 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
+7 (495) 989-43-69
(многоканальный)
e-mail: arz-p@arzpuck.ru
8-926-917-76-62
8-926-917-76-69
+7 (499) 123-54-44,
+7 (499) 124-56-63,
+7 (499) 797-49-76,
+7 (499) 127-67-40,
+7 (499) 127-18-78,
+7 (499) 755-71-13.
Системы взвешивания, фасования и укупорки
Выбор оборудования для фасования и укупорки определяется рядом фактором, к которым относятся характеристики изделия, требуемая скорость фасования и тип мешка.
Реологические свойства и объемная плотность фасуемых изделий определяют самый простой метод заполнения мешка. Размер частиц может определять возможность получения удовлетворительной упаковки только при использовании мешков с открытым верхом или с клапаном.
Высокоскоростные, полностью автоматизированные упаковочные линии, позволяющие направлять всю продукцию предприятия на одну упаковочную линию, обеспечивают минимизацию трудозатрат. С другой стороны, наличие нескольких простых упаковочных линий обеспечивает гибкость в работе, особенно если на одном предприятии производятся различные сорта одного и того же изделия.
Все разнообразие выпускаемых фасовочно-упаковочных систем проще всего разделить на системы для мешков с открытым верхом и для мешков с клапаном.
Мешки с открытым верхом
В Великобритании и Ирландии мешки с открытым верхом широко применяют для фасования кормов для животных, сухого молока и т. п. Для их наполнения, укупорки, транспортировки и паллетизации выпускается разнообразное автоматическое, полуавтоматическое и неавтоматизированное оборудование.
Все мешки с изделиями для реализации должны быть наполнены так, чтобы их масса находилась в заданных пределах. Этого можно добиться, определяя вес брутто (с упаковкой) или нетто (без упаковки). Измерение веса брутто — это довольно медленная операция, обычно выполняемая на простой упаковочной линии, где операторы заняты как взвешиванием, так и зашивкой мешкой. Для измерения веса нетто могут использоваться ручные или автоматические весы.
При определении веса брутто упаковываемое изделие взвешивается при заполнении мешка, и при достижении нужного веса поток материала останавливается. При определении веса нетто продукт предварительно взвешивается в дозирующем бункере, после чего он выгружается в мешок. Оба вида измерений требуют использования системы подачи, соответствующей реологическим свойствам фасуемого изделия, и устройства, которое при достижении нужного веса снижает и в конечном итоге прерывает поток фасуемого изделия.
В весах для свободнотекущих гранулированных изделий используются гравитационные или ленточные питатели. Для других изделий могут потребоваться другие питатели — вибрационные, шнековые или на основе псевдоожиженного потока.
Для весов, определяющих вес брутто, обычно используют ручные или полуавтоматические системы регулирования. При использовании полуавтоматических систем поток изделия прерывается, когда его вес почти сравнивается с требуемым, а затем оставшееся для данного мешка количество материала регулируется оператором. При этом достигается производительность до 4 мешков в минуту (в зависимости от свойств фасуемого изделия и требуемого веса). К преимуществам весов для определения веса брутто относится их относительно низкая стоимость, менее жесткие требования к высоте помещения и малый риск неточного взвешивания из-за оседания сложных в обращении материалов на деталях машин.
Весы для определения веса нетто (всегда автоматические) обеспечивают значительно более высокие рабочие скорости, чем весы для определения веса брутто, благодаря разделению операций взвешивания и фасовки. Это означает, что пока один мешок заполняется, следующая уже взвешенная порция продукта готовится в дозирующем бункере машины. В тех случаях, когда требуется очень высокая скорость фасования, такая система позволяет подавать изделие в заполняющий желоб через общий бункер поочередно через несколько весов. Обычная производительность для свободнотекущих продуктов при использовании одних весов составляет 8-14 мешков в минуту.
Устройства подачи мешков
Операция установки мешков с открытым верхом и их закрепления на заполняющем желобе может выполняться вручную и автоматически. Весы для определения веса нетто можно включить в линию с автоматическим устройством подачи мешков, где мешки извлекаются из загрузочного устройства, открываются вакуумными присосками и поднимаются подъемными захватами на загрузочный желоб. В последнем используются переключатели обнаружения мешков, поэтому весы разгружаются только в том случае, если мешки установлены правильно.
Устройство фасования
Головка устройства фасования может быть выполнена в виде «птичьего клюва», открывающегося внутрь мешка, или иметь корпус эллиптического сечения с захватами, зажимающими мешок снаружи. Последнее устройство позволяет при фасовании выполнить пыленепроницаемое уплотнение. При правильной установке мешка на загрузочном желобе автоматически начинается цикл его заполнения, весы разгружаются, и заполненный мешок через заданный интервал времени высвобождается из захватов.
Для облегчения оседания легких изделий и взвешенных продуктов во время заполнения мешка его можно автоматически встряхивать. Обычно применяют два типа встряхивающих устройств: в одном случае вертикально колеблется загрузочный желоб, а в другом вибрирует основание мешка.
Транспортировка наполненных мешков к укупорочной (зашивочной) машине выполняется конвейером, принимающим мешки непосредственно с загрузочного желоба. Это исключает необходимость ручных разгрузочно-погрузочных работ и возможность деформации горловины мешка.
Системы взвешивания при заполнении мешков с открытым верхом
Некоторые данные о системах взвешивания/заполнения мешков с открытым верхом приведены в табл. 8.2. Этот перечень отнюдь не полон и приводится лишь для общего представления о подобных системах.
Укупорка
Для укупорки мешков с открытым верхом можно использовать прошивку, скручивание с завязыванием или (для некоторых видов мешков) загиб и склеивание.
Таблица 8.2. Системы фасования и взвешивания
| Фасуемое изделие | Число взвешиваний в минуту | ||||
| Вид питателя | Общее описание | Типичные примеры | Масса мешка, кг | Брутто | Нетто |
| Гравитационный | Свободнотекущее | Гранулы, кубики | 25 | 3-4 | 9-12 |
| Гранулированное | Гранулы | 25 | 3-4 | 10-14 | |
| полимера | |||||
| Зерно | 50 | 3-4 | |||
| Удобрения | 50 | 2 | 10-12 | ||
| Сахарный песок | 50 | 2 | 8-10 | ||
| Ленточный | Свободнотекущее | Пищевые | 25 | 3 | 8-12 |
| продукты | |||||
| Гранулированное или в виде крупнозернистого порошка | Гранулы, кубики | 25 | 4 | 10-14 | |
| Шнековый | Тонкий порошок | Мука | 50 | 3 | 6-8 |
| Чистые | 25 | 3 | 5-6 | ||
| реактивы | |||||
| С псевдоожижением | Тонкий порошок | Мука | 50 | 8-10 | |
| Чистые | 25 | — | 6-8 | ||
| реактивы | |||||
| Вибрационные | Крупные частицы с комками | Твердое топливо | 50 | ||
| Крупные орехи | 25 | — | 6 | ||
| Крупные хлопья | 25 | 5 | |||
Прошивка
Основную часть мешков с открытым верхом укупоривают прошивкой, обеспечивающей аккуратную и надежную заделку с минимальными требованиями к наличию свободного незаполненного объема в верхней части мешка. Диапазон используемого при этом швейного оборудования весьма широк — от ручных или подвешенных портативных сшивальных машин до высокоскоростного, производительного автоматического оборудования, встроенного на конвейере. Шов может выполняться одной или двумя нитями, со шнуром из крафт-бумаги или джутовым, уплотняющим шов; возможна прошивка через крепированную ленту, загнутую через верх мешка.
Портативные машины, обычно выполняющие однониточные швы, пригодны лишь при небольших объемах производства и при периодической технологии (например, до 2 мешков в минуту). При более чем четырехслойных мешках такие машины применять не следует. Для небольших объемов производства в условиях, требующих применения прочного оборудования, могут использоваться смонтированные на стойках усиленные сшивальные машины с рельсовыми тележками для перемещения мешков.
Чаще всего для заделки мешков используют прочные швейные головки, смонтированные на стойке над конвейером. Швейная головка оборудована автоматическим переключающимся ножевым механизмом, поэтому головка при поступлении мешка включается, сшивает его, отрезает нить и останавливается при перемещении мешка с заданной позиции.
Скорость прошивки и движения конвейера составляет от 6 до 15 м/мин. При более высоких скоростях одна сшивальная машина может заделывать до 20 мешков в минуту.
При наличии соответствующего оборудования для взвешивания и фасования один оператор в обычных условиях может фасовать и прошивать до 6 мешков в минуту. Два оператора, один из которых фасует мешки, а второй их прошивает, могут заполнить и прошить от 12 до 16 мешков в минуту. При использовании мешков тяжелой конструкции или заделки с прошивкой через ленту скорость снижается, причем для загибания верха мешков перед прошивкой может потребоваться еще один оператор. Количество обрабатываемых мешков в минуту для различных видов применяемого оборудования приведено в табл. 8.3.
Для высокоскоростных упаковочных линий, обслуживающих непрерывные технологические процессы, рекомендуются сшивальные машины с двумя головками. При возникновении необходимости в регулировке или в замене материалов для заделки оператор просто поворачивает устройство и приводит в действие резервную головку.
Автоматическое сшивальное оборудование исключает операцию формования и введения верха мешка в сшивальную машину. Мешок может подаваться вперед вертикальными формующими валками с двух сторон конвейера или из системы вытягивания и формования верха мешка. Затем сходящиеся ленты подают мешок в швейную головку. Вертикальное положение мешка во время прошивки обеспечивают специальные направляющие или лотковый конвейер. Для заделки с лентой верх мешка перед подачей в сшивающее устройство отрубается заподлицо.
Автоматические системы упаковки в мешки с открытым верхом выпускаются или в виде набора устройств подачи мешков и сшивающих головок, или как конструктивно законченные фасовочно-заделочные машины. Эти установки не только исключают ручной труд, с которым ассоциируется упаковка в мешки, но и оснащены встроенными средствами предотвращения сбоев, позволяя оператору вести другие работы вблизи данного оборудования. Относительная жесткость и технологические свойства бумажного мешка делают его наиболее приемлемым для работы автоматического оборудования.
Выпускается также оборудование для заделки мешков специальных конструкций. Например, мешки с термосвариваемым внутренним слоем для тонкоизмельченных, токсичных или гигроскопичных материалов могут заделываться с помощью термосваривания и прошивки. Прошивка и последующее термосваривание внутреннего облицовочного слоя ниже шва обеспечивает герметичную укупорку содержимого. Все подобные операции могут выполняться отдельными устройствами в линии или в одном агрегате, выполняющем все операции. В упаковочную линию также могут включаться дополнительные устройства — например, для очистки поверхности горловины мешка.
Таблица 8.3. Типы оборудования и его производительность при заделке мешков прошивкой
| Весы | Тип оборудования | Количество мешков в минуту в зависимости от количества операторов | ||||
| Фасовочное | Сшивающее | один оператор | два оператора | три оператора | ||
| Платформенные | С ручным | Портативное | 1-2 | |||
| хоботом | ||||||
| Полуавтомати- | Тоже | Стойка на тележке | 2-3 | |||
| ческие, брутто | ||||||
| Стандартные, | Автовыпуск | Стойка на конвейере | 4-6 | 8-10 | ||
| нетто; | (низкая скорость) | |||||
| Высокоско- | Автовыпуск | Стойка на конвейере | 5-8 | 10-15 | ||
| ростные, нетто | (высокая скорость) | |||||
| Двойные, нетто | Автовыпуск | Тоже | 12-16 | 18-24 | ||
| Высокоско- | Автовыпуск | Автомат | 8-14 | |||
| ростные, нетто | ||||||
| То же | Автоматические | : Стойка на конвейере | 8-14 | |||
| установка | (высокая скорость) | |||||
| мешков и | ||||||
| выпуск | ||||||
| —" — | Тоже | Автомат | 8-14 | |||
| Интегрированное оборудование | 8-14 | |||||
| автоматической фасовки и прошивки | ||||||
Иные способы заделки
Мешки с заделкой зажимом, имеющие на клапане горловины предварительно нанесенную линию термоплавкого адгезива, заделываются в устройстве, которое повторно активирует адгезив, а затем загибает клапан на горловину для мгновенной укупорки. Такие устройства устанавливают вокруг конвейера для мешков, и они могут включать также станцию термосваривания и обжимные валики (для обеспечения полного приклеивания и отверждения соединения).
Существует также устройство для заделки мешков с открытым верхом со встроенным конвейером, обеспечивающее двойной загиб, а для обеспечения приклеивания используется термоплавкий адгезив, наносимый на верх заполненного мешка во время операции загиба.