كيف تقيس آلة تعبئة المسحوق اللولبية كمية المسحوق أثناء عملية التعبئة؟

مقدمة

تعتمد آلة التعبئة اللولبية بشكل أساسي على قياس المسحوق من خلال التحكم في حجم المسحوق الذي يزيحه لولب دوار . في آلة التعبئة اللولبية الحجمية التقليدية، لا تقوم الآلة بوزن كل جرعة بشكل مباشر، بل تتحكم في دوران اللولب وتستخدم العلاقة بين هندسة اللولب ودورانه وكثافة المسحوق لإنتاج كمية التعبئة المطلوبة.

يُعد هذا التمييز مهمًا عند اختيار آلة تعبئة المساحيق . يحدد إعداد مثل عدد دورات المثقب الكمية التقريبية للمسحوق الذي يتم توصيله، ولكن وزن العبوة الفعلي لا يزال من الممكن أن يتغير إذا تغيرت كثافة المسحوق أو التهوية أو ظروف التغذية.

يشرح هذا الدليل كيفية قياس حشوة البرغي للمسحوق، والمكونات التي تؤثر على الجرعات، ولماذا تعتبر المعايرة واختبار المسحوق مهمة.

1. ما الذي يقيسه جهاز التعبئة اللولبية فعلياً؟

النقطة الأولى التي يجب فهمها هي أن آلة التعبئة اللولبية الحجمية القياسية تقيس المسحوق بالحجم بدلاً من قياس وزنه مباشرة .

يحتوي البرغي اللولبي على شفرات ذات هندسة محددة. ومع دوران البرغي، يشغل المسحوق الفراغات بين الشفرات وينتقل نحو فتحة التعبئة.

بعبارات مبسطة:

زيادة دوران المثقب الحلزوني ← زيادة حجم المسحوق المفرغ.

يعتمد الوزن المقابل على الكثافة الظاهرية للمسحوق.

ولهذا السبب، يمكن أن يكون لمسحوقين يشغلان نفس حجم المثقب أوزان مختلفة إذا كانت كثافتهما الظاهرية مختلفة.

2. كيف يتحكم برغي التغذية في جرعة المسحوق

2.1 يُنشئ البرغي اللولبي حجمًا مُتحكمًا فيه

يتم تركيب المثقب اللولبي داخل أنبوب الجرعات أو قسم محصور مماثل.

أثناء دوران البرغي:

1. يدخل البارود إلى شفرات اللولب.
2. تحمل الرحلات الجوية المسحوق إلى الأسفل.
3. يتحرك المسحوق عبر أنبوب الجرعات.
4. يخرج المسحوق من خلال فوهة التعبئة.

تحدد هندسة البرغي مقدار المساحة المتاحة للمسحوق بين عمليات النفخ المتتالية.

لذلك، فإن قطر البرغي، والخطوة، وهندسة الطيران، وسلوك تعبئة المسحوق كلها تؤثر على الكمية التي يتم توصيلها لكل دورة.

2.2 تتحكم الآلة في دوران البرغي

يحدد نظام التحكم كيفية دوران المثقب اللولبي خلال كل دورة تعبئة.

قد تتضمن طريقة التحكم، بحسب تصميم الآلة، ما يلي:

• عدد دورات البرغي
• زمن الدوران
• سرعة فائقة
• يتم التحكم فيه بواسطة نظام مؤازر؟

على سبيل المثال، إذا تمت معايرة آلة بحيث تقوم حركة لولبية معينة بتوصيل الكمية المطلوبة من مسحوق معين، فيمكن لجهاز التحكم تكرار تلك الحركة لدورات التعبئة اللاحقة.

النقطة المهمة هي أن الآلة تتحكم في حركة المثقب اللولبي، وليس مجرد عد كتلة ثابتة من المسحوق .

3. لماذا تُعدّ كثافة المسحوق مهمة؟

تُعد الكثافة الظاهرية أحد أهم العوامل المؤثرة على ملء المثقب الحجمي.

تخيل أن نفس البرغي يقوم بتوصيل نفس حجم المسحوق خلال دورتي تعبئة.

إذا تم ضغط المسحوق بشكل أكثر كثافة خلال الدورة الثانية، فإن نفس الحجم يمكن أن يحتوي على كتلة أكبر.

هذا يعنى:

نفس حركة المثقب الحلزوني لا تعني بالضرورة نفس وزن العبوة.

يمكن أن تتأثر كثافة المسحوق بما يلي:

• حجم الجسيمات
• رُطُوبَة
• التهوية
• اهتزاز
• تركيبة مسحوق
• ظروف التغذية

كما تُظهر الأبحاث المتعلقة بجرعات المساحيق القائمة على اللولب أن خصائص المسحوق وظروف تشغيل اللولب تؤثر على الكتلة التي يوفرها نظام الجرعات.

4. كيف يؤثر القادوس على القياس

لا يمكن للمثقب اللولبي أن يوزع المسحوق بشكل متسق إذا كان المسحوق الداخل إلى البرغي غير متجانس.

لذلك يلعب القادوس دورًا مهمًا في عملية التعبئة.

4.1 إمدادات مسحوق مستقرة

يجب أن تتلقى ريشات المثقب المسحوق باستمرار.

إذا شكل المسحوق جسراً فوق المثقب اللولبي، فقد لا يتلقى البرغي كمية كافية من المواد.

قد ينتج عن ذلك ما يلي:

• التعبئة السفلية
• التباين بين الحزم
• تدفق مسحوق غير مستقر

يمكن استخدام جهاز التحريك للمساعدة في الحفاظ على حركة المسحوق ومنع التكتل أو التكتل، خاصة مع المساحيق ذات خصائص التدفق الضعيفة.

4.2 مستوى القادوس

كما أن كمية المسحوق الموجودة فوق المثقب اللولبي يمكن أن تؤثر على ظروف التغذية.

بالنسبة لبعض أنواع المساحيق، يمكن أن تؤثر التغييرات في ضغط رأس المادة أو تعبئة المسحوق على مدى اتساق ملء البرغي.

لذلك، فإن نظام التعبئة اللولبي الجيد يأخذ في الاعتبار القادوس والمحرك واللولب وخصائص المسحوق كنظام جرعات واحد ، بدلاً من التعامل مع البرغي كمكون مستقل.

5. كيفية معايرة آلة تعبئة المثقب

تربط عملية المعايرة الحركة الميكانيكية للآلة بوزن العبوة المطلوب.

تتمثل العملية العملية فيما يلي:

الخطوة 1: تحديد تكوين المثقب

ينبغي اختيار المثقب وفقًا لما يلي:

• خصائص المسحوق
• نطاق تعبئة الهدف
• أبعاد العبوة
• الناتج الإنتاجي المطلوب

الخطوة الثانية: تحديد معلمات التعبئة الأولية

يقوم المشغل بإدخال إعدادات التعبئة الأولية من خلال نظام التحكم في الآلة.

قد يتحكم هذا في:

• دوران المثقب
• وقت التعبئة
• سرعة فائقة
• معايير أخرى للجهاز

الخطوة 3: تشغيل عمليات التعبئة التجريبية

تقوم الآلة بتنفيذ عدة دورات تعبئة باستخدام المسحوق الفعلي.

ثم يتم فحص وزن الطرود المعبأة.

الخطوة الرابعة: ضبط معلمات التعبئة

إذا كان الوزن الفعلي أقل من الوزن المستهدف، فيمكن زيادة إعداد التعبئة.

إذا كان الوزن الفعلي أعلى من الوزن المستهدف، فيمكن تقليل الإعداد.

تُكرر العملية حتى تُنتج الآلة نتيجة التعبئة المطلوبة في ظل ظروف الاختبار.

ولهذا السبب فإن اختبار المسحوق الفعلي أكثر فائدة من اختيار المثقب بناءً على اسم المنتج فقط .

6. هل يقوم جهاز التعبئة اللولبي بوزن البارود؟

حشو لولبي حجمي قياسي

عموماً، لا .

تتحكم آلة التعبئة اللولبية التقليدية في حجم المسحوق من خلال حركة البرغي وتعتمد على علاقة مستقرة بين الحجم وكثافة المسحوق.

حشو لولبي مزود بمؤشر للوزن

تجمع بعض الأنظمة بين الجرعات اللولبية ومعدات الوزن.

في هذا التكوين، يمكن للآلة استخدام الوزن المقاس لضبط عملية التعبئة أو التحقق منها.

يختلف هذا عن حشو اللولب الحجمي البحت.

بالنسبة للتطبيقات التي تختلف فيها كثافة المسحوق بشكل كبير أو تتطلب تحكمًا أدق في الوزن، يمكن بالتالي النظر في نظام الوزن أو نظام فحص الوزن.

7. العوامل الرئيسية التي تؤثر على دقة ملء المثقب

إن المثقب نفسه ليس سوى جزء واحد من النظام.

7.1 خصائص المسحوق

تشمل الخصائص المهمة ما يلي:

• الكثافة الظاهرية
• حجم الجسيمات
• قابلية التدفق
• رُطُوبَة
• التماسك
• التهوية

قد تتطلب المساحيق الناعمة أو المتماسكة مزيدًا من الاهتمام بالتغذية والتحريك.

7.2 تصميم المثقب اللولبي

قد تتطلب أنواع المساحيق المختلفة تكوينات لولبية مختلفة.

تشمل المعايير المهمة ما يلي:

• قطر البرغي
• يقذف
• هندسة الطيران
• طول البرغي
• سطح المادة

ينبغي التأكد من صحة التكوين من خلال اختبار المنتج بدلاً من افتراضه من اسم المنتج.

7.3 تشغيل المحرك

يمكن للمُحَرِّك أن يساعد في الحفاظ على تقديم مسحوق ثابت إلى المثقب اللولبي.

ومع ذلك، فإن التحريك المفرط يمكن أن يغير أيضًا من تهوية المسحوق أو سلوك التعبئة.

لذلك، ينبغي تقييم إعدادات المحرك بالتزامن مع المسحوق الفعلي.

7.4 سرعة التعبئة

يمكن أن يؤدي تغيير سرعة المثقب إلى تغيير سلوك تدفق المسحوق.

قد تؤدي السرعة الأعلى إلى زيادة الإنتاج، لكنها لا تؤدي بالضرورة إلى تحسين دقة التعبئة.

تعتمد السرعة المناسبة على:

• خصائص المسحوق
• وزن الحشوة
• تكوين البرغي
• شكل التغليف

8. مثال عملي: مسحوق التوابل للحشو

لنفترض وجود مسحوق توابل يحتاج إلى التعبئة في أكياس.

ستكون العملية الأساسية كالتالي:

1. يدخل مسحوق التوابل إلى القادوس.
2. يحافظ المحرك على تدفق المسحوق عند الضرورة.
3. يدخل المسحوق إلى تجاويف المثقب.
4. يدور المثقب لحركة محددة مسبقًا.
5. يقوم البرغي بنقل المسحوق باتجاه فوهة التعبئة.
6. يدخل المسحوق إلى الكيس.
7. يتم فحص العبوة أثناء إعداد الجهاز.
8. يتم تعديل معيار التعبئة إذا لزم الأمر.

بمجرد معايرة النظام بشكل صحيح، يمكن للآلة تكرار حركة المثقب المبرمجة لدورات التعبئة اللاحقة.

ومع ذلك، إذا تغيرت الكثافة الظاهرية للمسحوق بشكل كبير أثناء الإنتاج، فإن العلاقة بين حركة المثقب ووزن العبوة النهائي يمكن أن تتغير أيضًا.

9. كيفية تحسين اتساق تعبئة المثقب اللولبي

9.1 استخدم المسحوق الفعلي للاختبار

لا تقم بتقييم حشوة المثقب باستخدام عينة مسحوق عامة فقط.

ينبغي اختبار مادة الإنتاج الفعلية لأن المساحيق المختلفة يمكن أن تتصرف بشكل مختلف حتى عندما يكون لها أحجام جسيمات متشابهة أو أسماء منتجات متشابهة.

9.2 الحفاظ على ظروف تغذية مستقرة

حافظ على إمداد البارود إلى المثقب اللولبي بأكبر قدر ممكن من الثبات.

تحقق من:

• الربط
• البحث عن الفئران
• تدفق غير منتظم للمسحوق
• التهوية المفرطة

9.3 المعايرة بعد تغييرات المنتج

في حال تغير المنتج، يجب إعادة فحص معايير التعبئة.

يُعد هذا الأمر بالغ الأهمية عند إجراء التغييرات التالية:

• مسحوق
• الكثافة الظاهرية
• وزن الحشوة
• تكوين المثقب

9.4 ضع في اعتبارك التغذية الراجعة للوزن عند الضرورة

إذا كان التطبيق حساسًا لتغيرات الوزن، فضع في اعتبارك استخدام نظام لولبي مقترن بالوزن أو فحص الوزن في المراحل اللاحقة.

يعتمد التكوين المناسب على التحكم المطلوب في التعبئة وسلوك المسحوق.

10. اختيار حشوة لولبية لمسحوقك

قبل شراء آلة تعبئة لولبية، زود مورد المعدات بما يلي:

• عينة مسحوق
• وزن الحشوة المستهدف
• نوع الحزمة
• أبعاد العبوة
• الناتج الإنتاجي المطلوب
• كثافة المسحوق، إن وجدت
• متطلبات الأتمتة

يمكن لبرنامج DJ-PACK استخدام هذه المعايير لتقييم تكوين تعبئة اللولب المناسب وتحديد ما إذا كان النظام الحجمي القياسي أو النظام المزود بتحكم إضافي في الوزن هو الأنسب.

إن الطريقة الأكثر موثوقية للاختيار هي اختبار المسحوق الفعلي مع شكل العبوة المقصود قبل وضع اللمسات الأخيرة على تكوين الآلة.

الأسئلة الشائعة حول تعبئة مسحوق المثقب

كيف تقيس آلة تعبئة المسحوق باستخدام المثقب اللولبي؟

تقيس آلة التعبئة اللولبية التقليدية المسحوق حجميًا. تتحكم الآلة في دوران لولب ذي هندسة محددة، والذي يزيح حجمًا محددًا من المسحوق. ويعتمد الوزن المقابل على الكثافة الظاهرية للمسحوق.

هل دورة واحدة للمثقب تساوي دائمًا نفس الوزن؟

ليس بالضرورة. يمكن أن تكون الإزاحة الميكانيكية لكل دورة ثابتة، ولكن الكتلة المُوَصَّلة قد تتغير إذا تغيرت كثافة المسحوق أو ظروف التعبئة أو طريقة عرض المسحوق.

لماذا يُستخدم المحرك في آلة تعبئة المثقب؟

يساعد المحرك على الحفاظ على تدفق مسحوق ثابت إلى المثقب الحلزوني ويمكن أن يقلل من المشاكل مثل التكتل والثقب، خاصة مع المساحيق ضعيفة التدفق.

هل يمكن لآلة تعبئة المسحوق باللولب قياس المسحوق بالوزن؟

لا تقوم آلة التعبئة اللولبية الحجمية القياسية بوزن كل جرعة على حدة. ومع ذلك، يمكن دمج أنظمة التعبئة اللولبية مع معدات الوزن أو أنظمة فحص الوزن عندما يتطلب التطبيق التحكم بناءً على الوزن.

ما الذي يحدد الحجم الصحيح للمثقب اللولبي؟

يعتمد الاختيار على خصائص المسحوق، ونطاق التعبئة المستهدف، وشكل العبوة، والإنتاج المطلوب. يُنصح بإجراء اختبار فعلي للمادة قبل الاختيار النهائي.

خاتمة

لا تقوم آلة التعبئة اللولبية عادةً بقياس المسحوق عن طريق وزنه مباشرةً في كل دورة تعبئة. بدلاً من ذلك، تستخدم الدوران المتحكم فيه للولب المصمم بدقة لإزاحة حجم محدد من المسحوق .

يعتمد وزن العبوة النهائي على كلٍ من حركة البرغي المتحكم بها وكثافة المسحوق وسلوك تغذيته. ولهذا السبب، تؤثر هندسة البرغي، وتصميم القادوس، والتحريك، وخصائص المسحوق، والمعايرة، جميعها على اتساق التعبئة.

بالنسبة لتعبئة المساحيق الصناعية، فإن النهج الصحيح هو اختبار المادة الفعلية، وإنشاء معايرة موثوقة، واختيار تكوين اللولب بناءً على متطلبات التعبئة الحقيقية.

توفر شركة DJ-PACK حلول تعبئة المساحيق القائمة على المثقب اللولبي لتطبيقات المساحيق في مجالات الأغذية والأدوية والمواد الكيميائية وغيرها.

اطلب حل تعبئة المثقب

هل تحتاج إلى تحديد ما إذا كانت آلة التعبئة اللولبية مناسبة لمسحوقك؟ تواصل مع شركة DJ-PACK وأخبرهم بنوع مسحوقك، ووزن التعبئة المستهدف، وشكل العبوة، والإنتاج المطلوب لتقييم المعدات.