Автоматизированная линия фасовки сыпучих продуктов в клапанные мешки должна согласовывать работу весового оборудования, фасовочной машины, системы подачи пустой тары, транспортеров и оборудования для обработки заполненных мешков. Конфигурацию такой системы определяют свойства материала, конструкция мешка, необходимая масса фасовки и операции, выполняемые после наполнения.

Итальянский производитель PAGLIERANI разрабатывает машины и комплексные линии для взвешивания, фасовки, контроля, палетирования и упаковки готовых палет. Для работы с предварительно изготовленными клапанными мешками компания предлагает несколько серий оборудования, рассчитанных на продукты с разными физическими свойствами.

Эта статья посвящена техническому построению линий PAGLIERANI: от выбора фасовочной машины и установки мешка на патрубок до контрольного взвешивания, отбраковки, палетирования и обмотки готовой палеты.

Принцип фасовки в клапанные мешки

Клапанный мешок имеет специальное отверстие, через которое продукт поступает внутрь упаковки. Перед началом цикла клапан устанавливается на фасовочный патрубок, мешок фиксируется в рабочем положении, после чего машина выполняет наполнение.

В отличие от мешков с открытым верхом, клапанная упаковка не требует полного раскрытия горловины. При этом конструкция клапана, его размер, материал тары и способ закрытия должны соответствовать фасовочному патрубку и оборудованию последующих операций.

В зависимости от модели PAGLIERANI взвешивание может выполняться отдельным весовым устройством или непосредственно во время фасовки. Способ подачи продукта также подбирают индивидуально, поскольку мелкодисперсный порошок, абразивный минеральный материал и гранулированный продукт по-разному ведут себя внутри бункеров, питателей и загрузочных каналов.

Общая информация об этом виде упаковки и доступных технологиях представлена в разделе оборудования для фасовки в клапанные мешки.

Машины PAGLIERANI для клапанных мешков

Выбор модели зависит прежде всего от характеристик продукта и необходимой схемы взвешивания. PAGLIERANI предлагает отдельные решения для мелкодисперсных и смешанных порошков, тонких сухих минеральных материалов, а также грубых и абразивных порошков.

SIMPLE A1 для мелкодисперсных и смешанных порошков

PAGLIERANI SIMPLE A1 предназначена для наполнения предварительно изготовленных клапанных мешков мелкодисперсными и смешанными порошками. Машина может работать совместно с весовым оборудованием и устанавливаться как отдельный фасовочный узел или как часть линии с несколькими машинами.

Для SIMPLE A1 производитель указывает стандартные фасовочные патрубки для клапанов размером 110, 130, 150 и 180 мм. Патрубки для других размеров могут рассматриваться как специальное исполнение.

В зоне наполнения предусмотрено подключение к системе аспирации. Конструкция оборудования минимизирует участки, на которых может накапливаться пыль, что имеет значение при работе с мелкодисперсными продуктами.

TP 21 для тонкодисперсных сухих порошков

PAGLIERANI TP 21 объединяет взвешивание и фасовку в предварительно изготовленные клапанные мешки. Машина ориентирована на работу с тонкодисперсными сухими порошками, а контроль массы выполняется электронной системой с тензометрическими датчиками.

TP 21 может устанавливаться отдельно или в многомашинной конфигурации. Официальные материалы PAGLIERANI предусматривают построение линии, состоящей максимум из четырех таких машин. Автоматизация подачи пустых мешков выполняется путем интеграции с податчиком FB.

Для уменьшения выбросов пыли во время наполнения может использоваться надувной фасовочный патрубок. Применение такого решения требует совместимого микроперфорированного мешка с клапаном, оснащенным внешней манжетой, пригодной для герметизации.

FLU 83 для грубых и абразивных порошков

PAGLIERANI FLU 83 — весовая фасовочная машина для предварительно изготовленных клапанных мешков, рассчитанная на грубые и абразивные порошки. Сфера ее применения охватывает пищевую, химическую и горнодобывающую промышленность, однако пригодность оборудования для конкретного материала необходимо подтверждать на этапе технической проработки.

Модульная конструкция позволяет формировать системы из двух, трех или четырех фасовочных машин, объединенных электронной системой взвешивания на тензометрических датчиках. Оборудование имеет патрубок для подключения аспирации и регулируемую по высоте опору мешка.

Стандартные патрубки FLU 83 предназначены для клапанов размером 90, 110, 130 и 150 мм. Окончательную совместимость необходимо проверять по чертежу или физическому образцу мешка.

Какие продукты можно фасовать

Сфера применения линии определяется не только отраслью предприятия, но и фактическими свойствами материала. Оборудование PAGLIERANI для клапанных мешков может использоваться для фасовки:

• муки и отдельных продуктов переработки зерна;
• сахара и соли;
• кормовых продуктов;
• цемента, извести и гипса;
• сухих строительных смесей;
• минеральных порошков;
• химических и нефтехимических продуктов;
• удобрений;
• других порошкообразных или сыпучих материалов, совместимых с выбранной системой фасовки.

Название продукта само по себе не является достаточным основанием для выбора машины. Например, два порошка одинакового назначения могут существенно отличаться по гранулометрическому составу, насыпной плотности, влажности, аэрации, абразивности и склонности к образованию пыли.

Перед определением модели желательно предоставить производителю образец материала для проверки. Это позволяет оценить его поведение при подаче, взвешивании и наполнении мешка.

Последовательность работы автоматизированной линии

1. Накопление пустых мешков

Предварительно изготовленные клапанные мешки размещаются в магазине автоматического податчика. Вместимость магазина и способ пополнения определяются компоновкой линии и организацией работы оператора.

Для стабильного автоматического захвата мешки должны иметь одинаковую геометрию, правильное положение клапана и характеристики материала, согласованные с производителем оборудования.

2. Автоматическая подача мешка

Податчик PAGLIERANI FB автоматизирует цикл установки пустого клапанного мешка. Система извлекает мешок из магазина, позиционирует его и передает к фасовочной машине.

В конфигурации с FB оператор контролирует работу комплекса и пополняет запас пустой тары. Возможность автоматической подачи зависит от формы, жесткости, материала и точности изготовления мешков.

3. Установка клапана на патрубок

Податчик устанавливает клапан мешка на фасовочный патрубок. Система контролирует наличие тары и ее положение, после чего разрешает запуск цикла наполнения.

Размер патрубка должен соответствовать внутренней геометрии клапана. Неправильно подобранное соотношение может затруднить автоматическую установку, привести к утечке продукта или помешать нормальному снятию наполненного мешка.

4. Взвешивание и наполнение

Продукт подается к весовому оборудованию, а затем в мешок либо взвешивается непосредственно во время фасовки — в зависимости от конструкции машины. Электронная система управляет подачей материала и завершает цикл после достижения заданной массы.

Скорость наполнения определяется комплексом факторов: свойствами продукта, размером клапана, массой порции, способом подачи, отводом воздуха из мешка и режимом работы весовой системы.

5. Снятие и отвод заполненного мешка

После завершения фасовки мешок снимается с патрубка и передается на транспортер. Высота падения и положение тары при передаче должны учитывать массу упаковки, прочность материала и поведение продукта внутри мешка.

Далее упаковка может проходить через устройство выравнивания, систему закрытия клапана, оборудование контроля качества или поступать непосредственно на участок палетирования.

Закрытие и герметизация клапана

Способ закрытия зависит от конструкции мешка и требований к готовой упаковке. В некоторых клапанных мешках клапан закрывается под действием давления продукта и конструкции тары. Для других требуется дополнительная герметизация.

Ультразвуковое запаивание

PAGLIERANI предлагает встроенные системы ультразвукового запаивания, а также отдельный линейный запайщик G 327. Такое оборудование используется для клапанных мешков с внутренним термопластичным слоем, совместимым с ультразвуковой технологией.

Перед выбором запайщика необходимо проверить материал клапана, его геометрию и поведение после наполнения. Наличие внутреннего полимерного слоя еще не гарантирует совместимости без испытания конкретного мешка.

Закрытие самоклеящейся этикеткой

Для соответствующих конструкций тары клапан может закрываться путем нанесения самоклеящейся этикетки. Такой способ также требует согласования материала мешка, размера этикетки и состояния поверхности в зоне ее нанесения.

Контроль заполненных мешков

После фасовки линия может быть дополнена устройствами проверки готовой упаковки. Их состав определяется технологическими требованиями предприятия и характеристиками продукта.

CP 812 — контрольные весы

PAGLIERANI CP 812 предназначены для контрольного взвешивания заполненных мешков в потоке. Такое устройство проверяет массу упаковки после фасовки и передает результат в систему управления.

MD 2002 — металлодетектор

PAGLIERANI MD 2002 используется для выявления металлических включений в заполненных мешках. Целесообразность применения металлодетектора и его конфигурация зависят от продукта, материала тары и требований производства.

RJCT 368/10 — отбраковщик мешков

PAGLIERANI RJCT 368/10 удаляет из потока упаковки, не соответствующие установленным параметрам. Отбраковщик может работать в составе контрольного участка совместно с весами или другим инспекционным оборудованием.

Другие решения для проверки продукции и упаковки представлены в разделе оборудования для контроля качества.

Палетирование и упаковка готовых палет

Если предприятие выпускает значительное количество мешков, производительность фасовочного участка необходимо согласовать с возможностями системы палетирования. Накопление упаковок между машинами может нарушать непрерывность работы всей линии.

Традиционные палетайзеры

Палетайзеры традиционного типа формируют слои по заданной схеме и последовательно укладывают их на палету. Такие системы применяются в проектах со стабильным потоком однотипной упаковки и определенной схемой укладки.

Роботизированные палетайзеры

Роботизированные палетайзеры могут работать с разными схемами укладки и обслуживать одну или несколько производственных линий. Тип захвата подбирают в соответствии с формой, массой, материалом и прочностью заполненного мешка.

Обмотка сформированной палеты

После укладки мешков палета может быть передана на оборудование для обмотки стретч-пленкой или на систему формирования защитного чехла. Способ конечной упаковки выбирают с учетом условий хранения, транспортировки и необходимой устойчивости груза.

Параметры технического задания

Для подбора фасовочной машины и расчета всей линии поставщику необходимы исходные данные о продукте, упаковке и производственном процессе.

• Название и состав продукта. Необходимо указать основные компоненты и возможные варианты рецептуры.
• Гранулометрический состав. Важны размер частиц, доля мелкой фракции и однородность материала.
• Насыпная плотность. Если она изменяется, необходимо указать минимальное и максимальное значение.
• Сыпучесть и аэрация. Следует описать склонность продукта зависать, уплотняться или удерживать воздух.
• Абразивность. Эта характеристика влияет на материалы и конструкцию контактных деталей.
• Влажность и температура. Параметры необходимо указывать для продукта в момент фасовки.
• Образование пыли. Информация необходима для проектирования аспирации и рабочей зоны.
• Масса фасовки. Необходимо перечислить все запланированные номиналы.
• Необходимая производительность. Ее следует указывать в мешках в час и, по возможности, в тоннах в час.
• Конструкция мешка. Необходимы чертежи, материал, размеры тары и клапана.
• Способ закрытия. Необходимо определить, требуется ли ультразвуковое запаивание или другая операция.
• Контрольные операции. Указывают необходимость контрольного взвешивания, металлодетекции и отбраковки.
• Палетирование. Необходимы размеры палеты, схема укладки, количество мешков в слое и общая высота груза.
• План помещения. На чертеже указывают доступное пространство, высоту, колонны, проходы и точки подключения коммуникаций.

Чертежи или физические образцы клапанных мешков желательно передать до окончательного согласования оборудования. Особенно это важно для автоматического податчика и системы герметизации клапана.

От чего зависит производительность линии

Для всех машин PAGLIERANI не существует единого показателя производительности. Количество заполненных мешков в час зависит от конкретной модели и условий ее применения.

На фактический результат влияют:

• сыпучесть и насыпная плотность продукта;
• масса одной порции;
• размер клапана;
• скорость отвода воздуха из мешка;
• способ взвешивания и подачи материала;
• наличие автоматического податчика пустой тары;
• продолжительность закрытия клапана;
• пропускная способность контрольного оборудования;
• возможности транспортеров и палетайзера.

При проектировании необходимо определить самый медленный узел. Если фасовочная машина работает быстрее, чем запайщик, контрольные весы или палетайзер, именно следующая операция будет ограничивать производительность комплекса.

Интеграция PAGLIERANI в действующее производство

Отдельную фасовочную машину или комплекс PAGLIERANI можно интегрировать в действующую производственную систему после проверки технической совместимости. Для этого анализируют:

• способ и высоту подачи продукта;
• производительность предшествующего технологического оборудования;
• расположение бункеров и аспирационных каналов;
• имеющиеся транспортеры для заполненных мешков;
• параметры электропитания и пневматической системы;
• интерфейсы обмена сигналами между машинами;
• доступное пространство для обслуживания и очистки;
• пропускную способность участка палетирования.

Перед монтажом необходимо подготовить схему размещения, согласовать точки подключения и определить границы ответственности между отдельными системами. Информация о соответствующих работах представлена на странице монтажа, пусконаладки и обучения персонала.

Линия PAGLIERANI для конкретного производства

Фасовочное оборудование для клапанных мешков необходимо рассматривать как часть единого технологического комплекса. Стабильность работы зависит от согласования весовой системы, фасовочной машины, податчика тары, транспортеров, средств контроля и оборудования для формирования палет.

ITP-GROUP помогает сформировать техническое задание, согласовать характеристики продукта и мешка, определить состав автоматизации и подготовить компоновку линии PAGLIERANI.

Чтобы получить техническое предложение, предоставьте описание продукта, необходимую массу фасовки, образец клапанного мешка, плановую производительность и информацию об операциях после наполнения.