Pakowanie a technologia zaworów pneumatycznych

Wyspy zaworowe najnowszej generacji – np. model Aventics AV03 – łączą w sobie inteligentne układy elektroniczne i interfejs magistralowy, ułatwiając tym samym implementację w środowisku maszyn pakujących. (Źródło: Aventics)

Wybór zaworów z kompaktową, lekką konstrukcją i cyfrową elektroniką sterującą zapewni integralność z platformami sterującymi.

Systemy pneumatyczne znajdują zastosowanie w wielu maszynach z branży opakowań, sterując ich ruchem i realizując określone sekwencje. Jest to niezawodne, kompaktowe oraz lekkie rozwiązanie, zapewniające niskie koszty użytkowania oraz pomagające konstruktorom maszyn pakujących tworzyć innowacyjne i konkurencyjne systemy sterujące.

Na sprawność i efektywność układów pneumatycznych duży wpływ mają tzw. wyspy zaworowe. Rozwój technologii pneumatyki spowodował wzrost ich uniwersalności, modularności, zdolności do integracji z zaawansowanymi systemami sterowania, korzystającymi z komunikacji danych przez magistrale, preferowanymi przez wiodących wykonawców maszyn przemysłu opakowań oraz końcowych użytkowników. Zwiększa to możliwość aplikacji technologii sprężonego powietrza.

Pneumatyka w maszynach pakujących

System pneumatyczny może być szczególnie efektywny w sterowaniu maszyną, którą cechuje szybki ruch z punktu do punktu oraz typowe dla przemysłu produkcji opakowań rozmiary i masa. Dotyczy to takich zautomatyzowanych czynności, jak: indeksowanie, sortowanie i przenoszenie. Technologia ta znajduje również zastosowanie w urządzeniach wyposażonych w podciśnieniowe przyssawki lub przeznaczonych do transportu bezdotykowego.

Na przykład w maszynach składających kartonowe opakowania pneumatyka może znaleźć zastosowanie w: indeksowaniu kartonów przed wejściem na linię produkcyjną, napędzaniu podzespołów maszyny pomagającej przy pakowaniu i zamykającej opakowania, sterowaniu ruchem pistoletów z klejem lub innych urządzeń uszczelniających. W urządzeniach mechanicznych pracujących z kartonem albo w urządzeniach uszczelniających często stosuje się napędzane pneumatycznie urządzenia przytrzymujące i grzewczo-uszczelniające, jak również steruje się napinaczami rolkowymi zwalniającymi folię z tworzywa sztucznego, formującą uszczelniane opakowanie.

O popularności systemów pneumatycznych wśród konstruktorów urządzeń przemysłowych decydują cztery czynniki.

1. Koszt zakupu. Większość podzespołów systemu pneumatycznego jest relatywnie tania. Układy są stosunkowo proste do utrzymania i naprawy, bez konieczności angażowania zewnętrznych specjalistów czy organizacji specjalistycznych szkoleń, zwiększających koszty pracy urządzenia.
2. Duże prędkości. Układy napędzane sprężonym powietrzem wykonują sekwencje ruchów z dużymi prędkościami – typowe układy działają z szybkością do 5 m/s, a siłowniki poruszają się w tempie 11 m/s. Wartości te spełniają znaczną większość wymagań obowiązujących w przemyśle pakującym, jak również w urządzeniach transportujących.
3. Łatwa integracja. Układy pneumatyczne mogą z łatwością współpracować z dużymi konstrukcjami mechanicznymi. Wszystko to dzięki ich modułowej konstrukcji, lekkości i niewielkim gabarytom, co istotne w przypadku instalacji podzespołów układu na elementach ruchomych, takich jak moduły wykonujące ruch liniowy.
4. Niezawodność. Systemy wykorzystujące układy pneumatyczne cechuje wysoka niezawodność, wymagana w dzisiejszych rozwiązaniach automatyki. Na przykład pewien dostawca wysp zaworowych testował działanie swojego urządzenia bez awarii przez 140 mln cykli pracy.

Wyspy zaworowe: kontrola przepływu

Wszystkie układy pneumatyczne działają w oparciu o podstawową zasadę: jedno źródło sprężonego powietrza zapewnia ciśnienie dla różnych podzespołów układu, a system zaworów steruje sposobem rozdzielenia medium i sekwencją ruchów każdego siłownika.

Podczas doboru zaworów głównymi czynnikami są: wydatek przepływu przez zawór, masa i rozmiary będące ograniczeniami w montażu podzespołów na danej maszynie oraz funkcjonalność zaworów.

Autor: Erl Campbell jest menedżerem sektora przemysłowego (branża jedzenia i napojów) w firmie Aventics.