Pakowanie worków Big bag – rozwiązania na przykładzie produktów Konrem

Podstawowe elementy składowe wdrożenia udanego systemu automatycznego pakowania w worki big-bag to między innymi:

  • 📌 Precyzyjne odmierzanie ilości dozowanego surowca.
  • 📌 Szybkie i dokładne napełnianie worków big-bag.
  • 📌 Efektywna aspiracja pyłów.
  • 📌 Elementy intralogistyki zwiększające wydajność procesu pakowania.
  • 📌 System dopasowany do potrzeb klienta.

W ciągu ostatnich lat obserwuje się znaczący wzrost zainteresowania przedsiębiorstw w kierunku pełnej automatyzacji procesów wykorzystujących worki bulk bag. W większości zastosowań przemysłowych występują podstawowe korzyści, jakie można uzyskać dzięki wdrożeniu automatyzacji:

  • 📌 Zmniejszenie wymaganej ilości interwencji operatora.
  • 📌 Poprawa bezpieczeństwa i ergonomii pracy.
  • 📌 Wzrost wydajności produkcji przedsiębiorstwa.
Rysunek 1 Pakowaczka worków big-bag z automatycznym przezbrojeniem do różnych wielkości worka.

Jak odmierzyć ilości dozowanego surowca?

Kluczowym elementem systemu napełniania worków o wysokiej wydajności są wagowe zbiorniki buforowe. Element ten służy do tymczasowego przechowywania surowca w celu zachowania nieprzerwanego i kontrolowanego zasilania systemu z dużą wydajnością. Najczęściej stosowanymi przez Konrem elementami pomiarowymi w zbiornikach są sondy wysokiego i niskiego poziomu oraz tensometry wagowe. Sondy poziomu informują system transportowy o tym kiedy zbiornik jest pusty bądź pełny i wymaga od urządzeń transportowych zasypu większej ilości materiału do zbiornika bądź zaprzestania procesu napełniania.

Do uzyskania dokładnej wagi surowca w zbiorniku wykorzystywane są tensometry wagowe zamocowane pod wspornikami leja. Tensometry komunikują się ze sterownikiem wagowym urządzenia, który analizując zebrane informacje komunikuje o zgromadzeniu docelowej masy w zbiorniku.

Innymi komponentami wspomagającymi przepływ są wibratory elektryczne lub pneumatyczne montowane na ścianach zbiornika, dysze aeracyjne. Urządzenia te zapobiegają powstawaniu dziur lub mostków w przypadku materiałów sypkich o trudnej właściwości przepływu.

W jaki sposób szybko i dokładnie napełniać worki big bag?

Kolejnym ważnym elementem w łańcuchu procesu umożliwiającym osiągnięcie prawidłowego napełnienia worków jest sposób postępowania z materiałem podczas jego zasypu. Używane w tym celu są elementy regulujące przepływ takie jak zawory motylkowe, zasuwy. Materiał podczas procesu napełniania worka opada zsypem grawitacyjnym i przechodzi przez elementy regulujące przepływ. W momencie gdy docelowa waga big-baga zbliża się do ok. 95% pojemności, zawór zostaje zamknięty. W przypadku stosowania dozowania nie za pomocą zasypu grawitacyjnego a np. dozowników ślimakowych możliwości są jeszcze większe. W przypadku osiągnięcia progu dozowania wstępnego prędkość przenośnika może zostać zmniejszona w celu naważenia materiału z precyzją wynoszącą +/- 1% całkowitej masy zasypu. Innymi możliwymi do zastosowania urządzeniami dozującymi są podajniki wibracyjne, które wykorzystują silniki wibracyjne w celu przesuwania materiału po nachylonym korycie. Zwiększanie bądź zmniejszanie prędkości amplitudy i częstotliwości drgań umożliwia zmianę szybkości posuwu materiału a co za tym idzie prędkości i dokładności naważania.

Rysunek 2 Przykład koncepcji kompletnej linii rozładunku, dozowania i mieszania surowców w workach big-bag.

Efektywna aspiracja pyłów

Bardzo istotnym aspektem w kontekście pracy zakładu jest instalacja odpylania i filtracji. Szalenie ważne jest projektowanie urządzeń do pakowania w worki big-bag przewidując pracę w możliwie największym stopniu pyłoszczelności. Takie podejście pozwala na wyeliminowanie wielu czynników ryzyka jak:

  • 📌 Kontakt ludzi z toksycznymi materiałami.
  • 📌 Narażenie na poślizgnięcia i upadki związane z zalegającym pyłem.
  • 📌 Mechaniczne uszkodzenia urządzeń.
  • 📌 Wysoki stosunek mieszanki pyłu do powietrza prowadzący do powstawania atmosfery wybuchowej.

Na rynku istnieją następujące rodzaje systemów odpylających takie jak:

  • 📌 Centralne systemy odpylania wszystkich urządzeń produkcyjnych. Obejmują one filtry workowe z workiem tkaninowym, separatory bezwładnościowe (cyklony), płuczki mokre, kolektory nabojowe i elektrofiltry.
  • 📌 Zintegrowane systemy przeciwpyłowe specyficzne dla urządzenia (np. wbudowane filtry przeciwpyłowe).
  • 📌 Filtry odpowietrzające leje.

Więcej o instalacjach ochrony środowiska oferowanych przez Konrem dowiesz się tutaj.

Rozwiązaniem stosowanych w urządzeniach Konrem pozwalającym na zachowanie wysokiej pyłoszczelności jest podwójny płaszcz rury zasypowej (rura wewnętrzna otoczona rurą zewnętrzną). Wewnętrzny kanał umożliwia swobodny zasyp materiału do worka, podczas gdy zewnętrzny odprowadza powietrze i bardzo lekkiego pyłu do układu odpylania. Dodatkowo przed rozpoczęciem procesu napełniania istnieje możliwość nadmuchanie worka w celu jego prawidłowego uformowania na stanowisku załadunku.

Rysunek 3 Przyłącza odpylania i nadmuchiwania worka wraz z elementami sterującymi.

Elementy intralogistyki zwiększające wydajność procesu pakowania

Nie byłoby możliwe uzyskanie pełnej automatyzacji procesów produkcyjnych bez integracji urządzeń napełniających worki z systemami transportowymi. W tym celu w naszych projektach stosujemy  podajniki palet wprowadzające jednostki paletowe do urządzenia napełniającego. Za każdym razem, gdy big-bag zostanie napełniony, sterownik PLC linii może przekazać informację podajnikowi by umieścił kolejną paletę w urządzeniu pakującym. Więcej o podajnikach palet oferowanych przez nas przeczytasz tutaj.W celu zapewnienia automatycznego odbioru zapakowanych opakowań big-bag z urządzenia stosuje się powszechnie przenośniki rolkowe bądź łańcuchowe. Urządzenia te pełnią wiele funkcji ale głównie używane są w tym przypadku do transportowania palet do stacji napełniania a następnie gotowej palety z napełnionym workiem do obszaru buforowego, bądź automatycznego magazynu. Więcej informacji o urządzeniach do transportu palet oferowanych przez Konrem znajdziesz tutaj. W przypadku obszarów buforowych operator wózka jezdniowego odbiera gotową paletę i przenosi ją do obszaru magazynowania. Zintegrowany układ fotokomórek informuje sterownik PLC o możliwości wprowadzenia na przenośniki buforowe kolejnych palet. Dzięki tym funkcjom operacje napełniania worków zbiorczych mogą zminimalizować konieczność zatrudniania zbyt wielu operatorów na jednym stanowisku roboczym.

Rysunek 4 Układ przenośników rolkowych transportujących.

System dopasowany do potrzeb klienta

Aby właściwie odpowiedzieć sobie na pytanie: „co moja firma mogłaby zyskać na wprowadzeniu rozwiązań wykorzystujących opakowania typu big-bag?” należy dobrze oszacować przyszłą możliwą inicjatywę biznesową jaką jest automatyzacja produkcji. W tym celu estymuje się przewidywany wskaźnik rentowności inwestycji (ROI – return on investment)  oraz szacuje się okres zwrotu które dają inwestorowi możliwość realnej oceny opłacalności inwestycji. Trafne projekty inwestycyjne mają miejsce wówczas, gdy posiadamy konkretne dane liczbowe umożliwiające podjęcie decyzji o zaangażowaniu kapitału na poczet przyszłego zwiększenia zysków przedsiębiorstwa.

Samodzielny dobór właściwego rozwiązania w zakresie urządzeń przemysłowych może okazać się nie lada wyzwaniem. Skąd możesz mieć pewność, że wybierzesz odpowiednią technologię do oczekiwanych rezultatów? Skorzystaj z pomocy naszych ekspertów, który pomogą Ci w zakresie potrzebnych rozwiązań i przygotują ofertę skrojoną na miarę Twoich potrzeb. Nasza wiedza i doświadczenie pozwala ocenić realnie potrzeby naszych klientów, zaproponować koncepcję rozwiązań technicznych mogących w realny sposób wypracować oszczędności czasowe i finansowe Twojej firmy.

Michał Kalenik
Główny Konstruktor
michal.kalenik@konrem.pl