Один из самых древних видов тары — мешки с появлением новых прочных и гигиеничных материалов приобрел «второе дыхание». Совершенствуется и оборудование для заполнения мешков продуктами. Начнем с оборудования для упаковки сыпучих продуктов в мешки. Итак, мешки могут быть открытыми или закрытыми клапанными. К этому виду транспортной тары для массовых сыпучих грузов относятся и так называемые мягкие контейнеры. Открытые мешки заполняются свободно, но после заполнения их требуется зашивать, заклеивать или сваривать специальным устройством. Клапанные мешки изготавливаются закрытыми с небольшим отверстием, укупориваемым изнутри клапаном. Эти мешки заполняются принудительно при помощи нагнетателя. Фасовочно-упаковочное оборудование различается и по принципу взвешивания на машины «нетто» и «брутто» взвешивания. Принцип «нетто» взвешивания заключается в последовательном выполнении операций взвешивания и наполнения. Требуемая доза сначала составляется в бункерных весах, а затем выгружается в мешок. В «брутто» взвешивающих машинах продукт непрерывно взвешивается вместе с мешком по мере его наполнения. За счет совмещения операций взвешивания и дозирования обеспечивается более высокая производительность и компактная конструкция фасовочной машины.Российские и зарубежные производители предлагают большой выбор фасовочно-упаковочных машин для фасовки сыпучих продуктов в мешки в широком диапазоне производительности и степени автоматизации от простейших позиционных механических дозаторов до проходных линейных и роторных автоматов.

Фасовка в открытые мешки

На предприятиях еще можно встретить простейшие затаривающие весы с ручным управлением, которые вытесняются полуавтоматическими весовыми дозаторами, фасовочными модулями и автоматическими упаковочными комплексами.

Московское предприятие «Физ Тех» выпускает весовые дозаторы модели «Дора» с гравитационным заполнением открытых мешков с автоматическим взвешиванием по принципу грубой (основной) засыпки продукта в мешок с последующей тонкой досыпкой до заданного веса. Эта модель применяется для фасовки легкосыпучих продуктов в мешки до 50 кг. с производительностью до 300 мешков в час. Для трудносыпучих продуктов предприятие рекомендует модель ДШФ со шнековым дозатором. Мешки закрепляются на горловине дозатора вручную. Зашивка заполненных мешков должна выполняться при помощи дополнительного специального устройства. Аналогичные затаривающие весы с «брутто» взвешиванием производительностью до 200 мешков в час для свободно и трудносыпучих продуктов представляет германское предприятие Oschatzer Waagenfabrik. В конструкции различных моделей электромеханических весов применены тензодатчики, загрузочный патрубок с пневматическим зажимом мешков, пневмоуправляемые заслонки грубого и тонкого потоков и вибрирующий загрузочный желоб. Затаривающие электромеханические весы с нетто взвешиванием и электронным устройством обработки данных для свободно текущих, мелкозернистых продуктов могут обеспечивать производительность до 600 мешков в час.

Хорошо известная, в том числе по публикациям в журнале PakkoGraff, российская компания «Вселуг» выпускает фасовочные модули «нетто» и «брутто» взвешивания, включающие приемный бункер, шнековый питатель, весовой дозатор, мешкодержатель, а также дополнительные устройства — мешкозашивочное, встряхивающее, транспортер и др.

Для фасовки свободно текущих зернистых продуктов предложен полуавтоматический модуль «Вселуг НМ-С» без дополнительных устройств, с электронным весовым дозированием и гравитационной подачей производительностью до 300 мешков в час. Фасовочная машина «брутто» взвешивания «Вселуг НМ-КВ» предназначена для фасовки труднотекучих продуктов (мука, сухое молоко и др.) в открытые мешки вместительностью 10-50 кг. при помощи шнекового питателя с производительностью до 400 мешков в час. Испанская компания Payper — производитель оборудования для затаривания в мешки сыпучих и трудно сыпучих продуктов в мешки по 25-50 кг., а также оборудования для фасовки в мягкие контейнеры BTG-BAGS. На российском рынке оборудование марки «Payper», а также других известных производителей упаковочной техники представляет компания «ПАККЕР-МАШ»

Для фасовки мешков массой 25-50 кг. с открытым верхом используются машины «брутто» взвешивания. Подача продукта осуществляется самотеком с пневматическими заслонками, регулирующими основную (грубую) и окончательную (точную) досыпку. Фасовочный аппарат оснащен весовым контроллером МСВ-05, двумя последовательными портами RS232 и RS 422/458. Подсоединение порта RS232 позволяет отправлять данные на принтер или компьютер. Соединение RS 422/458 позволяет подключать одну или несколько машин в сеть и к компьютеру. Производительность оборудования достигает 1000 мешков в час. Машина оснащена отводящим ленточным транспортером и высокоскоростной зашивочной машиной FISCHBEIN, синхронизированной с транспортером.

Для фасовки продукта в мягкие контейнеры BIG — BAGS предлагаются системы дозирования модели CG. Подача продукта осуществляется самотеком. Регулировка потока осуществляется двухпозиционной заслонкой с пневмоприводом, регулирующей основную и окончательную досыпку. Машина адаптирована к различным видам контейнеров. Наполняющая горловина оснащена резиновым деформируемым кольцом, которая при нагнетании сжатого воздуха увеличивает свой диаметр, быстро адаптируясь к внутреннему диаметру горловины и создавая воздухонепроницаемое соединение. Помимо этого машина оснащена устройством для раздувания мешков и устройством уплотнения продукта в контейнере.

Екатеринбургское предприятие «Технэкс» выпускает для мукомольных, крупяных и комбикормовых предприятий большую серию модулей дозирования и фасовки в открытые мешки различных сыпучих продуктов типа премиксов, муки, сахара, отрубей и т.п. при помощи шне-ковых питателей (рисунок 1) и не допускающих повреждений гранулированных продуктов при помощи ленточного питателя. Выпускаемые фасовочные модули комплектуются мешкодержателями трех типоразмеров в зависимости от ширины мешков, стационарной или ручной мешкозашивочной машиной, встряхивающим устройством и транспортером. Автоматическое управление модулем осуществляется микропроцессором. Настройка весовой системы, величины отвеса и режима работы дозатора выполняется оператором на панели управления. Система управления исключает случайные изменения параметров весовой системы обслуживающим персоналом при возникновении внештатных ситуаций. Специальное электронное клеймо защищает настройку весовой системы от постороннего вмешательства.

Основные показатели технического уровня серии од-ношнековых (Ш1), двухшнековых (Ш2) и ленточных фасовочных модулей «Технэкс» приведены в таблице 1.

Английская фирма «Хронос Ричардсон», первая в мире компания, начинавшая производить автоматические системы для упаковки сыпучих продуктов в мешки, предлагает интегрированные комплексно автоматизированные линии заполнения мешков автоматическими устройствами надевания, закрытия мешков и однослойной или многослойной укладкой их серии Е (рисунок 2) на базе электронных автоматических нетто весовЕ25иЕ55.

Характерной особенностью серии Е является применение микропроцессорной системы управления CHRONO-TRONJC tm SA7 для оснащения «нетто» дозаторов. Эта система выполняет контроль процесса взвешивания и заполнения, контроль питателя по режимам грубого и тонкого потоков, автоматическое обнуление, индикацию неисправностей и аварийные сообщения. Система имеет 15 наборов параметров для взвешивающих программ, счетчик отвесов и партий.

Предусмотрен также широкий выбор надежных и точных питателей практически для любых самых различных по реологическим характеристикам сыпучих продуктов.

Это могут быть: дозирующий конус тип «КД» для хрупких свободно текущих или псевдоожиженных продуктов, не допускающих механических повреждений. При этом сечение подачи регулируется для грубого и тонкого потоков за счет опускания конуса; гравитационный питатель тип «G» используется для непрерывной подачи свободно текущих не повреждаемых сыпучих продуктов; гравитационный питатель типа «А» с ворошителем применяется для слеживающихся продуктов (отруби, комбикорма); ленточный питатель тип «В» применяется для труднотекущих продуктов, требующих бережного обращения. Подача продукта регулируется скоростью движения ленты питателя; вибрационный питатель тип «V» для труднотекущих порошковых продуктов, требующих осторожного обращения (кормовые чешуйки, таблетки смол); шнековые питатели типа «SS», «DS» и «RS» для непрерывной подачи труднотекущих, тонкоизмельченных или порошковых продуктов.

Автоматические системы серии Е приспособлены для работы с бумажными, тканными и изготовленными из полимерной пленки мешками вместимостью до 50 кг., а при необходимости и до 100 кг., и обеспечивают производительность до 1200 взвешиваний в час.

Определенные преимущества и ставшие уже привычными удобства имеют упаковочные машины, сами изготавливающие тару для фасуемых продуктов. Особенно широко в мире применяются вертикальные воротниковые фасовочно-упаковочные автоматы для изготовления термо-свариваемых пакетов и упаковки в них различных продуктов. Значительные достижения в области конструирования и автоматизации этих машин способствовали появления специальных автоматов для фасовки сыпучих продуктов в большие пакеты размерами 500 х 1000 мм (шири нахвысота), т.е. открытые мешки из полимерных термосвариваемых или комбинированных материалов.

На рисунке 3 представлен вертикальный воротниковый фасовочно-упаковчный автомат RM-50AJ польского завода фасовочных машин Radpak. Автомат предназначен для упаковки сыпучих продуктов, в частности торфа, в полимерные термосва-риваемые мешки размерами (ширина х высота) от 250 х 250 до 500 х 1000мм с производительностью до 1200 пак/час. Аналогичный автомат RM-40AC для фасовки сыпучих в мешки размерами до 400 х 700мм. обеспечивает производительность до 2400 пак/час.

Не оставила без внимания этот сегмент упаковочной техники и одна из немногих российских компаний — «Таурас-Феникс», быстро реагирующая на мировые тенденции развития упаковочной техники. «Таурас-Феникс» выпускает вертикальный универсальный фасовочно-упаковочный автомат Питпак ОМ с весовым дозатором для фасовки и упаковки сыпучих, пылящих, мелкоштучных, жидких и пастообразных продуктов в большие 4-х шовные, свариваемые из 2-х рулонов термосвариваемых материалов (ПП, ПЭ, ламинированная бумага, лавсан и т.п.), пакеты шириной до 500 мм вместимостью до 30 кг при производительности до 600 пак/час.

Фасовка в мягкие контейнеры

Разновидностью открытых мешков можно считать так называемые мягкие контейнеры — упаковку «биг-бэг». Это транспортная тара объемом более 1,0 м³, изготовленная из эластичного материала и имеющая приспособления для механизированного выполнения погрузочно-разгрузоч-ных работ. Обычно мягкие контейнеры применяют для перевозок сыпучих продуктов и материалов между промышленными предприятиями. К преимуществам контейнеров относятся высокая производительность фасовочных, погрузочно-разгрузочных и транспортных процессов, удобство складирования. Российские предприятия производят контейнеры из синтетической ткани с одной или двумя проушинами, составляющими одно целое  с оболочкой контейнера, или с четырьмя подъемными петлями, пришитыми к оболочке. Кроме того, мягкие контейнеры различаются наличием или отсутствием вкладышей, загрузочных и разгрузочных рукавов. Грузоподъемность мягких контейнеров — от 0,5 до 2,5 т. Российские предприятия-производители оборудования для фасовки в открытые мешки выпускают и принципиально аналогичные машины для затаривания мягких контейнеров, отличающиеся лишь конструкцией грузовых крюков для подвешивания контейнеров и применением грузоподъемных механизмов для съема заполненных контейнеров. Так, «Физ Тех» предлагает фасовочный дозатор модели «Гермес» для гравитационной фасовки хорошо сыпучих продуктов в 4-х петельные контейнеры производительностью до 20 конт/час. Аналогичные наполнители 4-х петельных мягких контейнеров с гравитационной подачей хорошо сыпучих, зернистых продуктов Вселуг НМКЧ-С и Вселуг НМКЧ-КВ с винтовым питателем комплектуются гидравлическим подъемным столом и накопительным конвейером. Для упаковки цемента и других аэрирующихся сыпучих материалов в одно- и двухстропные контейнеры выпускается фасовочная машина Вселуг НМК1-Ш с гравитационной подачей материала, съем и перемещение наполненных контейнеров выполняется автопогрузчиком. Производительность фасовки в контейнеры объемом 0,5-1,5 м³ составляет 20-30 конт/час.

Компактные, удобные в обращении и высокопроизводительные (до 50 конт/час) автоматические наполнительные установки для всех типов мягких контейнеров, в т.ч. одноразового использования, выпускает германская фирма Mollers. Для однопе-тельных контейнеров предложено устройство взвешивания и наполнения, присоединяемое непосредственно к выпускному патрубку бестарного хранилища сыпучего продукта. Наполнение контейнера происходит полностью автоматически. Масса контейнера постоянно регистрируется электронным взвешивающим прибором — месдозой, автоматически переключающей процесс с грубого на точное дозирование и прекращающей его при достижении заданного веса.

Универсальная автоматическая станция наполнения и взвешивания четырехстропных контейнеров, представленная на рисунке 4, смонтирована на грузоподъемной консоли и присоединяется к выпускному патрубку хранилища посредством гофрированного рукава-сильфона. Процесс наполнения полностью автоматизирован, начинается с раскрытия контейнера воздухом от воздуховки, включает взвешивание и регистрацию веса мес-дозами, переключение с грубого на точное дозирование, завершается съемом контейнера и укладкой его на плоский поддон, перемещаемый приводным роликовым конвейером. Рис.7

Германское предприятие Jibrawerk выпускает мощные фасовочные установки производительностью до 60 конт/час для самых разных, в т.ч. очень плохо текущих, сыпучих продуктов. Управление процессом дозирования и наполнения осуществляется при помощи электронной калибровочной системы Либратоник. Для различных продуктов применяются разные устройства грубого и точного дозирования: клапан на входе, запорный шибер, дозировочная лента, вибрационный желоб, шнековый питатель и другие. Взвешивание выполняется тензодатчиками при подвешивании контейнера или на платформенных весах. Предложен большой выбор дополнительного оборудования, например, вибратор для уплотнения продукта, прибор для снятия статического электричества, автоматические приспособления для размыкания петель, устройства зажима шлангов, приводные роликовые транспортеры, магазины порожних поддонов, а также устройства для затаривания бочек или другой крупногабаритной тары.

Фосовка в клапанные мешки

Фасовочные модули для клапанных мешков не имеют зашивающих или других запечатывающих устройств, но включают дополнительные нагнетатели для принудительного заполнения мешков. Это могут быть винтовые нагнетатели для мучнистых продуктов, ленточные нагнетатели для зернистых продуктов. Для подачи в клапанные мешки сыпучих аэрирующихся, то есть насыщающихся сжатым воздухом, продуктов, таких как цемент, известь, гипс, доломитовая мука, применяются турбинные нагнетатели. Аэрированный продукт приобретает способность течь и передавать давление, которое создается вращающейся тур-бинкой, нагнетающей и уплотняющей продукт в мешки. В пневматическом нагнетателе фасуемый продукт загружается в герметичную камеру и нагнетается в клапанный мешок под действием давления создаваемого в камере сжатым воздухом. Поступающая вместе с продуктом в мешок часть сжатого воздуха удаляется в атмосферу либо через воздухопроницаемые стенки мешка, либо через отводящий канал в наполнительном патрубке. Для сбора запыленного воздуха применяются пылеулавливающие устройства.

В России хорошо известны машины для фасовки в клапанные мешки в виде отдельных модулей с электронным весовым дозатором, пневмо-камерным (Вселуг Аэропресстм 1П) и турбинным (Вселуг Турбо) нагнетателями производительностью до 200 мешков (50 кг.) в час. Фасовочные линии, включающие от 1 до 16 модулей и обеспечивающие высокую производительность, достаточно подроб но представлены в журнале Pakko-Graff (май 2003 стр. 105-107).

Аналогичные модули фирмы Bagging&Packaging Machinery представляет итальянская торгово-промышленная компания Euro Export Pack. Блок из двух модулей (рисунок 5) — полностью автоматическая дуплекс установка с электропневматическим устройством подачи пустых мешков обеспечивает производительность до 600 мешков в час.

Фасовочные модули для клапанных мешков легко встраиваются в комплексные автоматизированные линии производства, упаковки, паллетизации и отгрузки продукции.

Компания «Мёллер» выпускает высокопроизводительные автоматические модули с турбинным наполнителем для цемента, извести, гипса, других порошкообразных продуктов и с пневматическим для всех трудносыпучих продуктов и смесей. Составляемые в ряд до 4-х модулей обеспечивают благодаря применению автоматических меш-конасаживателей высокую производительность (до 1400 мешков в час). Автомат мешконасаживатель может подавать мешки как из кассетного, так и рулонного магазинов с запасом до 10000 мешков. Производительность мешконасаживателя может достигать 4500 мешков/час. Каждый отдельный модуль оснащен электронной системой взвешивания Ро-троник с микропроцессорным программируемым уравлением.

Более производительными, экономичными и занимающими меньшую площадь являются ротационные компановки фасовочных модулей. Ротационные фасовочные машины Мел-лерс Roto-packez-Modul-Syetm с 3-16-ю наполнительными модулями. Каждый модуль навешивается на вращающийся бункер и имеет собственный электронный блок взвешивания (рисунок 6). Наполнение мешков производится в процессе движения ротора. Насаживание пустых мешков на наполнительный патрубок и съем заполненных мешков также происходит во время вращения ротора автоматически. Причем эти операции выполняются на разных позициях ротора. В 16-ти модульной роторной машине предусмотрены по две позиции насаживания и съема мешков. Такая конструкция позволяет устанавливать фасовочные машины даже в небольших производственных помещениях и обеспечивать производительность до 6000 мешков в час. Roto-Packer-Modul-System отличает высокая надёжность в эксплуатации, простота обслуживания, низкое потребление электроэнергии. Заслуживает внимания и система контроля наполненных мешков, исключающая попадание повреждённых, загрязнённых или с недовесом мешков на пакетоформирующие или погрузочные операции. Системой контроля управляет микропроцессор.

Несомненный интерес представляет также ротационная машина системы Duplex-Roto-Packer фирмы «Мёл-лерс», объединяющая в одной машине модули двух типов наполнителей — пневматический и турбинный. Благодаря чему на одной машине могут затариваться различные продукты — порошкообразные и крупнозернистые. В машине применён компактный турбинный нагнетатель с горизонтально расположенным лопастным колесом. Пневматический нагнетатель каждого модуля выполнен в виде герметичной камеры, в которую подается сжатый воздух, создающий псевдоожиженную двухфазную смесь и нагнетающий её в клапанный мешок грубым и точным потоками.

Фирма Haver&Boecker выпускает роторные фасовочные машины Haver-Roto-Packer typ RS с 3-16 наполнительными модулями, оборудованными турбинными нагнетателями с вертикальным рабочим колесом для фасовки пылящих порошкообразных продуктов в клапанные мешки с производительностью от 100 до 5500 мешков/час. Haver предлагает электронную взвешивающую систему МЕС и механическую SG. Система МЕС выполняет не только определение веса, но и мониторинг всего процесса. Для этого каждая наполнительная станция снабжена цифровым микропроцессором-контроллером с весовым разрешением 20 г. Система SG основана на скользящем грузовом весовщике с автоматической регулировкой веса от 20 до 50 кг. Оптимальная корректировка веса достигается объединением контрольных взвешиваний при фасовке и на выходе с предприятия.

В России выпускаются роторные машины Вселуг Турбо™ ЗК и Вселуг Турбо™ 6К (рис.7) соответственно с 3-мя и 6-ю наполнительными модулями и производительностью 900 и 1800 мешков в час. Машина предназначена для фасовки сыпучих аэрирующихся продуктов в клапанные мешки. Каждый модуль этих машин оборудован турбинным нагнетателем.