Točnost punjenja prahom važan je faktor u industrijskom pakiranju praha. Ako stroj za punjenje konstantno isporučuje previše ili premalo proizvoda, proizvođači se mogu susresti s nedostatkom proizvoda, premalo napunjenim pakiranjima, proizvodnim nedosljednostima ili dodatnim radom-na kontroli kvalitete.
Održavanje točnosti punjenja nije samo stvar kalibracije stroja jednom i ostavljanja nepromijenjenog. Svojstva praha, oprema za punjenje, radni uvjeti i istrošenost stroja mogu utjecati na stvarni rezultat punjenja.
Stoga bi se trebao kombinirati praktičan program kalibracijepočetna kalibracija, rutinska provjera, podešavanje stroja i preventivno održavanje.
Ovaj članak objašnjava kakostroj za punjenje prahakalibracija i što proizvođači mogu učiniti kako bi održali stabilnu točnost punjenja tijekom proizvodnje.
Što je kalibracija stroja za punjenje prahom?
Kalibracija je postupak usporedbe izlaza sustava za punjenje s poznatom referencom i uvođenje odgovarajućih prilagodbi kada je potrebno.
Za stroj za punjenje praha to obično znači provjeru odgovara li količina praha koju isporučuje sustav za doziranje ciljanoj težini punjenja.
Na primjer, ako je ciljna težina paketa 1 kg, stroj mora dosljedno isporučivati približno potrebnu količinu proizvoda, a ne samo jednom doseći cilj.
Kalibraciju stoga treba promatrati kao dio šireg procesa-kontrole točnosti.
Točan postupak ovisi o tehnologiji punjenja.
Pužni stroj za punjenje može zahtijevati podešavanje rotacije puža, parametara doziranja i uvjeta dodavanja proizvoda. Gravimetrijski sustav punjenja može se oslanjati na-mjerenja mjerne ćelije i kontrolne parametre. Drugi sustavi mogu koristiti volumetrijsko doziranje ili kombinacije različitih tehnologija.
Zašto se točnost punjenja prahom mijenja?
Stroj za punjenje praha može proizvesti različite rezultate punjenja tijekom vremena čak i kada postavke stroja nisu namjerno promijenjene.
Jedan od razloga je taj što karakteristike praha mogu varirati.
Nasipna gustoća, raspodjela veličine čestica, vlaga, protočnost, kohezija i prozračivanje mogu utjecati na to kako se prah kreće kroz spremnik i mehanizam za doziranje.
Za pužnu punilicu, količina proizvoda koja se isporučuje tijekom određene rotacije puža ne ovisi samo o programiranoj rotaciji već io tome koliko dosljedno prah ulazi u puž.
Stanje stroja je još jedan faktor.
Istrošenost svrdla, brtvila, ležajeva, komponenti za napajanje ili drugih dijelova-koji dolaze u kontakt s proizvodom mogu postupno utjecati na učinkovitost doziranja.
Ostali čimbenici uključuju:
Promjene u nasipnoj gustoći praha
Nedosljedno hranjenje lijevka
Nakupljanje materijala
Promjene u konfiguraciji vijaka
Neispravne postavke stroja
Problemi s -mjernom ćelijom ili senzorom
Mehaničke vibracije
Premošćivanje proizvoda
Neadekvatno čišćenje stroja
Iz tog razloga, održavanje točnosti zahtijeva i kalibraciju i kontrolu procesa.
Počnite s točnom ciljnom težinom
Prije kalibracije stroja za punjenje praha ciljna težina punjenja mora biti jasno definirana.
Cilj može biti specificiran specifikacijom proizvoda, zahtjevima za pakiranje, zahtjevima kupaca ili primjenjivim regulatornim zahtjevima.
Stroj bi tada trebao biti konfiguriran oko tog cilja, a ne prilagođavati opremu na temelju vizualne procjene.
Na primjer, stroj za punjenje praha namijenjen proizvodnji pakiranja od nominalnog 500 g trebao bi imati jasno definiran cilj i odgovarajući raspon prihvatljivosti.
Prihvatljivi raspon trebao bi proizaći iz primjenjivih zahtjeva za proizvod i kvalitetu, a ne proizvoljnog broja odabranog samo za strojno testiranje.
Ova razlika je važna jerstrojna ponovljivost i zakonska usklađenost paketa nisu nužno ista stvar.
Koristite odgovarajuću referentnu ljestvicu
Pouzdan uređaj za vaganje neophodan je kada se provjerava točnost punjenja.
Vaga koja se koristi za provjeru trebala bi odgovarati težini paketa i pružati dovoljnu rezoluciju za zadatak mjerenja.
Također ga treba održavati i provjeravati u skladu s postupcima kvalitete proizvođača.
Prilikom testiranja stroja za punjenje treba uzeti u obzir prazno pakiranje ili spremnik kako bi se mogla odrediti stvarna neto težina proizvoda.
Osnovna kalkulacija je:
Neto težina proizvoda=Težina napunjenog paketa − Težina praznog paketa
Ista mjerna metoda treba se dosljedno koristiti tijekom cijelog procesa kalibracije.
Zagrijte stroj prije kalibracije
Kalibraciju bi obično trebalo izvoditi u stabilnim radnim uvjetima, a ne odmah nakon uključivanja stroja.
Stroju će možda trebati neko vrijeme da postigne svoje normalno radno stanje.
To može uključivati:
Uspostavljanje stabilnog hranjenja prahom
Omogućuje mehaničkim komponentama da postignu normalne radne uvjete
Potvrda da spremnik sadrži dosljednu količinu proizvoda
Provjera radi li sustav za punjenje normalno
Osiguravanje da stroj radi na predviđenim proizvodnim postavkama
Ako se kalibracija izvodi pod uvjetima koji se znatno razlikuju od normalne proizvodnje, rezultirajuća prilagodba možda neće predstavljati stvarnu proizvodnu izvedbu.
Provjerite prah prije kalibracije
Sam proizvod treba provjeriti prije podešavanja stroja.
Na točnost punjenja prahom mogu utjecati promjene u nasipnoj gustoći i ponašanju protoka.
Na primjer, prah koji je postao prozračniji može zauzeti drugačiji volumen od istog praha u kompaktnijem stanju.
Kohezivni prah također može teći drugačije od-tekućeg praha.
Ovo je posebno važno za sustave volumetrijskog doziranja i pužne punilice.
Stroj za punjenje stoga treba kalibrirati koristeći isti proizvod koji će se koristiti tijekom normalne proizvodnje kad god je to praktično.
Ako se proizvod značajno promijeni, stroj će možda trebati ponovno -testirati i prilagoditi.
Provjerite sustav punjenja prije podešavanja
Prije promjene parametara kalibracije, pregledajte stroj.
Ovo sprječava operatere da pokušaju ispraviti mehanički problem pomoću softvera ili podešavanja parametara.
Važne točke pregleda uključuju:
Spremnik za prah
Pužni vijak
Mlaznica za punjenje
Mehanizam za hranjenje
Kontaktne-površine proizvoda
Brtve
Ležajevi
Senzori
Merne ćelije, ako je primjenjivo
Pozicioniranje pokretne trake
Mehanički pričvršćivači
Potražite nakupine praha, labave komponente, neuobičajene vibracije, oštećene dijelove ili nedosljedno uvlačenje.
Ako mehanički problem uzrokuje netočno punjenje, sama kalibracija neće pružiti pouzdano dugoročno rješenje.
Kalibrirajte stroj za punjenje puža
Pužna punila naširoko se koriste za prah jer rotirajući puž omogućuje kontrolirano volumetrijsko doziranje.
Opći odnos može se pojednostaviti kao:
Količina punjenja ≈ prašak isporučen po okretaju vijka × broj okretaja vijka
Međutim, na stvarni odnos utječu karakteristike praha i uvjeti punjenja oko vijka.
Tijekom kalibracije operater obično podešava parametre doziranja i zatim provjerava stvarnu težinu proizvoda.
Ako je izmjerena težina dosljedno ispod cilja, možda će biti potrebno povećati količinu doziranja.
Ako je izmjerena težina dosljedno iznad ciljne količine, možda će biti potrebno smanjiti količinu doziranja.
Važno je da se prilagodba temelji na stvarnim mjerenjima, a ne na pretpostavkama.
Provjerite višestruko ispunjene pakete
Jedno pakiranje nije dovoljno za postizanje konzistencije punjenja.
Stroj može proizvesti jedno pakiranje blizu cilja, a istovremeno proizvoditi značajne varijacije u proizvodnoj seriji.
Bolji pristup je mjerenje više paketa u stabilnim radnim uvjetima.
Rezultati se zatim mogu procijeniti za:
Prosječna težina punjenja
i
Varijacije između pojedinačnih paketa
Na primjer, ako je cilj 1000 g, a ponovljena mjerenja su:
1,001 g
999 g
1,000 g
1,002 g
998 g
stroj pokazuje relativno male varijacije oko cilja.
Ako su rezultati:
970 g
1,030 g
985 g
1,018 g
995 g
prosjek se može činiti razumnim, ali varijacije su mnogo veće.
Ovo pokazuje zašto sama prosječna težina nije dovoljna za procjenu učinka punjenja.
Razlikujte točnost od ponovljivosti
Ovo je jedan od najvažnijih koncepata u kalibraciji punjenja prahom.
Točnostopisuje koliko je rezultat blizu cilja.
Ponovljivostopisuje kako se dosljedno ponovljena mjerenja slažu jedno s drugim pod istim uvjetima.
Stroj može biti vrlo ponovljiv, ali stalno pogrešan.
Na primjer:
990 g
991 g
990 g
991 g
pokazuje dobru ponovljivost, ali ako je cilj 1000 g, stroj sustavno nedovoljno puni.
Ispravan odgovor je prilagoditi ciljni izlaz.
Obrnuto:
970 g
1,025 g
990 g
1,015 g
može imati prosjek blizu cilja, ali slabu ponovljivost.
U toj situaciji jednostavno mijenjanje prosječne postavke neće riješiti temeljni problem.
Treba istražiti proces dodavanja, protok praha, mehaniku stroja ili mjerni sustav.
Postupno prilagodite stroj
Velike promjene parametara mogu otežati kalibraciju.
Bolji pristup je izvršiti kontrolirane prilagodbe i zatim izvršiti još jedan ciklus provjere.
Za stroj za punjenje s pužnicama, to može uključivati podešavanje:
Parametri rotacije vijka
Vrijeme doziranja
Brzina punjenja
Brzina hranjenja
Broj ciklusa doziranja
Redoslijed punjenja
Točni dostupni parametri ovise o sustavu upravljanja strojem.
Nakon svake značajne prilagodbe, operater bi trebao izvršiti još jedno mjerenje umjesto da uvodi nekoliko promjena istovremeno.
To olakšava određivanje koje je prilagodbe utjecalo na rezultat.
Održavajte stabilne uvjete u spremniku
Razina praha u spremniku može utjecati na konzistenciju hranjenja.
Ako spremnik postane gotovo prazan, tlak i protok materijala u mehanizam za doziranje mogu se promijeniti.
Ovisno o dizajnu praha i stroja, to može utjecati na količinu isporučenog materijala tijekom svakog ciklusa doziranja.
Stoga su stabilni uvjeti hranjenja važni za održavanje točnosti punjenja.
Za automatizirane sustave, senzori razine ili automatski sustavi dodavanja mogu pomoći u održavanju dosljednije opskrbe materijalom.
Međutim, odgovarajuća konfiguracija ovisi o karakteristikama praha i dizajnu stroja.
Spriječite premošćavanje pudera i slab protok
Premošćivanje praha može prekinuti protok materijala iz spremnika u mehanizam za punjenje.
To može uzrokovati nedosljedno doziranje i nagle promjene težine punjenja.
Kohezivni prašci posebno su osjetljivi na probleme tečenja.
Ovisno o primjeni, sustav za punjenje može zahtijevati mješalicu, dizajn lijevka optimiziran za proizvod, pomoć vibracijama ili drugo rješenje za hranjenje.
Ispravnu otopinu treba odabrati na temelju stvarnog praha, a ne automatskog dodavanja mehaničkog miješanja.
Previše miješanja ponekad može prozračiti prah ili stvoriti druge probleme s protokom.
Održavajte puž i mlaznicu za punjenje čistima
Nakupljanje materijala može utjecati na geometriju sustava za doziranje i stvoriti nedosljedan protok praha.
Prah se može nakupiti oko svrdla, mlaznice za punjenje, izlaza iz spremnika ili drugih površina u kontaktu s-proizvodom.
Stoga bi postupci čišćenja trebali biti uključeni u rutinski program održavanja.
Učestalost čišćenja trebala bi ovisiti o proizvodu, proizvodnom okruženju, zahtjevima prijelaza i dizajnu stroja.
Za prehrambene i farmaceutske primjene, postupci čišćenja također moraju slijediti primjenjive zahtjeve za-kontrolu higijene i kontaminacije.
Provjerite mehaničku istrošenost
Mehaničko trošenje može postupno smanjiti konzistenciju punjenja.
Vijak puža, ležajevi, brtve i druge komponente mogu promijeniti stanje ponovnim radom.
Istrošena komponenta možda neće uzrokovati očiti kvar, ali može pridonijeti povećanim varijacijama.
Preventivno održavanje stoga treba uključivati pregled komponenti koje izravno utječu na doziranje.
Ako rukovatelj opetovano treba prilagođavati parametre punjenja kako bi održao istu ciljnu težinu, stroj bi trebao biti pregledan, a ne kontinuirano ponovno kalibriran.
Ponovljene prilagodbe kalibracije ponekad mogu biti simptom temeljnog mehaničkog problema.
Provjerite sustav vaganja
Za sustave koji koriste mjerne ćelije ili gravimetrijska mjerenja, mora se provjeriti sam sustav vaganja.
Netočan senzor može uzrokovati da kontrolni sustav donese netočne odluke o doziranju čak i kada mehanički sustav punjenja radi ispravno.
Uređaj za vaganje stoga treba provjeriti u skladu s postupcima proizvođača i sustavom kvalitete postrojenja.
Također treba uzeti u obzir okolno mehaničko okruženje.
Vibracije, mehanički kontakt, nestabilni oslonci ili drugi vanjski utjecaji mogu utjecati na izvedbu vaganja.
Zabilježite rezultate kalibracije
Kalibraciju ne treba tretirati kao-jednokratnu prilagodbu bez dokumentacije.
Osnovni zapis kalibracije može uključivati:
Datum i vrijeme
Identifikacija stroja
Proizvod
Ciljana težina punjenja
Postavke stroja
Referentna ljestvica
Rezultati ispitivanja
Prosječna težina
Uočena varijacija
Prilagodba napravljena
Operater
Rezultat provjere
Povijesni zapisi olakšavaju prepoznavanje trendova.
Na primjer, ako je stroj postupno zahtijevao veće prilagodbe tijekom nekoliko mjeseci, to može ukazivati na istrošenost komponenti ili promjenu karakteristika proizvoda.
Zapisi stoga mogu pomoći transformirati kalibraciju iz reaktivne aktivnosti u dio programa preventivnog održavanja.
Kada treba ponovno kalibrirati stroj za punjenje prahom?
Ne postoji jedinstveni univerzalni interval kalibracije koji se primjenjuje na svaki stroj za punjenje praha.
Odgovarajuća učestalost ovisi o stroju, proizvodu, mjernom sustavu, proizvodnom okruženju, zahtjevima kvalitete i primjenjivim propisima.
Međutim, provjeru treba razmotriti kada:
Predstavljen je novi proizvod
Ciljana težina punjenja se mijenja
Promijenjen je puž ili sustav doziranja
Promjena karakteristika proizvoda
Obavlja se veliko održavanje
Zamijenjen je senzor ili mjerna ćelija
Stroj je premješten
Povećava se varijacija punjenja
Provjere-kontrole kvalitete otkrivaju abnormalne rezultate
Stroj je bio u stanju mirovanja dulje vrijeme
Za regulirane primjene, raspored umjeravanja i verifikacije trebao bi slijediti primjenjivi sustav kvalitete i regulatorne zahtjeve.
Kalibracija u odnosu na rutinsku provjeru težine
Kalibraciju i rutinsku provjeru ne treba brkati.
Kalibriranjeopćenito uključuje usporedbu izvedbe mjerenja s referencom i prilagođavanje po potrebi.
Rutinska provjeraprovjerava da li stroj nastavlja raditi unutar utvrđenih zahtjeva.
Proizvođač može kalibrirati opremu tijekom puštanja u rad i zatim obavljati rutinske provjere težine tijekom proizvodnje.
Ovo stvara povratnu petlju:
Kalibracija → Proizvodnja → Provjera → Podešavanje ako je potrebno → Održavanje
Točan postupak treba definirati sustavom kvalitete proizvođača i zahtjevima primjene.
Kako poboljšati-točnost dugotrajnog punjenja puderom
Održavanje točnosti tijekom vremena zahtijeva više od podešavanja stroja kad god je paket izvan cilja.
Jači pristup je kontrolirati cijeli proces.
Ključna područja su:
Stabilan prah → Dosljedno hranjenje → Točno doziranje → Točno mjerenje → Rutinska provjera → Preventivno održavanje
Ovaj pristup pomaže identificirati izvor varijacije umjesto jednostavnog ispravljanja konačnog broja.
Na primjer, ako težina punjenja postane nestabilna, operater bi trebao pitati dolazi li problem od protoka praha, hranjenja lijevka, stanja puža, performansi senzora ili kretanja stroja.
Odgovor možda nije sam parametar kalibracije.
Kako DJ-PACK može podržati precizno punjenje puderom
DJ-PACK nudi opremu za punjenje praha za različite praškaste proizvode, težine punjenja i proizvodne zahtjeve.
Ovisno o primjeni, oprema se može konfigurirati s dozirnim pužnicama, sustavima lijevka, opremom za hranjenje, mlaznicama za punjenje, komponentama za vaganje, transporterima i drugom pomoćnom opremom.
Odgovarajuća konfiguracija ovisi o čimbenicima kao što su karakteristike praha, ciljna težina, vrsta pakiranja, proizvodni kapacitet i zahtijevana točnost punjenja.
Za kupce koji procjenjuju novi sustav za punjenje prahom, uzorci proizvoda i informacije o primjeni mogu pomoći u određivanju odgovarajuće konfiguracije doziranja.
Strojno testiranje također je korisno jer se stvarno ponašanje praha može značajno razlikovati od onoga što se može predvidjeti samo iz naziva proizvoda.
Završne misli
Održavanje točnosti punjenja prahom stalan je proces, a ne jednokratni-zadatak kalibracije.
Najvažniji koraci su određivanje ispravne ciljane težine, korištenje odgovarajuće referentne vage, kalibracija pod stabilnim proizvodnim uvjetima, provjera više pakiranja, praćenje točnosti i ponovljivosti te istraživanje mehaničkih uzroka ili uzroka -povezanih s proizvodom kada se varijacije povećavaju.
Za strojeve za punjenje s pužnim pužnicama posebno su važni stabilno dopremanje praha i dosljedan rad puža.
Redovito čišćenje, preventivno održavanje, provjera-sustava vaganja i zapisi o kalibraciji također mogu pomoći u održavanju stabilnih performansi tijekom životnog vijeka stroja.
Dobro-održavani stroj za punjenje praha ne bi trebao zahtijevati stalno ručno podešavanje. Kada je potrebno više puta mijenjati parametre punjenja kako bi se održao isti cilj, potrebno je istražiti temeljni uzrok.
Cilj kalibracije nije jednostavno postići da jedan paket postigne ciljnu težinu. Treba uspostaviti ponovljivi proces punjenja koji može ostati točan u normalnim proizvodnim uvjetima.
