De 5 belangrijkste apparatuur van een grote zak verpakkingsstation

In de meeste industriële toepassingen zijn er twee belangrijke redenen waarom een fabriek investeert in een geautomatiseerd vulstation voor big bags:

• Minimale tussenkomst van de operator
• Voldoen aan de toegenomen vraag naar producten/opbrengstdoelstellingen

Wat zijn de verschillende uitrustingen voor de uitvoering van een snel vulsysteem voor big bags?

Gewogen buffertrechters die verpakkingsmachines met grote zakken voeden, zijn een van de belangrijkste onderdelen van systemen met hoge verwerkingscapaciteit. Deze poedertanks worden gebruikt voor de tijdelijke opslag van poeders en granulaten om een nauwkeurige en gecontroleerde voeding van het productieproces te garanderen.
De meest gebruikte onderdelen op weeghoppers zijn hoogniveausondes, laagniveausondes en weegcellen (ook wel load cells genoemd). De niveausondes worden gebruikt om het vulniveau van de trechter aan te geven aan de stroomopwaartse apparatuur en zo het vullen of legen van de trechter te activeren.
Om automatisch een nauwkeurig vulgewicht in de big bags stroomafwaarts te verkrijgen, worden er onder de hoppersteunen loadcellen geïnstalleerd. Deze krachtopnemers worden gewoonlijk gebruikt in systemen die de functie "gewichtstoename" of "gewichtsverlies" gebruiken.

De load cells geven aan het besturingssysteem aan dat het doelgewicht aan poeder in de hopper is bereikt. Wanneer een automatisch big bag vulsysteem een hoge verpakkingsgraad vereist, zullen de buffertrechters met dubbele gewichtstoename achtereenvolgens werken.
Wanneer buffertrechters voor gewichtstoename dicht bij elkaar zijn geïnstalleerd en hetzelfde vulstation voor big bags voeden, kan de eerste trechter met het poeder in de big bag terechtkomen terwijl de tweede trechter wordt gevuld. Door op deze manier in gemaskeerde tijd te werken, staat er altijd een volle trechter klaar om een grote zak te vullen.
Gewogen buffertrechters worden gewoonlijk gedimensioneerd volgens de bulkdichtheid van het te verwerken poeder en de capaciteit van de te vullen big bag. Bij de uitgang van de trechter worden vlinderkleppen of schuifafsluiters geïnstalleerd om de poederstroom te regelen.

Andere onderdelen kunnen de installatie voltooien. Stromingshulpmiddelen zoals trilmotoren, luchtstraalnozzles, pneumatische hamers, enz. helpen inderdaad klonterings- of brugproblemen te voorkomen wanneer poeders worden gebruikt die de neiging hebben slecht te stromen.

Een ander belangrijk element bij het bereiken van een hoge vulgraad van big bags is de manier waarop het poeder wordt behandeld en gedoseerd zodra het de toevoertrechter verlaat.
Zoals eerder vermeld, wordt meestal een vlinder- of meshefboomklep gebruikt als hoofdklep om de poederstroom uit de trechter te regelen.
Vanaf dit punt kan het poeder, terwijl het door een zwaartekrachtgoot naar het vulstation beneden stroomt, naar een van de twee kanalen worden geleid.
Het hoofdkanaal is het kanaal voor hoge stromen. Het wordt vaak aangevuld met vlinderkleppen net boven en onder de kanalen.
De doseerschroef biedt een herhaalbare nauwkeurigheid bij het doseren van poeder. Het bestaat uit een geïntegreerde trechter met een roerwerk dat een buis voedt. In de buis zit een kleine schroef die het product naar het uitgangsuiteinde duwt in de richting van het downstream-proces. Deze doseerschroeven bieden een goede doseernauwkeurigheid tot -/+ 1-2 gram.
Een ander type poederdoseersysteem dat kan worden gebruikt is de vibrerende doseerder. Trilgoten maken gebruik van trilmotoren en de structuur wordt ondersteund door veren die de eenheid laten trillen. De trog heeft een minimale helling, waardoor de eenheid het materiaal naar het einde van de bak kan bewegen om het proces stroomafwaarts te voeden.
De voedingssnelheid kan worden geregeld door de amplitude en frequentie van de trillingen te verhogen of te verlagen. Dit type poederinvoer helpt de integriteit van het product te behouden of onnodige slijtage te voorkomen in het geval van schurende materialen. De doseerschroef wordt gebruikt voor de laatste 5% van het vuldoel van de big bag. Door het gebruik van een deelinvoer zoals hierboven beschreven, kunnen geautomatiseerde vulsystemen snel en efficiënt grote zakken met nauwkeurigheid vullen.

Een van de meest essentiële apparatuur voor elke industriële productiefaciliteit is stofopvang en filtratie. Het is ook van essentieel belang dat alle verwerkingsapparatuur zodanig is ontworpen dat zij stofdicht werkt en de verwerkte poeders bevat. De risico's zijn aanzienlijk: toxiciteit van het materiaal en blootstelling van de bedieners, ongevallen door uitglijden en vallen als gevolg van de aanwezigheid van poeder en stof op de vloer, mechanische storingen van de apparatuur, verhouding lucht/stofmengsel die tot een explosie leidt, enz.

Er zijn verschillende soorten stofafscheiders te overwegen:
- Gecentraliseerde stofopvangsystemen voor alle productieapparatuur. Deze omvatten doekfilters, traagheidsafscheiders (zoals mechanische cyclonen), natte filters, patroonafscheiders en elektrostatische stofvangers.
- Apparatuurspecifieke geïntegreerde stoffilters: bv. stoffilter geïntegreerd bovenop een ledigingsstation voor zakken
- ontgassingsfilters
- Afzuigkappen
- Stofopvangringen (Pouyes ringen): bovenop een opslagtank bijvoorbeeld waar operators de poederzakken handmatig invoeren.

Stofafscheiders zijn gewoonlijk uitgerust met filterpatronen aan de zijkant of aan de bovenkant. Deze filters zijn aangesloten op een externe persluchttank die op een timercyclus is ingesteld. Terwijl het stof door het filter gaat, wordt een intermitterende luchtstroom van de andere kant gestuurd om de overmatige stofophoping te verwijderen. Dit reinigingssysteem met omgekeerde pulserende straal heeft twee functies:
1. Het voorkomt dat filters verstopt raken zonder dat onderhoud nodig is.
2. Het helpt om het product dat in de filters is ontsnapt terug te winnen.

Bij het vullen van big bags is het belangrijk dat de verbinding tussen de vulkop en de big bag-goot goed en stofdicht is.
De meest gebruikelijke methode is het gebruik van een zwelafdichting op de vulkop. De operator plaatst de big bag-goot rond de elastomeer afdichting. Er wordt lucht onder druk in de afdichting gebracht, waardoor deze opzwelt en de goot stevig op zijn plaats blijft.

De vulkop kan ook een dubbele mantel hebben (een binnenbuis omgeven door een buitenbuis). Het binnenste kanaal laat het poeder door en vult de grote zak. Het buitenste kanaal laat lucht en zeer licht stof ontsnappen via een verbindingsstuk. Deze aansluiting kan worden voorzien van een filterkoker of een slang die wordt aangesloten op een centrale stofzuiger. In productie-eenheden die bijzonder giftige materialen verwerken, zoals lithiumpoeders in de batterijproductie, kan de hele installatie worden geïnstalleerd in een behuizing die ontworpen is om een constant atmosferisch vacuüm aan te zuigen naar een extern stofzuigsysteem.

Een van de meest voorkomende problemen bij het vervoer en de opslag van grote zakken met poeders en granulaten is het gebrek aan stabiliteit. Dit is te wijten aan het feit dat de poederdeeltjes tijdens het vulproces te "belucht" zijn.
Wanneer het materiaal uit zichzelf door de zwaartekracht bezinkt, kunnen deeltjes worden gescheiden. Daardoor vallen de fijne deeltjes naar de bodem en blijven de grotere deeltjes bovenop liggen.
De grote zak kan dan inzakken en naar één kant kantelen, wat een grote instabiliteit veroorzaakt bij het verplaatsen of stapelen tijdens de opslag.
Verdichtende triltafels zijn een noodzakelijk onderdeel van elke halfautomatische of volautomatische productielijn voor het vullen van big bags.
Terwijl de bulkzak zich vult met stortgoed, trilt de verdichtingstafel met tussenpozen. Deze trilling laat kleine luchtbellen tussen de deeltjes ontsnappen, waardoor de deeltjes dichter bij elkaar komen te zitten. Dit beperkt de segregatie van de deeltjes en maakt de big bag steviger en dus gemakkelijker te vervoeren en op te slaan.
Ook de installatie van een krachtopnemer op deze triltafel zet een kracht zoals spanning, compressie, druk of koppel om in een elektrisch signaal dat kan worden gemeten en genormaliseerd. Naarmate de op de meetcel uitgeoefende kracht toeneemt, verandert het elektrische signaal dienovereenkomstig.
De laadcellen of loadcells zijn verbonden met een programmeerbare logische besturing (PLC) die de hoeveelheid gewicht afleest die tijdens de vulprocedure in een big bag terechtkomt.
Op het bedieningspaneel is een streefgewicht geprogrammeerd. Wanneer de load cells aangeven dat de big bag bijna volledig gevuld is, stuurt de PLC een signaal naar de poederdoseerunit (doseerschroef, roterende klep) om de snelheid te vertragen en de laatste 5% van het doelgewicht te gieten.
Wanneer het streefgewicht is bereikt, sturen de load cells een signaal naar de PLC die de klep laat sluiten en stopt met vullen. Door het gebruik van loadcellen kunnen wij de vulprocedure automatiseren zonder tussenkomst van een operator en zo een zeer nauwkeurig vulgewicht verkrijgen.

De laatste twee essentiële onderdelen om uw FIBC-vullijn te automatiseren zijn palletontstapelaars en mechanische rollenbanen.
Palletontstapelaars gebruiken robotarmen die verbonden zijn met pneumatische cilinders die een pallet op een vulstation kunnen heffen, laten zakken en positioneren.
Ze kunnen tot 20 pallets tegelijk bevatten. De machine voert elke 35 seconden een pallet aan en kan worden ontworpen voor verschillende palletmaten. Telkens wanneer een big bag klaar is met vullen, kan de PLC de palletontstapelaar vertellen om de volgende pallet op de mechanische rollenbaan te plaatsen.
De mechanische rollenbanen hebben verschillende functies, maar worden in dit geval hoofdzakelijk gebruikt om de pallets naar het vulstation te brengen en vervolgens de volle big bag naar een bufferopslagplaats te brengen. Een operator pakt dan de volle big bag op met een vorkheftruck en vervoert hem naar de definitieve opslagplaats. Alle parameters en sequenties worden gecontroleerd door de PLC, waardoor handmatig werk overbodig wordt. De transportrollen zijn gelijkmatig verdeeld en worden aangedreven door een tandwielmotor aan de zijkant, of door de zwaartekracht bij een minimale hellingshoek.
Zwaartekrachtrollenbanen hebben snelheidsregelaars die worden gebruikt om de snelheid van de vervoerde lading te regelen, zoals in ons geval een grote zak op een pallet. Ongeacht het type transportband werken ze achter elkaar om een constante stroom big bags van en naar het vulstation te leveren. 
Met deze apparaten wordt het aantal operators op één werkplek tot een minimum beperkt.