Echipament de umplere cu pulbereeste utilizat pentru măsurarea și distribuirea produselor sub formă de pulbere în pungi, sticle, cutii, borcane și alte recipiente. Deși o mașină de umplere cu pulbere poate părea relativ simplă din exterior, mai multe componente lucrează împreună pentru a obține o alimentare stabilă, o dozare precisă și o funcționare fiabilă.
Designul echipamentului depinde în mare măsură de pulberea în sine. Făina, laptele praf, proteina praf, condimentele, pulberile farmaceutice și pulberile chimice se pot comporta foarte diferit în timpul umplerii.
Înțelegerea principalelor componente și a modului în care funcționează facilitează evaluarea echipamentului, depanarea problemelor de umplere și selectarea configurației potrivite pentru o anumită aplicație.
Ce este echipamentul de umplere cu pulbere?
Echipamentul de umplere cu pulbere este un sistem conceput pentru a controla cantitatea de pulbere livrată într-un pachet.
În funcție de aplicație, echipamentul poate utiliza un melc, un sistem de cântărire, un mecanism de dozare volumetrică sau o altă tehnologie de umplere.
Un sistem tipic include un buncăr de produs, un mecanism de alimentare, o componentă de dozare, un orificiu de umplere, un sistem de control și o structură de susținere. Echipamentele mai avansate pot include, de asemenea, agitarea, colectarea prafului, feedback-ul de cântărire, transportoare și manipularea automată a containerelor.
Componentele nu sunt independente. O problemă în sistemul de alimentare poate afecta sistemul de dozare, în timp ce poziționarea instabilă a recipientului poate afecta rezultatul final de umplere.
Buncăr pentru produse
Buncărul este secțiunea care reține temporar pulberea înainte de a intra în mecanismul de dozare.
Scopul său principal este de a menține o cantitate constantă de pulbere în sistemul de umplere.
Dimensiunea buncărului depinde de proiectarea mașinii și de cerințele de producție. Un buncăr mai mare poate ține mai mult produs, dar pur și simplu creșterea capacității buncărului nu îmbunătățește neapărat performanța de umplere.
Pulberea trebuie să se poată mișca în mod constant prin buncăr.
Pentru pulberile cu curgere liberă-, gravitația poate fi suficientă pentru a menține fluxul de produs. Pulberile coezive sau cu curgere slabă pot necesita mecanisme suplimentare pentru a preveni formarea punților și pentru a se asigura că pulberea ajunge la mecanismul de umplere.
Agitator buncăr
Un agitator este utilizat atunci când pulberea nu se mișcă în mod natural prin buncăr în mod constant.
Paletele rotative sau alte mecanisme de agitare pot ajuta la spargerea podurilor și la menținerea unei surse mai uniforme de pulbere în jurul melcului.
Acest lucru este util în special pentru pulberile coezive care tind să se compacteze sau să formeze goluri în interiorul buncărului.
Agitatorul trebuie să fie potrivit cu produsul. Agitația excesivă poate provoca uneori aerare nedorită sau modificări ale densității în vrac, așa că o agitație mai mare nu este întotdeauna mai bună.
Șurub melc
Snecul este una dintre cele mai importante componente ale unuimașină de umplere cu pulbere melc.
Este un șurub rotativ poziționat în interiorul unui tub de umplere. Pe măsură ce șurubul se rotește, șuruburile sale mută pulberea spre punctul de descărcare.
Cantitatea de pulbere livrată depinde de factori precum diametrul șurubului, pasul șurubului, viteza de rotație, caracteristicile produsului și timpul de umplere.
Diferitele pulberi pot necesita modele diferite de melc.
O pulbere fină cu fluiditate slabă poate necesita o configurație diferită a șuruburilor față de o pulbere granulară cu curgere relativ liberă-.
Sistem de antrenare a melcului
Snecul are nevoie de un sistem de antrenare controlat pentru a se roti la viteza necesară.
Servomotoarele sunt utilizate în mod obișnuit atunci când este necesar un control precis al rotației șuruburilor. Sistemul de control poate regla numărul de rotații și viteza de rotație în funcție de programul de umplere.
Un sistem de acționare mai controlat poate facilita, de asemenea, modificarea parametrilor de umplere atunci când comutați între diferite produse sau greutăți de umplere.
Pentru aplicațiile cu producție mare, controlul stabil al melcului devine deosebit de important, deoarece variațiile mici se pot acumula pe parcursul multor cicluri de umplere.
Duza de umplere
Duza de umplere este punctul în care pulberea iese din sistemul de dozare și intră în ambalaj.
Designul său depinde de formatul ambalajului și de caracteristicile pulberii.
Pentru sticle și conserve, duza poate fi poziționată direct deasupra recipientului. Pentru pungi, sistemul de umplere poate utiliza o configurație diferită de evacuare pentru a sprijini poziționarea sacului și controlul prafului.
Pulberile fine pot necesita un aranjament-de control al prafului în jurul duzei de umplere.
Duza trebuie, de asemenea, să fie dimensionată corespunzător pentru produs și rata de umplere. O priză neadecvată poate crea praf excesiv, acumulare de produs sau descărcare inconsistentă.
Sistem de cântărire
Unele echipamente de umplere cu pulbere utilizează cântărirea pentru a controla procesul de umplere.
O celulă de sarcină poate măsura greutatea containerului în timpul sau după umplere. Sistemul de control poate folosi aceste informații pentru a determina dacă greutatea țintă a fost atinsă.
Umplerea bazată pe greutate-poate fi deosebit de utilă pentru domenii mai mari de umplere sau aplicații în care măsurarea directă a greutății este importantă.
În alte sisteme, cântărirea poate fi efectuată în aval folosind o cântăriță de control, mai degrabă decât direct în interiorul mașinii de umplere.
Cantaritor de control
O cântărire de control măsoară greutatea pachetelor completate după umplere.
Sistemul poate identifica pachetele care se află în afara intervalului de greutate permis. În funcție de configurația mașinii, pachetele necorespunzătoare pot fi respinse automat.
Verificarea cântăririi oferă un nivel suplimentar de control al calității, în special în liniile de producție automate.
De asemenea, poate oferi feedback util despre consistența umplerii pe o perioadă lungă de producție.
Sistem de alimentare cu pulbere
Echipamentul de umplere necesită o metodă fiabilă de alimentare cu pulbere în buncăr.
În funcție de configurația fabricii și de cerințele de producție, pulberea poate fi furnizată manual sau prin echipamente cum ar fi un transportor cu șurub, un alimentator cu vid, un sistem de transport pneumatic sau un alt sistem de transfer.
Pentru producție continuă,alimentare automată cu pulberepoate reduce intervenția manuală.
Cu toate acestea, sistemul de alimentare trebuie să fie compatibil cu pulberea. Viteza de transport excesivă sau metodele de transfer neadecvate pot schimba starea fizică a pulberii înainte de a ajunge la mașina de umplere.
Sistem de colectare a prafului
Pulberea fină poate deveni în aer în timpul umplerii, în special atunci când materialul cade într-un recipient gol.
Un sistem de colectare a prafului poate capta particulele din aer în jurul zonei de umplere.
Designul specific depinde de pulbere, metoda de umplere, formatul de ambalare și cerințele aplicabile din fabrică.
Controlul prafului poate ajuta, de asemenea, să mențină suprafețele mașinii, senzorii și echipamentele din jur mai curate în timpul producției.
Sistem de poziționare a containerelor
Umplerea automată cu pulbere necesită ca ambalajul să fie poziționat corect înainte de umplere.
Senzorii pot detecta prezența unei sticle, cutii sau alt recipient. Sistemul de control poate declanșa apoi ciclul de umplere atunci când recipientul ajunge în poziția corectă.
Pentru producția cu viteză mai mare-, transportoarele și mecanismele de poziționare trebuie să rămână sincronizate cu mașina de umplere.
Dacă containerele nu sunt poziționate în mod consecvent, chiar și un sistem de dozare foarte precis poate produce probleme de funcționare.
PLC și sistem de control
PLC-ul este centrul de control al unei mașini automate de umplere cu pulbere.
Coordonează ciclul de umplere și comunică cu senzori, motoare, sisteme de cântărire, transportoare și alte echipamente.
Operatorii pot ajusta în mod normal parametri precum timpul de umplere, viteza melcului, cantitatea de umplere, sincronizarea transportorului și alte setări ale mașinii printr-o interfață cu ecran tactil.
Sistemul de control permite, de asemenea, mașinii să răspundă la condiții precum lipsa containerelor, greutăți anormale sau defecțiuni ale echipamentului.
Componente electrice și pneumatice
Componentele electrice asigură puterea și controlul mașinii.
Motoarele, senzorii, comutatoarele, controlerele și alte dispozitive electrice lucrează împreună pentru a executa secvența de umplere.
Componentele pneumatice pot fi utilizate pentru acțiuni precum strângerea containerului, mișcarea duzei, ținerea pungilor sau alte operații mecanice.
Combinația exactă depinde de proiectarea mașinii și de nivelul de automatizare.
Cadrul mașinii și părțile de contact ale produsului
Cadrul mașinii susține componentele de umplere și alimentare și asigură stabilitate structurală în timpul funcționării.
Piesele de contact cu produsul sunt de obicei fabricate din materiale adecvate aplicației.
Oțelul inoxidabil este folosit în mod obișnuit pentru echipamentele de umplere cu pulbere, în special acolo unde igiena, rezistența la coroziune și curățarea sunt importante.
Aplicațiile alimentare și farmaceutice pot necesita considerații suplimentare de design igienic, inclusiv finisaje adecvate ale suprafețelor și acces mai ușor pentru curățare.
Cum funcționează aceste componente
Procesul de umplere începe când pulberea intră în buncăr.
Buncărul și agitatorul mențin o cantitate stabilă de pulbere în jurul mecanismului de dozare. Snecul se rotește apoi în funcție de parametrii de umplere programați.
În același timp, sistemul de poziționare a containerului confirmă că pachetul corect este gata.
Snecul furnizează pulbere prin duza de umplere, iar recipientul primește cantitatea predeterminată.
În funcție de configurația echipamentului, pachetul umplut poate trece printr-o cântăriță de control înainte de a trece la etanșare, acoperire, etichetare sau un alt proces în aval.
PLC-ul coordonează aceste acțiuni astfel încât diferitele componente să funcționeze în ordinea corectă.
De ce contează caracteristicile pulberii
Componentele unei mașini de umplere cu pulbere nu pot fi selectate independent de produs.
O pulbere cu curgere liberă-poate necesita o gestionare relativ simplă a buncărului, în timp ce o pulbere coeziune poate necesita agitare.
Pulberile fine pot necesita colectarea prafului și duze de umplere special concepute.
Pulberile cu modificări semnificative ale densității în vrac pot beneficia de controlul bazat pe cântărire-.
Acesta este motivul pentru care producătorii au nevoie în mod normal de informații despre pulbere înainte de a recomanda o configurație finală a mașinii.
Probleme comune și componentele implicate
Greutățile de umplere inconsecvente pot proveni din mai multe zone.
Dacă alimentarea cu pulbere este instabilă, buncărul sau sistemul de alimentare pot necesita atenție. Dacă melcul este selectat incorect, dozarea poate rămâne inconsecventă chiar și atunci când sistemul de alimentare este stabil.
Dacă pulberea se acumulează în jurul duzei, este posibil să fie necesar să se revizuiască sistemul de-de evacuare sau de control al prafului.
Dacă containerele nu sunt poziționate în mod consecvent, problema poate fi legată de transportor sau de senzori, mai degrabă decât de mecanismul de umplere.
Acesta este motivul pentru care depanarea ar trebui să ia în considerare întregul sistem de umplere în loc să se concentreze doar pe melc.
Alegerea echipamentului potrivit de umplere cu pulbere
Echipamentul corect trebuie selectat în funcție de pulbere, interval de umplere, format de ambalare, capacitatea de producție și precizia necesară.
Pentru containerele mici, poate fi adecvată o umplere cu melc cu manipulare automată a containerelor.
Pentru pungi mai mari, poate fi necesară o configurație diferită de umplere și cântărire.
Pentru producția cu viteză mare-, pot fi integrate în linie mai multe capete de umplere, alimentare automată, transportoare, cântăritori de control și echipamente de ambalare din aval.
Testarea efectivă a produsului este recomandată ori de câte ori este posibil, deoarece comportamentul pulberii poate fi dificil de prezis doar din numele produselor.
Cum configurează DJ-PACK echipamentul de umplere cu pulbere
DJ-PACK oferă echipamente de umplere cu pulbere pentru diferite produse cu pulbere, formate de pachete și cerințe de producție.
În funcție de aplicație, echipamentul poate fi configurat cu umplere melc, agitare buncăr, alimentare automată cu pulbere, control al cântăririi, colectare praf, transportoare și alte echipamente auxiliare.
Sistemul poate fi integrat și cu echipamente de etanșare, acoperire, etichetare și alte echipamente de ambalare din aval.
Configurația finală este determinată de factori precum caracteristicile pulberii, greutatea de umplere, tipul pachetului, capacitatea de producție necesară și nivelul de automatizare.
FAQ
Care sunt principalele componente ale echipamentului de umplere cu pulbere?
Componentele comune includ buncărul de produs, agitatorul, șurubul melcului, antrenamentul melcului, duza de umplere, sistemul de alimentare, sistemul de control, senzorii și cadrul de susținere. În funcție de aplicație, pot fi incluse și cântărirea, colectarea prafului, benzile transportoare și cântăritoarele de control.
Cum funcționează o mașină de umplere cu pulbere cu melc?
Snecul se rotește în interiorul unui tub de umplere și deplasează o cantitate controlată de pulbere către orificiul de umplere. Cantitatea livrată este controlată de factori precum configurația șuruburilor, viteza de rotație și timpul de umplere.
De ce o mașină de umplere cu pulbere are nevoie de un agitator?
Un agitator poate ajuta la menținerea unui flux stabil de pulbere atunci când materialul este coeziv sau tinde să creeze punte în interiorul buncărului.
Care este scopul unei cantaritoare de control?
O cântăriță de control măsoară pachetele completate și le identifică pe cele din afara intervalului de greutate permis. Poate fi integrat într-o linie de producție automată pentru controlul calității.
Fiecare mașină de umplere cu pulbere are nevoie de un sistem de colectare a prafului?
Nu neapărat. Cerința depinde decaracteristicile pulberii, procesul de umplere, mediul de producție și cerințele aplicabile. Pulberile fine necesită, în general, mai multă atenție la controlul prafului.
Poate fi integrat echipamentul de umplere cu pulbere într-unlinie completă de ambalare?
Da. Echipamentele de umplere cu pulbere pot fi conectate la sisteme de alimentare, transportoare, mașini de etanșare, mașini de acoperire, echipamente de etichetare, cântăritori de control și alte echipamente de ambalare.
Concluzie
Echipamentul de umplere cu pulbere este un sistem coordonat mai degrabă decât o singură componentă.
Buncărul controlează depozitarea și alimentarea produsului, agitatorul gestionează pulberile dificile, melcul controlează dozarea, duza de umplere livrează produsul, iar PLC coordonează ciclul complet de umplere.
Sistemele suplimentare, cum ar fi alimentarea automată cu pulbere, cântărirea, colectarea prafului, transportoarele și cântăritoarele de control pot îmbunătăți și mai mult performanța unei linii industriale de umplere cu pulbere.
Înțelegerea modului în care aceste componente funcționează împreună este importantă atunci când selectați echipamentul sau depanați problemele de umplere.
Cea mai fiabilă configurație a mașinii ar trebui să se bazeze întotdeauna pe pulberea reală, greutatea țintă de umplere, formatul de ambalare, capacitatea de producție și nivelul necesar de automatizare.
