Vertikale Form-Fill-Seal-Verpackungsmaschinen (VFFS)werden heute in fast allen Branchen eingesetzt, und das aus gutem Grund: Sie sind schnelle, wirtschaftliche Verpackungslösungen, die wertvolle Stellfläche in der Fabrik einsparen.
Egal, ob Sie neu im Bereich Verpackungsmaschinen sind oder bereits mehrere Systeme besitzen, Sie sind wahrscheinlich neugierig, wie sie funktionieren. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie eine vertikale Schlauchbeutelmaschine aus einer Rolle Verpackungsfolie einen verkaufsfertigen Beutel macht.
Vereinfacht ausgedrückt: Vertikale Verpackungsmaschinen beginnen mit einer großen Folienrolle, formen diese zu einem Beutel, füllen den Beutel mit dem Produkt und versiegeln ihn – alles vertikal und mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 Beuteln pro Minute. Doch das ist noch nicht alles.
1. Filmtransport & Abwicklung
Vertikale Verpackungsmaschinen verwenden eine einzelne Folienbahn, die um einen Kern gewickelt ist (üblicherweise als Rollenware bezeichnet). Die durchgehende Länge des Verpackungsmaterials wird als Folienbahn bezeichnet. Dieses Material kann aus Polyethylen, Zellophan-, Folien- oder Papierlaminaten bestehen. Die Folienrolle wird auf eine Spindel an der Rückseite der Maschine aufgesetzt.
Beim Betrieb einer VFFS-Verpackungsmaschine wird die Folie üblicherweise von Folientransportbändern von der Rolle abgezogen. Diese befinden sich seitlich neben dem Formrohr an der Vorderseite der Maschine. Diese Transportmethode ist die am weitesten verbreitete. Bei einigen Modellen greifen die Siegelbacken die Folie selbst, ziehen sie nach unten und transportieren sie ohne den Einsatz von Bändern durch die Verpackungsmaschine.
Optional kann ein motorgetriebenes Oberflächenabwickelrad (Power Unwind) zum Antrieb der Folienrolle eingebaut werden, das den Antrieb der beiden Folientransportbänder unterstützt. Diese Option verbessert den Abwickelvorgang, insbesondere bei schweren Folienrollen.
2. Filmspannung
VFFS-Verpackungsmaschine – Folienabwickeln und -zuführen. Beim Abwickeln wird die Folie von der Rolle abgewickelt und über einen Tänzerarm geführt, einen gewichteten Schwenkarm an der Rückseite der VFFS-Verpackungsmaschine. Der Arm ist mit mehreren Rollen ausgestattet. Während des Folientransports bewegt sich der Arm auf und ab, um die Folie unter Spannung zu halten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Folie während des Transports nicht hin und her wandert.
3. Optionaler Druck
Nach dem Tänzer durchläuft der Film die Druckeinheit, sofern vorhanden. Die Drucker können Thermo- oder Tintenstrahldrucker sein. Der Drucker bringt die gewünschten Daten/Codes auf dem Film an oder kann zum Platzieren von Passermarken, Grafiken oder Logos verwendet werden.
4. Filmverfolgung und Positionierung
vffs-Verpackungsmaschine-Filmverfolgung-Positionierung. Sobald die Folie unter dem Drucker durchgelaufen ist, läuft sie an der Registrierungslichtschranke vorbei. Die Registrierungslichtschranke erkennt die Registrierungsmarkierung auf der bedruckten Folie und steuert die Abzugsbänder, die die Folie am Formrohr berühren. Die Registrierungslichtschranke hält die Folie korrekt positioniert, sodass sie an der richtigen Stelle geschnitten wird.
Anschließend läuft die Folie an Folienverfolgungssensoren vorbei, die die Position der Folie während des Transports durch die Verpackungsmaschine erfassen. Erkennen die Sensoren, dass sich die Folienkante aus ihrer normalen Position verschiebt, wird ein Signal generiert, das einen Aktuator bewegt. Dadurch wird der gesamte Folienwagen je nach Bedarf zur einen oder anderen Seite verschoben, um die Folienkante wieder in die richtige Position zu bringen.
5. Beutelformung
Von hier aus gelangt die Folie in eine Formrohreinheit. Beim Überqueren der Schulter (Kragen) des Formrohrs wird sie um das Rohr gefaltet, sodass am Ende ein Folienstück entsteht, dessen Außenkanten sich überlappen. Dies ist der Beginn des Beutelformprozesses.
Das Formrohr kann für eine Überlapp- oder Finnenversiegelung eingerichtet werden. Bei einer Überlappung überlappen die beiden Außenkanten der Folie und erzeugen so eine flache Versiegelung, während bei einer Finnenversiegelung die Innenseiten der beiden Außenkanten der Folie verbunden werden und so eine hervorstehende Versiegelung wie eine Finne entsteht. Eine Überlappung gilt im Allgemeinen als ästhetisch ansprechender und verbraucht weniger Material als eine Finnenversiegelung.
Ein Drehgeber befindet sich in der Nähe der Schulter (des Kragens) des Formrohrs. Die sich bewegende Folie, die mit dem Drehgeberrad in Kontakt steht, treibt es an. Für jede Bewegungslänge wird ein Impuls erzeugt, der an die SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) übertragen wird. Die Beutellänge wird auf dem HMI-Bildschirm (Human Machine Interface) als Zahl eingestellt. Sobald diese Einstellung erreicht ist, stoppt der Folientransport (nur bei Maschinen mit intermittierender Bewegung. Maschinen mit kontinuierlicher Bewegung stoppen nicht).
Die Folie wird von zwei Getriebemotoren nach unten gezogen, die die Friktions-Abziehbänder an beiden Seiten des Formrohrs antreiben. Friktionsbänder, die die Verpackungsfolie mittels Vakuumsauger greifen, können bei Bedarf anstelle von Friktionsbändern verwendet werden. Friktionsbänder werden oft für staubige Produkte empfohlen, da sie weniger Verschleiß aufweisen.
6. Beutelbefüllung und -versiegelung
VFFS-Verpackungsmaschine – horizontale Siegelstäbe. Jetzt hält die Folie kurz an (bei Verpackungsmaschinen mit intermittierender Bewegung), damit der geformte Beutel vertikal versiegelt werden kann. Der heiße vertikale Siegelstab bewegt sich vorwärts und berührt die vertikale Überlappung der Folie, wodurch die Folienschichten miteinander verbunden werden.
Bei VFFS-Verpackungsanlagen mit kontinuierlicher Bewegung bleibt der vertikale Siegelmechanismus ständig in Kontakt mit der Folie, sodass die Folie nicht angehalten werden muss, um ihre vertikale Naht zu erhalten.
Anschließend schließen beheizte horizontale Siegelbacken den oberen und den unteren Beutel des nächsten Beutels. Bei intermittierenden VFFS-Verpackungsmaschinen wird die Folie angehalten, um die horizontale Versiegelung durch die sich öffnenden und schließenden Backen zu erhalten. Bei kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschinen bewegen sich die Backen selbst auf und ab und öffnen und schließen die Folie, während sie sich bewegt. Manche kontinuierlich arbeitenden Maschinen verfügen sogar über zwei Siegelbackensätze für zusätzliche Geschwindigkeit.
Eine Option für ein Kaltversiegelungssystem ist Ultraschall, das häufig in Branchen mit wärmeempfindlichen oder unordentlichen Produkten eingesetzt wird. Beim Ultraschallversiegeln werden Vibrationen verwendet, um Reibung auf molekularer Ebene zu erzeugen, die nur im Bereich zwischen den Folienschichten Wärme erzeugt.
Bei geschlossenen Siegelbacken wird das zu verpackende Produkt in die Mitte des hohlen Formrohrs eingebracht und in den Beutel gefüllt. Eine Füllvorrichtung wie eine Mehrkopfwaage oder ein Schneckenfüller sorgt für die korrekte Messung und Freigabe der einzelnen Produktmengen, die in jeden Beutel gefüllt werden. Diese Füllvorrichtungen sind kein Standardbestandteil einer VFFS-Verpackungsmaschine und müssen zusätzlich zur Maschine erworben werden. Die meisten Unternehmen integrieren eine Füllvorrichtung in ihre Verpackungsmaschine.
7. Sackentleerung
vffs-packaging-machine-dischargeNachdem das Produkt in den Beutel gefüllt wurde, bewegt sich ein scharfes Messer in den Heißsiegelbacken vorwärts und schneidet den Beutel auf. Die Backe öffnet sich und der verpackte Beutel fällt herunter. Damit ist ein Zyklus einer vertikalen Verpackungsmaschine beendet. Je nach Maschine und Beuteltyp können VFFS-Geräte zwischen 30 und 300 solcher Zyklen pro Minute durchführen.
Der fertige Beutel kann in einen Behälter oder auf ein Förderband entladen und zu nachgelagerten Geräten wie Kontrollwaagen, Röntgengeräten, Kisten- oder Kartonverpackungsgeräten transportiert werden.
Veröffentlichungszeit: 19. April 2024