Одним из важнейших устройств фасовочно-упаковочного оборудования является дозатор. Зачастую, именно от дозатора оборудования зависит поддержание непрерывного цикла фасовки и упаковки продукции, а также скорость совершения операций упаковочным автоматом. Так что же такое дозатор и для каких целей он служит?

 

Определение дозатора

Дозатор - это мерное устройство, отмеряющее определенную (заданную) дозу (порцию) какого-либо продукта. Примеров дозаторов можно привести достаточно много и большинство из них мы используем в быту - мерные ложки, мерные стаканы, весы и т.д. В производстве используемые дозаторы, как правило, являются автоматическими, в противном случае их применение не имеет смысла, так как не уменьшает долю ручного труда.

Наше оборудование комплектуется исключительно автоматическими дозаторами, т.е. устройствами, способными непрерывно, с заданной периодичностью и точностью, отмерять и подавать в упаковочный автомат дозы (порции) продукта, подлежащего упаковке.

В данной статье мы рассмотрим 2 наиболее восстребованных вида дозаторов, предназначенных для работы с сыпучими непылящими продуктами. Почему сыпучими? Это связано с конструктивными особенностями самого дозатора - его конструкция такова, что не позволяет с необходимой скоростью и точностью отмерять несыпучие продукты. А относительно пылящих существует другая проблема. Дело в том, что пылящие продукты загрязняют упаковочную плёнку, тем самым значительно ухудшая качество ее сварки (пайки). Но даже учитывая указанные ограничения, продуктов, с которыми могут работать наши дозаторы, огромное множество. Ведь сыпучими непылящими являются все крупы, орехи, семечки, зерна кофе, семена растений, зерно, сахар, соли и много другое.

Итак, в своем фасовочно-упаковочном оборудовании мы используем два вида автоматических дозаторов: объемные и весовые. В чем их принципиальная разница? Во-первых, в способе дозирования и в ограничениях, которые налагает данный способ, во-вторых, в конструкции и, как следствие, в цене. Попробуем описать более подробно.

Объемный дозатор

Объемным дозатором является мерное устройство, дозирующее продукт по принципу заполнения свободного пространства (объема). Более простыми словами, объемный дозатор - это стакан, заполнение полости которого и является объемным способом дозировки. Характерный пример - бабушки торгующие семечками. Вряд ли вы встретите такую, которая бы для дозировки своего продукта не использовала стакан, банку или чашку, а пользовалась, скажем, весами.

Аналогично работает и наш объемный дозатор - барабан, содержащий в себе набор металических "стаканов" с одной стороны заполняется сыпучим продуктом из бункера дозатора, а с другой - подает этот продукт в упаковочный автомат. Соотвественно, доза упакованного продукта будет равна объему "стакана", находяегося в барабане.

Данный способ дозирования в упаковочном оборудовании имеет свои преимущества и недостатки.

К преимуществам можно отнести, во-первых, простоту конструкции дозатора. Как уже упоминалось, дозатор представляет собой барабан с набором "стаканов". "Стаканы", в свою очередь состоят из двух частей, способных перемещаться одна относительно другой, увеличивая или уменьшая объем. Естественно, к указанному набору следует добавить электропривод и регулирующие механизмы - но это уже нюансы.

Во-вторых, при всей своей простоте объемный дозатор способен показывать достаточно высокую производительность - 38 доз (порций) продукта в минуту при максимальной производительности упаковочного автомата  40 упаковок в минуту.

И в-третьих, вследствие простоты конструкции, дозатор имеет невысокую цену. Пожалуй, именно цена и будет самым важным преимуществом объемного дозатора для упаковочного оборудования.

Используется в оборудовании:

Теперь о недостатках. Недостатков у данного дозатора, как и достоинств, тоже три. И в зависимости от ситуации, перевес может быть как на стороне достоинств, так и на стороне недостатков.

Первым недостатком можно выделить сам способ дозирования - все же в нашей жизни более распространены весовые меры продуктов, чем объемные. И покупатель в магазине, покупая крупы, сахар, чай или те же семечки, больше ориентируется на их вес, нежели на занимаемый объем. Лишь некоторые продукты мы привыкли мерять объемами, но они скорее являются жидкостями, а не сыпучими продуктами.

Таким образом, мы получаем ситуацию, когда при смене дозируемого продукта, происходит также и смена веса расфасованного продукта. К примеру, вы фасовали семечки и ваш дозатор имел объем "стакана", равный весу семечек в пределах 500 грамм. Если вдруг, вы решите на этом же дозаторе расфасовать гречку, то, вследствие ее большей плотности и при том же объеме "стакана", фасовка будет значительно превышать указанные 500 грамм. Значит, либо получаем нестандартную фасовку для нестандартных покупателей, либо вынуждены менять сам дозатор. Можно, конечно, "поиграться" объемами "стаканов", но тут уже появляется недостаток номер два.

Второй недостаток состоит в малом диапазоне регулировки объема "стакана" дозатора. Как упоминалось ранее, "стакан" объемного дозатора состоит из двух частей, и смещая одну относительно другой можно регулировать объем. Но дело том, что конструкция дозатора позволяет регулировать объем "стаканов" лишь в пределах +/- 30%. Т.е., если вы заказали дозатор для фасовки, скажем, 100 граммовых пакетов сахара, а значит объем "стакана" вашего дозатора равен 100 граммам сахара, то увеличить или уменьшить его вы можете максимум на 30 грамм. Следовательно, расфасовать сахар в 200 граммовые пакеты у вас уже не получится.

И последний, третий недостаток - дозатор не предназначен для дозирования трудносыпучих продуктов. Имеется в виду, что при смене дозируемого продукта необходимо учитывать соотвествие его сыпучести эталонному и, по возможности, использовать равносыпучие продукты. В противном случае, дозатор может не обеспечить необходимое качество дозирования. К примеру, расфасовав гречку, ничто не мешает на том же дозаторе расфасовать рис, но при попытке "засунуть" в дозатор изюм, усердно липнущий к стенкам, или кукурузные палочки, с трудом проявляющие сыпучесть, не следует ожидать позитивного эффекта. Скорее всего, результат такого дозирования будет равен нулю.

Весовой дозатор

Весовым дозатором является мерное устройство, дозирующее продукт по его весу. Т.е. весовой дозатор, по сути, представляет собой усложненные электронные весы, отмеряющие продукт в рамках заданного весового критерия.

Конструктивно, весовой дозатор состоит из взвешивающего ковша, подвешенного на тензодатчике, вибролотка и электронного управляющего блока (ЭУБ). Принцип работы дозатора можно описать примерно следующим образом. На ЭУБ оператор выставляет желаемый вес дозировки, причем выставляет его по двум параметрам: грубая дозировка и точная дозировка. После запуска дозатора, ЭУБ подает сигнал на вибролоток, который, вибрируя с заданной амплитудой, перемещает (насыпает) продукт из бункера дозатора во взвешивающий ковш. Наполнение ковша контролируется тензодатчиком, передающем сигнал на ЭУБ, и при достижении порога грубой дозировки, ЭУБ уменьшает амплитуду колебаний вибролотка, аккуратно досыпая продукт до достижения порога точной дозировки. Как только заданный вес будет достигнут, ЭУБ резко останавливает вибролок и открывает ковш, высыпая его содержимое в бункер упаковочного автомата. Далее, ковш закрывается и процедура начинается по-новой.

Как видим, конструкция весового дозатора, как и принцип его работы, значительно сложнее чем у объемного. И в этом кроются преимущества и недостатки весового дозатора.

Начнем, как обычно, с преимуществ. Преимуществ у данного дозатора можно выделить четыре. Во-первых, использование традиционных для потребителя весовых мер значительно расширяет круг дозируемых продуктов. Весовому дозатору, в отличие от объемного, все равно, что дозировать - 100 грамм соли или 100 грамм орехов, для него проблема смены дозируемого продукта просто не актуальна. Таким образом, весовой дозатор намного универсальнее объемного.

Во-вторых, весовой способ дозировки является более точным, чем объемный, а если учесть возможность грубой и точной дозировки, можно утверждать, что весовой дозатор по соблюдению качества дозировки намного превосходит объемный. При этом вы сами регулируете необходимые вам допуски.

В-третьих, диапазон регулировок весового дозатора не идет ни в какое сравнение с объемным. Здесь не существует +/- 30%: если необходимо фасовать продукт в 100 граммовые пакеты, выставляете на ЭУБ необходимое значение, увеличили фасовку до 1000 грамм - достаточно снова изменить показатели на ЭУБ, передумали и уменьшили фасовку до 50 грамм - дозатор способен отмерять и такой вес.

К последнему, четвертому, преимуществу, можно причислить отсутствие проблемы трудносыпучих продуктов. Для вибролотка, подающего продукт в ковш не важна сыпучесть продукта - даже липнущий к стенкам изюм, под действием вибрации продолжает двигаться и ссыпаться в ковш. А для ковша имеет значение исключительно вес продукта, а не его расположение в объеме.

Используется в оборудовании:

Исходя из описанных преимуществ, может сложиться впечатление, что использовать объемные дозаторы просто не имеет смысла, поскольку весовые превосходят их по всем критериям. Это не совсем так, ведь весовые дозаторы тоже имеют свои недостатки. И как уже упоминалось ранее, недостатки весового дозатора проистекают из сложности его конструкции. В принципе, недостатка всего два, но они достаточно серьезны.

Первый недостаток - скорость работы дозатора. Если объемный дозатор способен показывать производительность в пределах 38 доз в минуту, то весовой дозатор с одним взвешивающим ковшом ("ручьем") может "выдавать" не более 10 доз в минуту. Следовательно, чтобы показать производительность на уровне объемного, весовому дозатору необходимо иметь минимум 4 "ручья". А в этом случае проявляется второй недостаток весового дозатора.

Второй недостаток - цена. Стоимость весового дозатора даже с одним "ручьем" превышает стоимость объемного дозатора примерно на 15%, а если речь идет о дозаторе с 4 "ручьями", получаем разницу цен более, чем в 4,5 раза. И по этим двум показателям (скорость работы и цена) весовой дозатор значительно уступает объемному.

Резюме

Учитывая изложенное, можно в очередной раз повторить народную мудрость "Каждому товару - свой покупатель". Если вы планируете фасовать один продукт или хотя бы продукты одинаковой плотности в стабильных объемно-весовых показателях, разумнее будет остановить свой выбор на объемном дозаторе. Если же в ваши планы входит фасовка продуктов различной плотности, либо существенная смена их весовых показателей, для вас остается только один вариант - весовой дозатор.