DOZAREA VOLUMICA SI UMPLEREA AMBALAJE¬LOR CU PRODUSE GRANULARE Sl PULVERULENTE CE AU CARACTERISTICI BUNE DE CURGERE

DOZAREA VOLUMICA SI UMPLEREA AMBALAJE­LOR CU PRODUSE GRANULARE Sl PULVERULENTE CE AU CARACTERISTICI BUNE DE CURGERE

Produsele solide granulare si pulverulente se comporta din punct de vedere al curgerii aproape identic cu produsele lichide. Deosebirea consta in faptul ca omogenitatea produselor solide granulare nu este constanta si aceste produse au tendinta de compactare. Procedeele de dozare cel mai des intalnite la aceste produse sunt:

►divizarea produsului prin folosirea camerelor de divizare;

► dozarea prin masurarea timpului de curgere sau numararea rotatiilor efectuate de un melc transportor.

1. Dozarea volumica si umplerea ambalajelor cu produse granulare si pulverulente ce au caracteristici bune de curgere prin folosirea camerelor de divizare

Divizarea volumica a produselor granulare sau pulverulente se poate face, ca si in cazul produselor lichide, cu camere cu volum constant si cu camere cu volum reglabil. De asemenea plecand de la valoarea volumului si cunoscand densitatea produsului, prin aceste procedee se poate face si o dozare masica.

1.1 Dozarea volumica sau masica prin folosirea camerelor de dozare cu volum constant

Dozarea volumica sau masica prin folosirea camerelor de dozare cu volum constant este foarte raspandita in cazul ambalarii in serii mari a diferitelor produse care au acelasi volum. Exista o multitudine de variante constructive, cele mai raspandite fiind dozatoarele cu sertar si cele cu cep rotativ.

in fig. 9.17. se prezinta dozatorul pentru produse pulverulente cu sertar ce are o deplasare rectilinie alternativa. Precizia de dozare este foarte buna, dezavantajul constand in productivitatea dozarii mai scazuta deoarece o cursa a sertarului se face in gol.

b

Fig. 9.17. Dozarea volumica cu sertar

In fig. 9.17.a este prezentata dozarea volumica a produsului, cand acesta curge din palnia de alimentare 1 in camera de dozare C din sertarul de translatie 2 care se deplaseaza in corpul 3. In faza a doua are loc deplasarea sertarului spre dreapta pana ajunge in pozitia din fig. 9.17.b si umplerea ambalajului 4 prin curgerea gravitationala a produsului din camera de dozare C a sertarului 2. Deplasarea sertarului 2 este rectilinie alternativa si continua si se poate realiza cu ajutorul mecanismelor cu cama, mecanismelor cu biela manivela sau a mecanismelor cu parghii articulate. Productivitatea este scazuta, dar precizia de dozare este foarte buna. Procedeul nu se poate utiliza la produsele ce au tendinta de aderare la peretii camerei de dozare.

Dozatorul cu cep rotativ, fig. 9.18, are productivitatea dozarii si umplerii ambalajelor mai mare deoarece nu avem cursa in gol. Produsul de dozat este introdus in palnia de alimentare de unde prin cadere libera intra in camerele de dozare C din cepul rotativ 2. Prin rotire, produsul ajunge in partea de jos a corpului dozatorului 3 de unde curge prin intermediul unei palnii 4 in ambalajul 5 care poate fi sub forma de plic de hartie, punga de hartie sau material plastic, cutie de carton sau tabla sau butelie de tabla sau sticla.

Fig. 9.18. Dozarea cu cep rotativ    Fig- 9.19. Dozarea cu camera reglabila

Solutiile constructive prezentate, cu camera de dozare cu volum constant au dezavantajul ca pot diviza produsul numai in aceeasi cantitate. Modificarea volumului dozat presupune schimbarea completa a sertarului sau cepului rotativ.

1.2 Dozarea volumica sau masica prin folosirea camerelor de dozare cu volum variabil

Dozarea produsului, fig. 9.19 se face ca si in cazul camerei de dozare constante. Produsul patrunde in camera de dozare C din palnia de alimentare 1. Volumul camerei din cepul rotativ 2 poate regla cu ajutorul fundurilor filetate 4 care sunt actionate prin intermediul piulitei executate in roata melcata 6 antrenata de melcul 5. Filetul din roata melcata este pe dreapta pe o parte si pe stanga pe cealalta parte, ceea ce face ca ambele funduri ale camerei sa se miste sincron spre interior sau exterior, volumul modificandu-se simultan in ambele camere.

Dupa rotirea cu 180°, produsul din camera de dozare este evacuai prin palnia 7 in ambalajul 8. La aceste dozatoare trebuia acordata o mare atentie preluarii jocurilor din angrenajul melcat si transmisia surub-piulita deoarece in caz contrar putem avea diferente de dozare intre cele doua camere. Aceste dozatoare se folosesc acolo unde se cere o productivitate relativ buna si frecventei schimbararii volumelor dozate este mare

O alta solutie constructiva, foarte des utiluzata, folosita la dozarea cu volum reglabil si ambalarea ambalarea produselor pulverulente sau granulare in serie foarte mare este prezentam in fig 9.20. Prin acest procedeu se pot doza o gama mare de produse: zahar orez, detergent, faina, piper, scortisoara, chimicale etc. Precizia dozarii depinde foarte mult de forma sub care se gaseste produsul si de capacitatea lui de compactare si aderare la peretii camerelor de dozare si palniilor de evacuare. Forma produsului influenteaza foarte mult precizia dozarii. Astfel, daca produsul este sub forma de granule rotunjite, umplerea camerei de dozare este buna rezultand o precizie de dozare ridicata. In schimb daca granulele sunt colturoase sau alungite, produsul va umple neuniform camera de dozare rezultand o precizie de dozare mai scazuta

Fig. 9.20. Dozarea cu volum reglabil pe masini rotative

Aceste dozatoare sunt cel mai folosite in regim industrial datorita productivitatii si preciziei de dozare ridicate. Productivitatea poate ajunge pana la 400 umpleri/minut, datorita faptului ca dozarea si umplerea se face in mod continuu pe masini rotative. Gama sortimentala a masinilor de dozat cu volum reglabil este foarte variata, plecand de la masini care fac dozarea in intervalul gramelor si ajungandu-se la variante constructive la care dozarea se poate face in intervalul kilogramelor.

Camera de dozare C este formata din paharele cilindrice 3 si 4 care sunt fixate pe platanul superior 2, respectiv pe platanul inferior 5 si care sunt antrenate in miscarea de rotatie prin intermediul transmisiei cu curele 7 de catre motorul electric 8. Volumul camerei se poate regla prin ridicarea sau coborarea platanului superior 2 impreuna cu paharele 3. Coborarea platanului se face cu ajutorul surubului 14, iar ridicarea se face de catre arcul elicoidal 9. Arborele pe care sunt fixate platanele cu pahare este lagaruit in batiul masinii 6. Volumul dozat se poate determina cu relatia:

V (d²xH+D²xh)

Dozarea se face prin curgerea produsului din palnia de alimentare 13 in camera de dozare. Datorita rotirii platanelor, camera plina va ajunge in dreptul palniei de evacuare 10 unde va avea loc umplerea ambalajului 11 care este transportat de transportorul cu banda 12. Pentru a impiedica aderarea si aglomerarea produsului, in palnia de alimentare 13 se afla un agitator 1.

2. Dozarea volumica si umplerea ambalajelor cu produse granulare si pulverulente ce au caracteristici bune de curgere prin masurarea timpului de curgere

Sunt foarte multe produse care au tendinta de compactare, ceea ce duce la o curgere mai neuniforma a acestora. Metodele de dozare prezentate anterior, nu asigura pentru aceste produse o constanta buna a divizarii, din punct de vedere al volumului si mai ales a masei, in majoritatea cazurilor, la ambalarea produselor pulverulente ne intereseaza gramajul si mai putin volumul. Daca se cunoaste volumul si densitatea se poate determina masa produsului, din aceasta cauza se prefera ca dozarile masice sa se faca prin dozari volumice.

Dozarea produselor granulare prin masurarea timpului de curgere nu seamana cu dozarea lichidelor prin aceeasi metoda deoarece in acest caz curgerea nu este gravitationala ci sub actiunea unui agent transportor, in cazul de fata un melc transportor. Schema de principiu a metodei este prezentata in figura 9.21, unde melcul transportor 7 este antrenat prin intermediul unui cuplaj electromagnetic cu discuri 2 de catre motorul electric 1. Cuplajul electromagnetic este legat la un releu de timp, astfel incat dupa epuizarea timpului programat are loc decuplarea miscarii dintre motor si melc, ceea ce duce Ia terminarea dozarii si umplerii care se fac concomitent. Dupa umplere ambalajul umplut 8 este transportat de transportorul 9, in locul ei venind un alt ambalaj gol.

Fig. 9.21. Dozator cu melc

Deoarece, produsele granulare si mai ales cele pulverulente au tendinta de compactare si aderare la peretii dozatorului, acestea sunt agitate in silozul 6 de catre agitatorul 5 antrenat prin intermediul unui angrenaj cu roti dintate 10 de catre motorul electric 3. Umplerea acestui siloz se face tot cu ajutorul unui melc transportor 4, iar vizualizarea incarcarii se face prin fereastra de vizitare 11.

Deoarece turatia melcului care face dozarea nu este constanta, prin masurarea timpului de rotire a acestuia se poate ajunge la abateri de dozare destul de mari. Pentru a creste precizia de dozare, se poate doza prin masurarea numarului de ratoatii efectuate de melcul 7. Schema de comanda a unei astfel de actionari este prezentata in fig. 9.19.b, unde in primul modul si anume programatorul de rotatii se programeaza numarul de rotiri pe care trebuie sa-l efectueze melcul transportor pentru a se obtine dozarea dorita. De aici valoarea programata a numarului de rotatii r.p intra in comparatorul Cp unde este comparat cu valoarea reala a numarului de rotatii efectuate r.r de catre melcul transportor 7 obtinuta de la un traductor de reactie TR, mai precis de la un numarator de impulsuri.

Daca valoarea programata a numarului de rotatii r.p este mai mica decat valoarea numarului de rotatii real r.r se da comanda de cuplare a cuplajului electromagnetic Cem ce duce la transmiterea miscarii de rotatie de la motorul electric 1 la melcul 7. In momentul in care numarul de rotatii programat r.p este identic cu numarul de rotatii efectuate de catre melc r.r, comparatorul sesizeaza coincidenta celor doua valori si da comanda de decuplare a cuplajului electromagnetic Cem ce duce la intreruperea rotatiei melcului si terminarea dozarii si umplerii. Aceasta varianta de dozare este mult mai precisa, dar mai costisitoare decat in cazul cronometrarii timpului de rotatie a melcului cu ajutorul unui releu de timp.

O solutie de compromis, pentru a avea o precizie buna de dozare si un cost acceptabil este comanda in bucla deschisa a motorului de actionare 1, care in acest caz va fi un motor electric pas cu pas. Aceasta solutie duce la eliminarea cuplajului electromagnetic cu discuri de frictiune 2, iar numarul de rotatii a melcului se poate asigura prin asigurarea unui numar de impulsuri corespunzator motorului electric pas cu pas. Un alt avantaj al acestei actionari este faptul ca se poate varia foarte usor si turatia motorului si implicit a melcului, prin modificarea frecventei impulsurilor de comanda.