подача пакета, наполнение, вибрационное осаживание продукта и подготовка верхней части упаковки к закрытию. Фактическая комплектация определяется видом продукта и конструкцией пакета.

PAGLIERANI DA 20 BIO

DA 20 BIO рассчитана на небольшие пакеты массой от 1 до 5 кг и применяется при невысокой производственной нагрузке. Модель рассматривается для проектов, в которых диапазон массы превышает возможности стандартной DA 20, но высокая скорость линии не является основным требованием.

PAGLIERANI DA 40

DA 40 работает с предварительно изготовленными пакетами массой от 500 г до 5 кг и предназначена для средних производственных нагрузок. Компактная конструкция позволяет использовать машину в проектах с ограниченным пространством, однако окончательная планировка должна учитывать зоны обслуживания, подачу продукта и отвод упаковки.

Конструкция DA 40 допускает применение для порошкообразных и гранулированных продуктов. Для отдельных задач могут быть установлены два различных дозатора, что дает возможность адаптировать машину к согласованным продуктам. Возможность работы с несколькими видами муки и порядок переналадки необходимо подтвердить во время проектирования.

PAGLIERANI DA 80 и DA 80/5

DA 80 предназначена для автоматической упаковки небольших пакетов при высокой производственной нагрузке. Базовая версия работает с диапазоном от 500 г до 2,5 кг, а DA 80/5 — от 500 г до 5 кг.

Для DA 80 производитель указывает механическую производительность до 80 пакетов в минуту, а для DA 80/5 — до 40 пакетов в минуту. Эти показатели не следует использовать как гарантированную эксплуатационную скорость: фактический результат зависит от продукта, размеров пакета, дозы, способа закрытия, состава дополнительного оборудования и организации подачи упаковочных материалов.

Отдельное описание конфигурации и рабочего процесса представлено на странице фасовочной машины PAGLIERANI DA 80 для муки.

PAGLIERANI DA 120

DA 120 предназначена для предварительно изготовленных бумажных пакетов массой от 500 г до 1 кг и рассчитана на очень высокую производственную нагрузку. Пакеты перемещаются группами по три через 14 последовательных станций.

Выбор DA 120 оправдан только после анализа всей линии. Производительность упаковочной машины должна быть согласована со скоростью подачи муки, работой дозирующей системы, оборудованием для закрытия и возможностями последующих участков.

Сравнение диапазонов фасовки

Для ряда моделей указанные диапазоны относятся к продуктам с удельной массой от 0,5 до 0,8 кг/дм³. Если фактическая плотность муки отличается, необходимо дополнительно проверить вместимость пакета и допустимый формат машины.

Как свойства муки влияют на комплектацию машины

Насыпная плотность и объем дозы

Масса пакета не определяет его необходимый объем без данных о насыпной плотности продукта. Чем ниже плотность муки, тем больше пространства потребуется для размещения заданной дозы. При выборе формата необходимо учитывать состояние продукта непосредственно в момент наполнения, а не только после окончательного осаживания.

Текучесть и склонность к уплотнению

Разные виды муки неодинаково перемещаются по бункерам и каналам дозатора. Продукт может зависать, образовывать уплотненные участки или поступать неравномерно. Геометрия бункера, применение мешалки и режим работы шнека должны соответствовать поведению конкретной муки.

Аэрация продукта

После пневматического транспортирования или интенсивного перемещения мука может содержать больше воздуха и занимать больший объем. Если характеристики продукта перед дозатором нестабильны, это влияет на наполнение и форму готового пакета. Систему подачи необходимо согласовать с дозирующим и упаковочным участками.

Пылеобразование

Во время выгрузки мелкие частицы могут попадать на оборудование и в зону закрытия пакета. Поэтому при проектировании оценивают конструкцию разгрузочного патрубка, скорость подачи, положение горловины пакета и возможность подключения аспирации.

Удаление пыли не заменяет правильную настройку процесса. Эффективный результат достигается сочетанием подходящего дозатора, контролируемой подачи продукта, локального отбора воздуха и регулярной очистки доступных узлов машины.

Контроль массы и качества упаковки

Изменение плотности и текучести муки может влиять на результаты дозирования, поэтому контроль готовой упаковки следует рассматривать как отдельную технологическую операцию. Контрольные весы устанавливаются после упаковочной машины и сравнивают фактическую массу каждого пакета с заданными пределами.

В зависимости от проекта система может регистрировать результаты, удалять пакеты за пределами допуска и передавать корректирующий сигнал дозатору. Возможность обратной связи и алгоритм корректировки определяются конфигурацией оборудования.

Кроме массы, на линии могут контролироваться:

• наличие и правильное положение пакета;
• готовность пакета к наполнению;
• выполнение дозирующего цикла;
• целостность и положение верхней части упаковки;
• наличие маркировки;
• прохождение пакета через контрольное оборудование;
• корректный отвод несоответствующей продукции.

Параметры бумажного пакета

До выбора машины необходимо предоставить чертеж или образцы упаковки. Обозначения «пакет 1 кг» недостаточно, поскольку пакеты одинаковой вместимости могут различаться по ширине, высоте, глубине складок, материалу и конструкции верхней части.

При согласовании формата проверяются:

• ширина и общая высота пакета;
• размер боковых складок;
• конструкция и размеры дна;
• толщина и структура материала;
• жесткость бумажной заготовки;
• положение клеевых соединений;
• способ раскрытия горловины;
• предусмотренная технология закрытия;
• размер свободной верхней части после наполнения;
• требования к внешнему виду готовой упаковки.

Если предприятие планирует выпускать несколько форматов, для каждого из них необходимо проверить рабочий диапазон оборудования и перечень сменных деталей. Также следует учитывать продолжительность переналадки и порядок очистки машины при переходе на другой продукт.

Групповая упаковка и паллетирование

После проверки отдельные пакеты могут поступать на участок вторичной упаковки. Здесь они формируются в группы, укладываются в короба или оборачиваются термоусадочной пленкой. Конкретная схема зависит от массы пакета, требований торговой сети и способа транспортирования.

В составе комплексных решений PAGLIERANI может применяться оборудование для группирования и термоусадочной упаковки. Например, бандлер F/70 формирует группы пакетов и оборачивает их пленкой, после чего упаковка направляется через термоусадочную печь. Возможность использования этого оборудования определяется параметрами конкретного пакета и требуемой схемой группирования.

При полностью автоматизированном процессе вторичная упаковка передается на паллетирование. Для проектов с роботизированной укладкой необходимо заранее определить размеры пакета или короба, массу, количество единиц в слое, схему палеты и требования к межслойным прокладкам. Пример такой операции представлен на странице робота-паллетайзера для пакетов с мукой.

Состав комплексной линии фасовки

Конфигурация автоматической линии формируется вокруг требуемого производственного процесса. Типовая последовательность может включать:

1. подачу муки из производственного или накопительного бункера;
2. поддержание требуемого уровня продукта над дозатором;
3. дозирование или взвешивание;
4. подачу готового бумажного пакета из магазина;
5. раскрытие и фиксацию упаковки;
6. наполнение пакета;
7. вибрационное осаживание муки;
8. очистку или подготовку верхней части упаковки;
9. закрытие пакета;
10. контроль массы и отбраковку;
11. маркировку или этикетирование;
12. групповую упаковку;
13. паллетирование;
14. обмотку сформированного поддона.

Для небольшого производства может быть достаточно упаковочной машины, дозатора и узла закрытия. При увеличении производственной нагрузки возрастает значение автоматической подачи пакетов, контроля массы, синхронизации транспортеров и механизации операций после фасования.

Какие данные нужны для выбора модели

Сравнивать DA 20, DA 40, DA 80 и DA 120 только по максимальной скорости некорректно. Машина должна соответствовать продукту, пакету и всей технологической цепочке. Для подготовки технического предложения необходимо определить:

• вид муки — пшеничная, ржаная, кукурузная или другой продукт;
• характеристики продукта — насыпную плотность, влажность, текучесть и склонность к аэрации;
• массу дозы — все форматы, которые планируется выпускать;
• параметры пакета — размеры, материал, складки, конструкцию дна и горловины;
• способ закрытия — в соответствии с конструкцией упаковки;
• целевую производительность — не только максимальную, но и рабочую скорость линии;
• допустимое отклонение массы и способ ее контроля;
• систему подачи продукта к дозирующему оборудованию;
• требования к аспирации в зоне наполнения;
• состав маркировки и контроля готовой упаковки;
• схему групповой упаковки и параметры транспортной тары;
• план помещения с высотой, коммуникациями и доступными зонами обслуживания.

Для проверки совместимости желательно предоставить образцы муки и бумажных пакетов. Испытания помогают оценить поведение продукта при подаче и дозировании, качество раскрытия упаковки, осаживание содержимого и выбранный способ закрытия.

Подготовка проекта упаковочной линии

ITP-GROUP помогает собрать исходные данные, сформировать техническое задание и согласовать с PAGLIERANI состав оборудования. Проектирование включает выбор дозатора, модели упаковочной машины, системы закрытия, контрольных устройств и оборудования для операций после фасования.

Перед поставкой также необходимо согласовать расположение линии, направление движения продукта и упаковки, точки подключения коммуникаций и доступ к узлам для обслуживания. После поставки могут быть выполнены монтаж и пусконаладка оборудования, настройка рабочих режимов и обучение персонала.

Чтобы подготовить предложение, направьте данные о муке, образцы или чертежи бумажных пакетов, перечень масс фасовки, требуемую производительность и план производственного помещения.