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ENSACADO DE PRODUCTOS FINOS Y PULVERULENTOS EN SACO FFS TUBULAR Y BIG-BAGS

El caso:

La experiencia de este caso se basa en un fabricante de fosfatos para la industria alimentaria.

La dificultad en este proyecto viene de la amplia gama de fosfatos que la empresa produce, algunos de estos muy finos, ligeros y pulverulentos y otros con alta densidad y mayor granulometría. Se trata de manipulación de hasta 10 referencias con tamaño variable de la partícula, desde 0.1mm hasta 1mm.

La solicitada producción para esta aplicación es de 200 sacos/hora.

La mayor preocupación del cliente es la generación de polvo, precisión en el peso, acceso fácil para las tares de limpieza y mantenimiento, con el fin de evitar contaminaciones cruzadas y una soldadura fiable del saco lleno.

Sistema de ensacado existente:

El cliente utilizaba sacos de boca abierta de polipropileno tejido, cerrado mediante cosido. El proceso requería trabajo manual y los resultados eran un Packaging poco eficiente y un resultado pobre en cuanto a saco lleno y acabado del palet final.

En resumen, los criterios para la nueva inversión vienen a mejorar los puntos siguientes:

-          Nivel de automatización

-          Generación de polvo

-          Apariencia final del saco lleno

-          Apariencia final y estabilidad del palet lleno para mejorar la posterior logística

-          Ahorro en los costes del envase

-          Línea compacta que se ajusta al poco espacio disponible 

El desafío:

Una solución totalmente automática fue diseñada para dar respuesta a todos los requerimientos previamente mencionados. A continuación se detalla un caso práctico de una solución técnica a medida para el ensacado industrial de productos pulverulentos:

Sistema de pesaje:

Los sistemas tradicionales para ensacado industrial se basan en la tecnología de añadir peso. Esto significa que las señales que recibe el controlador de peso vienen a mesura que el saco se vaya llenando de producto. Este proceso se puede llevar a cabo con dos alternativas, tanto con peso BRUTO o NETO. El sistema de peso bruto consiste en que las señales de pesada llegan a mesura que el saco se va llenando descargando directamente en el interior del saco hasta llegar al peso requerido. El peso neto significa que se realiza una pre-pesada esperando en  una cubeta de pesaje hasta llegar el peso consigna para que sea posteriormente descargado al interior del saco.

El sistema de peso neto es totalmente desaconsejable en los casos de la manipulación de productos finos y pulvelurentos teniendo en cuenta que una dosis de 25kg tiene que ser descargada desde una altura considerable. El problema proviene de la cantidad de aire introducido en el saco que posteriormente tiene que ser extraído. Otra desventaja para este tipo de dosificación y un producto de estas características es la posibilidad de pérdidas de producto por la boca de ensaque debido al comportamiento del mismo, semejante al agua.

Por otra parte, el sistema de pesaje por peso bruto evita la generación de polvo, pero tiene ciertas limitaciones en cuanto a velocidad de producción. Debido a que los procesos de extracción de aire residual al interior del saco o la vibración inferior tienen que ser llevados a cabo una vez finalizado el proceso de llenado, para no interferir en la pesada del producto, y esto aumenta la duración de cada ciclo reduciendo así la velocidad de producción.

El único modo de optimizar las velocidades evitando el sistema de peso neto es la TECNOLOGÍA DE PÉRDIDA DE PESO. Este sistema consiste en una tolva de recepción de producto que incorpora un sinfín en su parte inferior. Ambos elementos se soportan mediante células de carga.

El sistema de dosificación por pérdida de peso destaca por el hecho de que no existen columnas de producto, aportando una gran precisión de peso y eliminando la generación de polvo.

La precisión del peso está dentro del rango solicitado. El controlador de peso cumple con la normativa MID de metrología vigente a nivel europeo.

Sistema dosificador:

Está compuesto por una tolva de recepción de producto con esquinas redondeadas e inclinaciones favorables.  La tolva incorpora un sinfín vertical que asegura la aportación regular de producto a un segundo sinfín inclinado que dosifica el producto hasta la ensacadora. Este incluye un sistema anti-bóvedas y en su parte inferior un registro de inspección y limpieza.

Acondicionado del saco lleno:

Es de gran importancia y de carácter obligatorio debido a las características específicas del producto. Están previstos dos dispositivos para asentar el producto al interior del saco:

a)    Sonda de desfluidificación: en caso de productos extremadamente finos. La sonda desciende al interior del saco durante el proceso de llenado para extraer el aire residual. De este modo el nivel superior del producto desciende – se densifica – para asegurar un cierre fiable a la boca del saco.

b)    Vibrado inferior: una cinta realiza el vibrado del saco por su parte posterior para asentar mejor el producto.

Algunos productos necesitan el primero, el segundo o ambos dispositivos para garantizar el condicionado óptimo del saco lleno.

Estación de ensacado:

El cliente requería un saco perfectamente cerrado y con forma rectangular.

El equipo propuesto, el modelo ILERBAG H, asegura un saco con tales características a partir de bobina tubular, y es la propia ensacadora que lo forma, llena y cierra. Esto es la tecnología FFS que proporciona las siguientes ventajas para el usuario:

    El diseño de la ensacadora ILERBAG-H asegura la máxima fiabilidad en el proceso de envasado al tener el control sobre el envase durante todo el proceso de formación, llenado y cierre. Durante estos ciclos, el saco está permanentemente manipulado por pinzas que impiden la deformación del fuelle.

    Alta autonomía de envasado. En una bobina tubular de diámetro 1500mm. caben aproximadamente 1950 sacos vacíos.

    Óptimo acabado del envase. El fuelle pre-formado en la bobina, en combinación con la soldadura de esquinas realizada por la ensacadora dan como resultado un acabado impecable del saco lleno, de tipo paralelepípedo (las esquinas quedan verticales al no poder el producto introducirse en ellas) lo que repercute también en un palet en perfectas condiciones de estabilidad, acabado final, y carga en camión.

    Dos soldaduras en cada saco. Se reduce el risco de aberturas de las soldaduras por culpa de contaminaciones. Los sacos formados a partir de bobina plana – FFS vertical – tienen 3 soldaduras.

    Ahorro en el precio del envase. Al trabajar a partir de una bobina tubular y ser la propia ensacadora la que fabrica el saco, el precio del envase resulta en un importante ahorro económico. El precio actual aproximado para una bobina tubular con fuelles pre-formados i impresión es de 1,79€/kg. El peso de un saco es de aproximadamente 100gr, que quiere decir que el precio unitario es de 0,18€/cada saco.

    Instalación compacta, mínimo espacio ocupado en la zona de envasado.

    Última tecnología en automatismos para el control de maniobras.

    Soldadura por impulsos tipo ROPEX, incluso en las esquinas, que ofrece la más alta calidad en el sellado de los sacos.

Transporte de sacos/ Detección de metales/ Acondicionado del saco/ Etiquetado:

Una vez los sacos salen de la ensacadora son transportados hasta la zona de detector de metales. A continuación, un transportador curvo de rodillos los entrega a 90º al acondicionador especialmente diseñado para sacos sellados con productos polvorientos. Este sistema se compone de una cinta con vibrado inferior, presión superior mediante tabla de acero y ajustes laterales para el guiado del saco. Este sistema de acondicionado del saco reparte el producto al interior, que a salida de la ensacadora se sitúa en su parte inferior, y asegura una forma perfectamente rectangular.

Además, la superficie perfectamente plana del saco lleno permite el correcto etiquetado.

La solución se basa en robot industrial articulado de 4 ejes que incorpora pinza especialmente diseñada para la manipulación de sacos, láminas de cartón y palets sin necesidad de ningún ajuste manual.

Es el propio robot que suministra la estación de paletizado de palets vacíos apilados en el almacén diseñado para la ocasión. A continuación, el robot empieza el ciclo de paletizado según los mosaicos predeterminados por el programa. En los casos que se tiene que realizar mosaico de 4 sacos por capa, misma distribución de sacos en cada capa, el robot coloca una lámina de cartón entre las capas para asegurar la estabilidad de la carga.

El diseño de la pinza evita la deformación del saco. La precisión en la colocación de cada saco permite hacer palets con altura de hasta 2160mm.

Dos módulos totalmente independientes permiten diferentes configuraciones así como la implantación del equipo en espacios reducidos. Por otra parte, este sistema permite el enfardado también de la base del palet, uniéndolo así con la carga y evitando la cola provocada por la caída del excedente de film al inicio del ciclo de enfardado. El controlador de pre-estiro se ajusta a los diferentes propiedades del film que pueden variar según los fabricantes, las partidas de fabricación, variaciones de espesor, almacenamiento y cambios en los condiciones meteorológicos. Estos factores se traducen en un AHORRO importante en los costes del consumible de film.

       Dispensador de film superior:

De tipo telescópico, cuyas características principales son:

- Elemento extremadamente robusto aunque ligero, aportando durabilidad en entornos industriales incluso en las condiciones más extremas.

- Sistema telescópico, eliminando fatigas mecánicas por el esfuerzo a flexión.

- Estructura completamente autónoma e independiente con respecto a la enfardadora.

- Gran flexibilidad en cuanto a ubicación.

Estación de llenado de Big-Bags:

Dosificación mediante tornillo sinfín. Expansión neumática a la boca de ensacado permite el ajuste del cuello del big-bag contra el anillo de acero alrededor de la boca, evitando así la generación de polvo durante el proceso de llenado.

Unos ganchos móviles facilitan las tareas de colocación de los big-bags.

El vibrado inferior y el previo inflado de la bolsa interior de PE aseguran la estabilidad de la carga.

-          Proceso totalmente automático, solo con necesidad de supervisión.

-          Ambiente libre de polvo.

-          Ahorro en el precio de consumibles: sacos y film.

-          Mínimum espacio ocupado, solución extremadamente compacta.

-          Acabado óptimo del envase y de la carga paletizada.

-          Sacos cerrados herméticamente.

-          Instalación de fácil acceso para las tareas de limpieza y mantenimiento.

-          Altas prestaciones en términos de precisión de peso y capacidad productiva.