Hoe kies je een vatenvuller?

Productiefaciliteiten waar poeders en bulkgoederen worden verwerkt, kunnen tijdens de afvulfase met vele gevaren worden geconfronteerd. Het is voor een leverancier van apparatuur van essentieel belang om de productie- en technologie-eisen van de klant te begrijpen wanneer hij op zoek is naar apparatuur voor het vullen van poeders.

Er zijn enkele basisvragen die u zichzelf kunt stellen om u te helpen de juiste poedervuller of het juiste vatvulsysteem te kiezen dat voldoet aan de productiedoelen en -vereisten van uw klant. Er zijn enkele belangrijke criteria die eerst moeten worden begrepen in verband met de functionaliteit en het algemene ontwerp van vatenvulsystemen.

Productie- en ontwerpeisen omvatten meestal:

• Productie/cadans (vaten per uur)
• Nauwkeurigheid van dosering
• Classificatie gevaarlijk gebied

Leveranciers van verwerkingsapparatuur moeten kunnen voldoen aan een reeks eisen op het gebied van vaten vullen en poederen verwerken. De productiesnelheid zal in grote mate de functies en operationele kenmerken van het poedervulsysteem bepalen.

Sommige productiefaciliteiten hoeven misschien maar een paar vaten per uur te vullen. In dat geval zou een manueel vulstation met enkele geïntegreerde functies moeten volstaan. Het PalDrum® 01 vatenvulsysteem bijvoorbeeld is een stand-alone station dat geschikt is voor handmatige productie met lage output.
Grotere productiefaciliteiten met hoge productievereisten zullen een meer geautomatiseerd vatenvulsysteem zoals de PalDrum®03 nodig hebben. De integratie van randapparatuur zoals stofverzamelingssystemen, gemotoriseerde rollenbanen, weegschalen, schroeftransporteurs en buffertrechters zal de klant een bedrijfsklare oplossing bieden.

Sommige fabrikanten zijn minder bezorgd over de nauwkeurigheid van vulgewichten als zij een goedkoper materiaal in bulk verkopen. Anderzijds zijn voor de productie van poeders met een hoge waarde, zoals actieve bestanddelen in geneesmiddelen of edele metalen, zeer nauwkeurige doseringsmechanismen vereist om over- of ondervulling van vaten te voorkomen. Door gebruik te maken van weegsystemen op de vultrechter en een doseerschroef te integreren, is het mogelijk een doseernauwkeurigheid te bereiken van +/- 1 à 2 gram voor sommige poeders en granulaten.

Bij het verbeteren van de ergonomie en de veiligheid van een vatenvullijn moet met verschillende criteria rekening worden gehouden. Is de apparatuur gemakkelijk te gebruiken? Welk inperkingsniveau is nodig om de werkomgeving schoon te houden? Hoe giftig is het poeder dat wordt verwerkt en welk gezondheidsrisico vormt het voor de gebruiker? Welke vaardigheden moeten de bedieners hebben om het systeem te gebruiken?

Om efficiëntie en gebruiksgemak in uw werkomgeving te garanderen, raden wij u aan de volgende productievolgorde te overwegen:

- Hoe worden de vaten in het vulsysteem geladen?

- Hoe worden ze van en naar de vulkop overgebracht?

- Welk inperkingsniveau is vereist (d.w.z. stoffiltratie, inperkingszone, enz.)?

- Hoe worden vaten afgevoerd als ze eenmaal gevuld zijn?

Voor systemen met een lage verwerkingscapaciteit is het mogelijk 1 tot 4 vaten tegelijk te laden met behulp van een vorkheftruck. In dit geval wordt de pallet met de vaten geladen op een weegschaal onder de vulkop. In een halfautomatisch of volledig geautomatiseerd systeem zal waarschijnlijk een handlingrobot of een vacuümvatenbehandelaar worden gebruikt om het vat te behandelen. De overbrenging van de vaten van en naar het vulstation gebeurt met aangedreven rollenbanen. Als de vaten eenmaal gevuld zijn, kunnen ze worden afgezogen met dezelfde apparatuur, hetzij een handling arm of een vacuüm drum handler.

Voor materialen die weinig gezondheidsrisico's voor uw personeel inhouden, kan het stof tijdens de vulfase worden opgevangen met een bakdeksel dat over de trommel wordt geplaatst. Dit is in wezen een plat deksel dat met behulp van een pneumatische cilinder op het vat wordt neergelaten. Zodra de vulcyclus is voltooid, wordt de bak opgetild zodat het vat kan leeglopen en plaats kan maken voor de volgende.

Wanneer u echter te maken heeft met materialen die gevaarlijk of giftig zijn voor de gezondheid van uw werknemers, is het mogelijk om een insluiting rond het vulstation te installeren. Dit kan een kooi van plexiglas of een stalen behuizing zijn. Deze behuizingen kunnen worden aangesloten op een centraal stofzuigsysteem om eventuele fijne deeltjes op te zuigen die tijdens de vul- en overbrengingsfasen zouden kunnen vrijkomen. Om de vaten veilig te kunnen verwijderen en de inspanning van de operator te verminderen, kan een vacuümheffer worden gebruikt om de vaten of jerrycans te hanteren.

Productiesnelheid, rendement op investering en systeemontwerp zijn de belangrijkste factoren die bepalen welke automatiseringsgraad voor een productielijn vereist is.
Machines voor het vullen van poederdrums kunnen worden ingedeeld in drie verschillende klassen, afhankelijk van de mate van automatisering van de machine: handmatige, halfautomatische en volautomatische vatenvullers.

In het geval van manuele vatenvullers moeten de operatoren de functies beheren en tegelijk actief deelnemen aan het vulproces. Zij moeten de meeste taken uitvoeren, waaronder

- Wegen van de gevulde containers
- Bepaling van de exacte hoeveelheid die moet worden gevuld
- Beheer van het starten en stoppen van de machine

In halfautomatische installaties zijn sommige delen van het proces geautomatiseerd, terwijl andere nog handmatig worden uitgevoerd. Afhankelijk van het type installatie is het wellicht mogelijk deze met enige aanpassingen om te bouwen tot een volautomatische machine. Halfautomatische vatenladers kunnen worden uitgerust met een besturingssysteem om een reeks taken uit te voeren, zoals volumetrisch vullen of vullen met gewichten.
Halfautomatische systemen tenslotte bieden de operator meer controle over het vulproces. Operators kunnen zelfs op gewicht of volume gebaseerde vuldrempels gebruiken.

Volledige automatisering maakt gebruik van de nieuwste technologie, wat resulteert in een minimale of geen arbeidsinput en een efficiënt gecontroleerd proces. Het merendeel van de procestaken wordt automatisch uitgevoerd door de PLC-systeemsequenties.
Deze taken omvatten: het laden van het lege vat op de lijn, het transport van het vat naar de vulkop, het doseren van het poedervormige product in het vat, het wegen/meten van het product, het verdichten en het overbrengen naar de tijdelijke bufferopslagruimte. Bovendien kunnen de automatische vatenvullers zowel poedervormige als korrelvormige producten verwerken, wat een gebruiksvriendelijk en flexibel verpakkingsproces mogelijk maakt.