Utilice un dosificador de tornillo sinfín para polvos — cualquier cosa que genere polvo, se apelmace en la tolva, se compacte o se pegue — y un dosificador de copa volumétrica para gránulos de flujo libre y sólidos pequeños que caen en una copa y se nivelan de la misma manera en cada ciclo. Ningún dosificador pesa nada: ambos miden un volumen y dependen de la densidad aparente del producto para convertir ese volumen en gramos. Así que la elección se hace por cómo fluye su producto, no por qué dosificador lleva la etiqueta de mayor precisión.
Un dosificador de tornillo sinfín dosifica girando un tornillo — el sinfín — dentro de un tubo de ajuste preciso durante un número determinado de revoluciones; cada revolución empuja un volumen barrido de producto fuera de la boquilla hacia la bolsa. Un servo establece el número de giros, y el diámetro y paso del sinfín establecen el rango de dosis. Un agitador en la tolva mantiene el producto suelto y alimentándolo hacia las hélices.
Lo que lo convierte en el dosificador de polvos es que las hélices mueven el producto — un polvo cohesivo que nunca caería a través de un embudo abierto sigue siendo arrastrado por el tubo en un estado consistente, y el polvo permanece dentro del tubo en lugar de derivar hacia las mordazas de sellado. El precio es un sinfín y tubo específicos del producto, más piezas para desmontar en la limpieza, y un mayor costo de la máquina.
Un dosificador de copa volumétrica dosifica dejando que el producto caiga por gravedad en una copa de volumen fijo, raspando el nivel superior, y luego abriendo el fondo de la copa sobre un embudo para que el contenido caiga en la bolsa. Las copas se asientan en un plato giratorio debajo de la tolva; cada paso llena, nivela y descarga una dosis. El tamaño de la dosis se establece por el volumen de la copa — las copas telescópicas ajustan la altura para cambios pequeños, y un cambio mayor significa cambiar el conjunto de copas.
Todo el método se basa en una suposición: que el producto llena la copa y se nivela de manera idéntica en cada ciclo. Los gránulos de flujo libre hacen eso; un polvo cohesivo se apelmaza sobre la boca de la copa y la llena parcialmente — y con nada más que la gravedad moviendo el producto, la copa no tiene forma de corregirlo.
El dosificador de tornillo sinfín toma polvos y cualquier cosa que genere polvo o se pegue; el dosificador de copa toma gránulos de flujo libre y gana en velocidad, cambio de formato, limpieza y precio.
| Característica | Llenador de tornillo sinfín | Llenadora de taza volumétrica |
|---|---|---|
| Principio de dosificación | Tornillo sinfín rotativo | Copas de medición de volumen fijo |
| Mejor para | Polvos y gránulos finos | Gránulos de flujo libre y sólidos pequeños |
| Productos típicos | Harina, leche en polvo, especias, proteína en polvo | Arroz, azúcar, frijoles, semillas, dulces |
| Precisión | Alta | Moderado a alto |
| Maneja productos con polvo | Excelente | Menos adecuado |
| Maneja polvos pegajosos | Mejor | Pobre |
| Velocidad de llenado | Moderado a alto | Alta |
| Cambio | Puede requerir cambios de sinfín/herramientas | Generalmente ajuste simple de copa |
| Limpieza | Más componentes para limpiar | Relativamente simple |
| Costo | Generalmente más alto | Generalmente más bajo |
Lea la fila de precisión como “en el producto para el que cada uno está construido”, no como una propiedad del dosificador. En un gránulo de flujo libre, una copa mantiene el peso tan bien como un sinfín y cicla más rápido; en un polvo cohesivo, la ventaja del sinfín es que puede dosificar el producto de manera consistente en absoluto — una copa no puede llenarlo o nivelarlo de manera repetible.
El dosificador de tornillo sinfín, para casi todos los polvos — harina, leche en polvo, cacao, especias, proteína — y las excepciones son los polvos gruesos y secos que se comportan como gránulos y pasan la prueba de golpeteo a continuación. La propiedad que lo decide es cuánto cambia el volumen aparente del polvo entre suelto y asentado, porque esa es la dispersión en peso que un volumen fijo puede entregar.
Puede medirlo en el banco. Vierta el polvo en una probeta graduada y lea el volumen suelto V0, luego golpee la probeta hasta que el nivel deje de bajar y lea el volumen asentado Vf.
Índice de Compresibilidad (%) = 100 × (V0 − Vf) / V0
La escala de fluidez USP clasifica ese número:
| Índice de Compresibilidad (%) | Carácter de flujo |
|---|---|
| ≤10 | Excelente |
| 11–15 | Buena |
| 16–20 | Aceptable |
| 21–25 | Pasable |
| 26–31 | Pobre |
| 32–37 | Muy pobre |
| >38 | Muy, muy pobre |
Excelente o Bueno, y una copa mantendrá el peso. Aceptable es una copa en su límite — se llena, pero el peso varía a medida que cambia el nivel de la tolva. Pasable o peor significa que una copa fija puede entregar un peso que varía por todo ese índice entre una copa llena suelta y una asentada, muy fuera de cualquier tolerancia de empaque; eso es territorio del sinfín.
Lo que el sinfín no puede arreglar es la deriva lenta durante un turno — nivel de tolva, humedad, un nuevo lote. La solución estándar es un verificadora de peso después de la envasadora ajustando el número de giros, y porque corrige después de que un paquete se pesa en lugar de mientras se llena, un producto con deriva rápida aún necesita que su nivel de tolva se mantenga estable.
El polvo decide los casos límite. Un polvo fino que cae a través del embudo abierto de una copa recubre el tubo de formación y las mordazas de sellado, y el polvo en el sello es la fuga que estará persiguiendo todo el turno; la boquilla del sinfín se asienta dentro del tubo de formación y las hélices mantienen el producto hasta que sale de la punta. El cacao es el caso extremo — en una línea de cacao en polvo el argumento del polvo por sí solo lo resuelve.
El dosificador de copa, para gránulos que fluyen libremente y tienen un tamaño de partícula uniforme — arroz, azúcar, frijoles, semillas, caramelos. Su densidad aparente apenas cambia entre suelto y asentado (las bandas Excelente y Bueno arriba), por lo que una copa fija entrega un peso fijo, y la copa lo hace más rápido, con un cambio de copa en lugar de un cambio de tornillo y un enjuague en lugar de un desmontaje.
El tornillo es la herramienta equivocada aquí por una razón mecánica: las paletas cortan lo que se encuentra entre ellas y la pared del tubo. Los caramelos recubiertos, las semillas y los trozos liofilizados se rompen, los gránulos frágiles generan finos que luego producen polvo, y una partícula gruesa atascada entre la paleta y el tubo detiene el accionamiento. Un gránulo de flujo libre tampoco tiene uso para la única ventaja real del tornillo — no hay nada que arrastrar.
Dos casos de gránulos difuminan la línea. Gránulos finos que fluyen pero generan polvo — café instantáneo, bases para mezclas de bebidas, algunas mezclas de especias — funcionan en cualquiera de los dos dosificadores, y el polvo en el sello decide. Los gránulos de tamaño mixto se segregan en la tolva a medida que la fracción fina se hunde, por lo que el peso de una copa se desvía durante la ejecución; una tolva agitada ayuda, y un tornillo construido para gránulos tolera mejor la mezcla.
Un gránulo de alto valor que debe mantener un peso estricto — un gránulo nutricional en una bolsa, por ejemplo — no es un trabajo volumétrico en absoluto. Una pesadora multicabezal pesa cada dosis en lugar de asumir su densidad, y eso es lo que corresponde en la línea.
Elija primero por cómo fluye el producto y segundo por lo que necesita la línea: un tornillo si el producto forma puentes, genera polvo o obtiene una calificación de Regular o peor en la prueba de golpeteo; una copa si fluye libremente y desea el ciclo más rápido, el cambio más ágil, el lavado más simple y el precio más bajo. Realice las verificaciones en este orden:
La fila de precisión es una fila de costos, y la ley es lo que la convierte en eso. Para paquetes marcados con e vendidos en la UE, la directiva de prepaquetes establece un mínimo bajo el contenido promedio en la cantidad nominal, sin techo para el exceso de llenado. Un dosificador que dispersa lo obliga a elevar el peso objetivo hasta que la cola baja supere ese mínimo, y cada gramo de margen es producto regalado en cada paquete. En arroz o azúcar, el precio más bajo de la copa gana fácilmente; en proteína en polvo o fórmula infantil, el dosificado más ajustado del tornillo recupera su prima en la sobreentrega.
No confíe en la velocidad del dosificador hasta que conozca la de la envasadora. En una máquina vertical de formado, llenado y sellado o una máquina de bolsas preformadas la cabeza de dosificación es un módulo sobre el tubo de formación o la estación de bolsas, y la longitud de la bolsa, la película y el tiempo de sellado establecen el ciclo; el dosificador solo tiene que mantenerse al día. Si una línea ejecutará tanto un polvo como un gránulo, especifique la envasadora con una interfaz de cabeza de dosificación que acepte ambos y compre dos cabezas, en lugar de comprometer un producto con el dosificador equivocado.
Los polvos van al tornillo y los gránulos de flujo libre van a la copa, y la prueba de golpeteo le dice en qué lado de esa línea se encuentra su producto. Clasifique el producto antes de solicitar la cotización, y la elección del dosificador se hace sola.
