Prestazioni al top per riempitrici di sacchetti

La tecnologia di azionamento FAULHABER garantisce dinamismo, precisione e alta disponibilità con minimo ingombro all'interno delle macchine per il confezionamento di Scaldopack.

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Per le confezionatrici la velocità è fondamentale. I prodotti devono essere riempiti, sigillati in modo sicuro e preparati per la spedizione nel minor tempo possibile. Se il confezionamento riguarda degli alimenti, entrano in gioco anche rigorosi requisiti igienici. Al fine di mantenere basso il costo totale di proprietà (TCO), gli interventi di manutenzione devono essere ridotti al minimo e i fermi macchina imprevisti devono essere evitati. Le esigenze, dunque, sono molteplici e non riguardano solo la confezionatrice in sé, bensì anche i componenti utilizzati, come ad esempio la tecnica di azionamento. Questo articolo presenta riempitrici di sacchetti progettate per il confezionamento sia di prodotti ad alta viscosità (alimentari e non) che di formulazioni con particelle.

L'azienda belga Scaldopack progetta, realizza e si occupa della manutenzione di macchine innovative per l'inserimento di beccucci, il riempimento e la sigillatura di sacchetti. L'azienda pone particolare attenzione alla massima qualità degli imballaggi realizzati, garantendo un basso tasso di errore, una velocità di produzione stabile e un'elevata disponibilità operativa delle macchine. Al contempo, anche la flessibilità gioca un ruolo fondamentale: i macchinari possono essere riconfigurati per un nuovo lotto in tempi ridotti. A seconda del tipo di macchina e dell'applicazione, le tempistiche di cambio formato vanno da poche ore a meno di 30 minuti in alcuni casi. Tutti gli impianti sono inoltre progettati per richiedere solo rare manutenzioni da poter eseguire in modo rapido. Anche questo contribuisce a mantenere basso il costo totale di proprietà (TCO) delle macchine.

Il riempimento di prodotti alimentari e non
Scaldopack offre diverse soluzioni per il riempimento di sacchetti: riempitrici di sacchetti e macchine per l'inserimento di beccucci progettate per applicare chiusure su sacchetti di varie dimensioni (fig. 1). Le riempitrici si differenziano per capacità produttiva, ovvero il numero di contenitori riempiti al minuto, e per il tipo di confezione lavorata. Ad esempio, il modello Smartfiller Ecoline conquista per la sua flessibilità: oltre ai sacchetti, può riempire anche bottiglie e contenitori. Il Monofiller Multihead 4, invece, grazie alla testa multipla, raggiunge una produttività di 120 confezioni al minuto. Si tratta di macchinari adatti al riempimento sia di alimenti che di prodotti non alimentari ad alta viscosità o contenenti particelle. Tra le formulazioni non alimentari più comuni figurano gel, shampoo, lozioni, saponi, balsami, detergenti, plastificanti, oli per auto o adesivi. Tra gli alimenti classici che possono essere confezionati con questi sistemi troviamo omogeneizzati, salse, humus, condimenti, burro di arachidi, miele, yogurt, succhi e bevande alcoliche. Anche alcuni produttori di gel energetici per sportivi si affidano alle soluzioni di Scaldopack. Questi gel sono particolarmente apprezzati dagli atleti di endurance, che devono garantire prestazioni elevate e necessitano di un apporto rapido e mirato di energia, oltre a un bilanciamento affidabile degli elettroliti (fig. 2a–c).

Anche le confezionatrici stesse devono garantire prestazioni di alto livello: spesso funzionano in modo continuativo, 24 ore su 24, sette giorni su sette. Le interruzioni per manutenzione, siano esse programmate o impreviste, fanno salire rapidamente i costi in modo significativo e devono quindi essere evitate. Chi investe in un impianto di questo tipo guarda sempre al costo totale di proprietà (TCO): oltre al prezzo di acquisto, sono determinanti anche i costi di manutenzione, la qualità della produzione e la riduzione degli scarti. Questi criteri valgono non solo per la macchina ma anche per i componenti installati. Anche la tecnica di azionamento impiegata è chiamata a garantire prestazioni al top (fig. 3a–c).

Per garantire un funzionamento fluido ed efficiente delle macchine, Scaldopack si affida ai motori brushless DC di FAULHABER (fig. 4). Gli azionamenti lineari diretti con sensori ad effetto Hall integrati offrono una precisione di posizionamento fino a 0,1 mm, con accelerazioni che possono raggiungere i 4 G. I sacchetti possono così essere spostati rapidamente e con grande precisione nella posizione di riempimento per essere riempiti con la quantità esatta di prodotto, sigillati e poi inseriti negli espositori per la spedizione o la vendita. Poiché lo spazio disponibile in produzione è spesso costoso e quindi limitato, è fondamentale che anche le macchine siano il più compatte possibile. Per questo è vantaggioso che anche l'unità di azionamento abbia uno spazio di installazione minimo. A dispetto del volume di appena 22 x 22 x 74 mm, raggiunge una forza di picco di 27 N e garantisce un'affidabilità eccezionale nel lungo periodo. A differenza dei tradizionali componenti pneumatici, infatti, è in grado di funzionare ininterrottamente per quasi tre anni senza necessità di manutenzione: un punto di forza che si sposa perfettamente con l'obiettivo dei costruttori di realizzare impianti con ridotte esigenze di manutenzione.

Oltre all'affidabilità dei sistemi di azionamento, anche la facilità di integrazione e funzionalità operativa delle macchine rappresentano fattori decisivi. I controlli di posizione MC 3603 utilizzati (fig. 5), dotati di un'alta dinamica, garantiscono il controllo preciso della posizione. Grazie a interfacce di comunicazione standardizzate come RS232, EtherCAT o CAN, è possibile impostare facilmente i valori nominali di controllo o integrare l'azionamento nel sistema di automazione. Nell'applicazione concreta, la compatibilità CiA402 del controllo di posizione impiegato consente una semplice integrazione nel sistema di controllo EtherCAT dell'impianto di riempimento. Questo controllo di posizione non semplifica soltanto l'integrazione, bensì anche i test necessari. In questo modo, i sistemi di azionamento e le macchine possono essere perfettamente sincronizzati per garantire le massime prestazioni. Questa applicazione dimostra chiaramente il ruolo cruciale di una tecnologia di azionamento dinamica, precisa, compatta, a bassa manutenzione e facile da integrare nel settore del packaging automatizzato.