آلات التعبئة والتغليف ذات الشكل العمودي (VFFS)تُستخدم هذه المواد في كل الصناعات تقريبًا اليوم، لسبب وجيه: فهي حلول تغليف سريعة واقتصادية تحافظ على مساحة أرضية قيمة في المصنع.
سواء كنتَ جديدًا على آلات التعبئة والتغليف أو لديكَ بالفعل أنظمة متعددة، فمن المرجح أنك تتشوق لمعرفة كيفية عملها. في هذه المقالة، نستعرض كيف تُحوّل آلة التعبئة والتغليف العمودية لفةً من فيلم التغليف إلى كيس جاهز للاستخدام على الرف.
تبدأ آلات التعبئة العمودية المبسطة بلفافة كبيرة من الغلاف، تُشكّل على شكل كيس، ثم تُملأ الكيس بالمنتج، وتُغلّفه، كل ذلك بشكل عمودي، بسرعات تصل إلى 300 كيس في الدقيقة. ولكن الأمر يتجاوز ذلك بكثير.
1. نقل الفيلم والاسترخاء
تستخدم آلات التغليف العمودية طبقة واحدة من مادة الفيلم تُلف حول نواة، تُسمى عادةً "رول ستوك". ويُطلق على الطول المستمر لمادة التغليف اسم "شبكة الفيلم". وتتنوع هذه المادة بين البولي إيثيلين، ورقائق السيلوفان، ورقائق الرقائق المعدنية، ورقائق الورق. تُوضع لفة الفيلم على وحدة المغزل في الجزء الخلفي من الآلة.
عند تشغيل آلة التغليف VFFS، يُسحب الفيلم عادةً من اللفة بواسطة أحزمة نقل الفيلم، الموضوعة على جانب أنبوب التشكيل الموجود في مقدمة الآلة. تُعد هذه الطريقة الأكثر شيوعًا في النقل. في بعض الطرازات، تُمسك فكوك الختم الفيلم وتسحبه للأسفل، ناقلةً إياه عبر آلة التغليف دون استخدام أحزمة.
يمكن تركيب عجلة فك سطحية اختيارية تعمل بمحرك (فك آلي) لتحريك بكرة الفيلم، كمساعدة لسيرَي نقل الفيلم. يُحسّن هذا الخيار عملية الفك، خاصةً عندما تكون بكرات الفيلم ثقيلة.
2. توتر الفيلم
أثناء عملية فكّ الفيلم، يُفكّ الفيلم من اللفة ويمرّ فوق ذراع راقص، وهو ذراع محوري موزّع يقع في الجزء الخلفي من آلة تغليف VFFS. يحتوي هذا الذراع على سلسلة من البكرات. أثناء نقل الفيلم، يتحرك الذراع لأعلى ولأسفل للحفاظ على شدّه. هذا يضمن عدم انزلاق الفيلم من جانب إلى آخر أثناء حركته.
3. الطباعة الاختيارية
بعد الراقص، يمر الفيلم عبر وحدة الطباعة، إن وُجدت. قد تكون الطابعات حرارية أو نفث الحبر. تضع الطابعة التواريخ/الرموز المطلوبة على الفيلم، أو قد تُستخدم لوضع علامات التسجيل أو الرسومات أو الشعارات عليه.
4. تتبع الفيلم وتحديد موقعه
بعد مرور الفيلم تحت الطابعة، يمرّ أمام عدسة التسجيل الضوئية. تكتشف عدسة التسجيل الضوئية علامة التسجيل على الفيلم المطبوع، وتتحكم بدورها في أحزمة السحب الملامسة للفيلم عند أنبوب التشكيل. تحافظ عدسة التسجيل الضوئية على وضع الفيلم الصحيح، مما يسمح بقطعه في المكان المناسب.
بعد ذلك، يمر الفيلم عبر مستشعرات تتبع الفيلم التي تكتشف موضعه أثناء مروره عبر آلة التغليف. إذا اكتشفت المستشعرات انحراف حافة الفيلم عن موضعها الطبيعي، تُولّد إشارة لتحريك مُشغّل. يؤدي هذا إلى تحريك حامل الفيلم بالكامل إلى أحد الجانبين حسب الحاجة لإعادة حافة الفيلم إلى الموضع الصحيح.
5. تشكيل الأكياس
من هنا، يدخل الفيلم إلى مجموعة أنابيب التشكيل. عند تقاطعه مع كتف (طوق) أنبوب التشكيل، يُطوى حوله ليصبح الفيلم بطول كامل، تتداخل حافتاه الخارجيتان. هذه هي بداية عملية تشكيل الكيس.
يمكن إعداد أنبوب التشكيل لعمل ختم تداخلي أو ختم زعنفي. يتداخل ختم التداخلي مع الحافتين الخارجيتين للفيلم لتكوين ختم مسطح، بينما يجمع ختم الزعنفة بين الجزء الداخلي من الحافتين الخارجيتين للفيلم لتكوين ختم بارز، كالزعنفة. يُعتبر ختم التداخلي عمومًا أكثر جمالًا ويستهلك مواد أقل من ختم الزعنفة.
يُوضع مُشفِّر دوار بالقرب من كتف (طوق) أنبوب التشكيل. يُحركه الفيلم المتحرك الملامس لعجلة المُشفِّر. تُولَّد نبضة لكل طول حركة، وتُنقل إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). يُضبط إعداد طول الكيس على شاشة واجهة الآلة البشرية (HMI) كرقم، وبمجرد الوصول إلى هذا الإعداد، يتوقف نقل الفيلم (في آلات الحركة المتقطعة فقط. آلات الحركة المستمرة لا تتوقف).
يُسحب الفيلم بواسطة محركين تروسيين يُشغّلان أحزمة السحب الاحتكاكية الموجودة على جانبي أنبوب التشكيل. يمكن استبدال أحزمة السحب التي تستخدم الشفط الفراغي لإمساك فيلم التغليف بأحزمة الاحتكاك عند الرغبة. يُنصح عادةً باستخدام أحزمة الاحتكاك للمنتجات المُغبرة لأنها أقل عرضة للتآكل.
6. تعبئة الأكياس وختمها
الآن، يتوقف الفيلم مؤقتًا (على آلات التعبئة والتغليف ذات الحركة المتقطعة) ليتمكن الكيس المُشكَّل من الحصول على ختمه الرأسي. يتحرك شريط الختم الرأسي، وهو ساخن، للأمام ليتلامس مع التداخل الرأسي على الفيلم، مما يؤدي إلى ترابط طبقات الفيلم معًا.
في معدات التغليف VFFS ذات الحركة المستمرة، تظل آلية الختم الرأسية على اتصال بالفيلم بشكل مستمر حتى لا يحتاج الفيلم إلى التوقف لاستقبال طبقاته الرأسية.
بعد ذلك، تجتمع مجموعة من فكوك الختم الأفقية المُسخّنة معًا لإغلاق الجزء العلوي من كيس واحد والجزء السفلي من الكيس التالي. في آلات التعبئة والتغليف المتقطعة بتقنية VFFS، يتوقف الفيلم ليتلقى إغلاقه الأفقي من فكوك تتحرك بحركة فتح وإغلاق. أما في آلات التعبئة والتغليف ذات الحركة المستمرة، فتتحرك الفكوك نفسها بحركات فتح وإغلاق لأعلى ولأسفل لإغلاق الفيلم أثناء حركته. بعض آلات الحركة المستمرة مزودة بمجموعتين من فكوك الختم لزيادة السرعة.
يُعدّ الموجات فوق الصوتية خيارًا مناسبًا لنظام "العزل البارد"، ويُستخدم غالبًا في الصناعات ذات المنتجات الحساسة للحرارة أو شديدة الاتساخ. يستخدم العزل بالموجات فوق الصوتية اهتزازاتٍ تُحدث احتكاكًا على المستوى الجزيئي، مما يُولّد حرارةً فقط في المنطقة بين طبقات الفيلم.
أثناء إغلاق فكوك الختم، يُسقط المنتج المراد تعبئته في منتصف أنبوب التشكيل المجوف ويُملأ في الكيس. جهاز تعبئة، مثل ميزان متعدد الرؤوس أو حشو لولبي، مسؤول عن القياس الدقيق وإخراج الكميات المنفصلة من المنتج المراد سكبها في كل كيس. هذه الحشوات ليست جزءًا أساسيًا من آلات التعبئة والتغليف VFFS، ويجب شراؤها بالإضافة إلى الآلة نفسها. تُدمج معظم الشركات جهاز تعبئة مع آلات التعبئة والتغليف الخاصة بها.
7. تفريغ الكيس
بعد إخراج المنتج من الكيس، تتحرك سكين حادة داخل فكي الختم الحراري للأمام وتقطع الكيس. ينفتح الفك ويسقط الكيس المُغلّف. هذه هي نهاية دورة واحدة في آلة التعبئة العمودية. وحسب نوع الآلة والكيس، يمكن لمعدات VFFS إكمال ما بين 30 و300 دورة في الدقيقة.
يمكن تفريغ الكيس النهائي في وعاء أو على ناقل ونقله إلى معدات خطية مثل أجهزة فحص الوزن، وأجهزة الأشعة السينية، ومعدات تعبئة الصناديق، أو معدات تعبئة الكرتون.
وقت النشر: ١٩ أبريل ٢٠٢٤