Μηχανές συσκευασίας με κάθετη σφράγιση πλήρωσης (VFFS)χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε βιομηχανία σήμερα, για καλό λόγο: Είναι γρήγορες, οικονομικές λύσεις συσκευασίας που εξοικονομούν πολύτιμο χώρο στο δάπεδο του εργοστασίου.
Είτε είστε νέοι στα μηχανήματα συσκευασίας είτε έχετε ήδη πολλά συστήματα, πιθανότατα είστε περίεργοι για το πώς λειτουργούν. Σε αυτό το άρθρο, θα δούμε πώς μια μηχανή κάθετης πλήρωσης με σφράγιση μετατρέπει ένα ρολό μεμβράνης συσκευασίας σε μια έτοιμη για το ράφι σακούλα.
Οι απλοποιημένες, κάθετες μηχανές συσκευασίας ξεκινούν με ένα μεγάλο ρολό μεμβράνης, το διαμορφώνουν σε σχήμα σακούλας, γεμίζουν τη σακούλα με προϊόν και τη σφραγίζουν, όλα με κάθετο τρόπο, με ταχύτητες έως και 300 σακούλες ανά λεπτό. Αλλά υπάρχουν πολλά περισσότερα από αυτό.
1. Μεταφορά & Ξετύλιξη Φιλμ
Οι κάθετες μηχανές συσκευασίας χρησιμοποιούν ένα μόνο φύλλο υλικού μεμβράνης τυλιγμένο γύρω από έναν πυρήνα, που συνήθως αναφέρεται ως ρολό. Το συνεχές μήκος του υλικού συσκευασίας αναφέρεται ως μεμβράνη. Αυτό το υλικό μπορεί να ποικίλλει από πολυαιθυλένιο, ελάσματα σελοφάν, ελάσματα αλουμινίου και ελάσματα χαρτιού. Το ρολό μεμβράνης τοποθετείται σε ένα συγκρότημα άξονα στο πίσω μέρος της μηχανής.
Όταν λειτουργεί η μηχανή συσκευασίας VFFS, η μεμβράνη συνήθως τραβιέται από το ρολό με ιμάντες μεταφοράς μεμβράνης, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι στο πλάι του σωλήνα διαμόρφωσης που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος της μηχανής. Αυτή η μέθοδος μεταφοράς είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Σε ορισμένα μοντέλα, οι ίδιες οι σιαγόνες σφράγισης πιάνουν τη μεμβράνη και την τραβούν προς τα κάτω, μεταφέροντάς την μέσω της μηχανής συσκευασίας χωρίς τη χρήση ιμάντων.
Μπορεί να εγκατασταθεί ένας προαιρετικός τροχός επιφανειακής ξετυλίγματος με κινητήρα (μηχανική ξετύλιξη) για την κίνηση του ρολού φιλμ ως υποβοήθηση στην κίνηση των δύο ιμάντων μεταφοράς φιλμ. Αυτή η επιλογή βελτιώνει τη διαδικασία ξετυλίγματος, ειδικά όταν τα ρολά φιλμ είναι βαριά.
2. Ένταση Φιλμ
vffs-packaging-machine-film-unwind-and-feedingΚατά το ξετύλιγμα, η μεμβράνη ξετυλίγεται από το ρολό και περνάει πάνω από έναν βραχίονα χορευτή, ο οποίος είναι ένας βραχίονας περιστροφής με βάρη που βρίσκεται στο πίσω μέρος της μηχανής συσκευασίας VFFS. Ο βραχίονας ενσωματώνει μια σειρά από κυλίνδρους. Καθώς η μεμβράνη μεταφέρεται, ο βραχίονας κινείται πάνω και κάτω για να τη διατηρεί υπό τάση. Αυτό διασφαλίζει ότι η μεμβράνη δεν θα μετακινείται από πλευρά σε πλευρά καθώς κινείται.
3. Προαιρετική εκτύπωση
Μετά τον χορευτή, η μεμβράνη ταξιδεύει στη συνέχεια μέσα από τη μονάδα εκτύπωσης, εάν υπάρχει εγκατεστημένη. Οι εκτυπωτές μπορεί να είναι θερμικοί ή τύπου inkjet. Ο εκτυπωτής τοποθετεί τις επιθυμητές ημερομηνίες/κωδικούς στην μεμβράνη ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση σημάτων καταχώρισης, γραφικών ή λογότυπων στην μεμβράνη.
4. Παρακολούθηση και τοποθέτηση φιλμ
vffs-packaging-machine-film-tracking-positioningΜόλις η μεμβράνη περάσει κάτω από τον εκτυπωτή, περνάει από το φωτο-μάτι καταγραφής. Το φωτο-μάτι καταγραφής ανιχνεύει το σημάδι καταγραφής στην εκτυπωμένη μεμβράνη και με τη σειρά του ελέγχει τους ιμάντες έλξης προς τα κάτω που έρχονται σε επαφή με την μεμβράνη στον σωλήνα διαμόρφωσης. Το φωτο-μάτι καταγραφής διατηρεί τη μεμβράνη τοποθετημένη σωστά, ώστε η μεμβράνη να κοπεί στο κατάλληλο σημείο.
Στη συνέχεια, η μεμβράνη περνάει από αισθητήρες παρακολούθησης που ανιχνεύουν τη θέση της μεμβράνης καθώς αυτή διέρχεται από τη μηχανή συσκευασίας. Εάν οι αισθητήρες ανιχνεύσουν ότι η άκρη της μεμβράνης μετατοπίζεται εκτός της κανονικής της θέσης, παράγεται ένα σήμα για την κίνηση ενός ενεργοποιητή. Αυτό προκαλεί τη μετατόπιση ολόκληρου του φορέα της μεμβράνης προς τη μία ή την άλλη πλευρά, ανάλογα με τις ανάγκες, για να επαναφέρουν την άκρη της μεμβράνης στη σωστή θέση.
5. Σχηματισμός σακούλας
vffs-packaging-machine-forming-tube-assemblyΑπό εδώ, η μεμβράνη εισέρχεται σε ένα συγκρότημα σωλήνα διαμόρφωσης. Καθώς κορυφώνεται στον ώμο (κολάρο) του σωλήνα διαμόρφωσης, διπλώνεται γύρω από τον σωλήνα έτσι ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι ένα κομμάτι μεμβράνης με τις δύο εξωτερικές άκρες της μεμβράνης να επικαλύπτονται. Αυτή είναι η αρχή της διαδικασίας διαμόρφωσης σακούλας.
Ο σωλήνας διαμόρφωσης μπορεί να ρυθμιστεί για να δημιουργήσει μια σφράγιση επικάλυψης ή μια σφράγιση πτερυγίων. Μια σφράγιση επικάλυψης επικαλύπτει τις δύο εξωτερικές άκρες της μεμβράνης για να δημιουργήσει μια επίπεδη σφράγιση, ενώ μια σφράγιση πτερυγίων συνδυάζει τα εσωτερικά των δύο εξωτερικών άκρων της μεμβράνης για να δημιουργήσει μια σφράγιση που προεξέχει, σαν πτερύγιο. Μια σφράγιση επικάλυψης θεωρείται γενικά πιο αισθητικά ευχάριστη και χρησιμοποιεί λιγότερο υλικό από μια σφράγιση πτερυγίων.
Ένας περιστροφικός κωδικοποιητής τοποθετείται κοντά στον ώμο (κολάρο) του σωλήνα διαμόρφωσης. Η κινούμενη μεμβράνη που έρχεται σε επαφή με τον τροχό του κωδικοποιητή την κινεί. Ένας παλμός παράγεται για κάθε μήκος κίνησης και αυτός μεταφέρεται στον PLC (προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή). Η ρύθμιση μήκους της σακούλας ορίζεται στην οθόνη HMI (διεπαφή ανθρώπου-μηχανής) ως αριθμός και μόλις επιτευχθεί αυτή η ρύθμιση, η μεταφορά της μεμβράνης σταματά (Μόνο σε μηχανές διακοπτόμενης κίνησης. Οι μηχανές συνεχούς κίνησης δεν σταματούν.)
Η μεμβράνη έλκεται προς τα κάτω από δύο κινητήρες με γρανάζια που κινούν τους ιμάντες τριβής που βρίσκονται εκατέρωθεν του σωλήνα διαμόρφωσης. Οι ιμάντες έλξης που χρησιμοποιούν αναρρόφηση κενού για να συγκρατήσουν τη μεμβράνη συσκευασίας μπορούν να αντικαταστήσουν τους ιμάντες τριβής, εάν είναι επιθυμητό. Οι ιμάντες τριβής συνιστώνται συχνά για σκονισμένα προϊόντα, καθώς υφίστανται λιγότερη φθορά.
6. Γέμισμα και σφράγιση σακούλας
VFFS-μηχανή-συσκευασίας-οριζόντιας-σφράγισης Τώρα η μεμβράνη θα σταματήσει για λίγο (σε μηχανές συσκευασίας διακοπτόμενης κίνησης) ώστε η σχηματισμένη σακούλα να μπορεί να λάβει την κάθετη σφράγισή της. Η κάθετη ράβδος σφράγισης, η οποία είναι ζεστή, κινείται προς τα εμπρός και έρχεται σε επαφή με την κάθετη επικάλυψη της μεμβράνης, ενώνοντας τα στρώματα της μεμβράνης μεταξύ τους.
Στον εξοπλισμό συσκευασίας VFFS συνεχούς κίνησης, ο μηχανισμός κάθετης σφράγισης παραμένει σε συνεχή επαφή με την μεμβράνη, επομένως η μεμβράνη δεν χρειάζεται να σταματήσει για να δεχθεί την κάθετη ραφή της.
Στη συνέχεια, ένα σετ θερμαινόμενων οριζόντιων σιαγόνων σφράγισης ενώνονται για να δημιουργήσουν την επάνω σφράγιση μιας σακούλας και την κάτω σφράγιση της επόμενης σακούλας. Για μηχανές συσκευασίας VFFS με διακοπτόμενη λειτουργία, η μεμβράνη σταματά για να λάβει την οριζόντια σφράγισή της από σιαγόνες που κινούνται με κίνηση ανοίγματος-κλεισίματος. Για μηχανές συσκευασίας συνεχούς κίνησης, οι ίδιες οι σιαγόνες κινούνται με κινήσεις πάνω-κάτω και ανοίγματος-κλεισίματος για να σφραγίσουν τη μεμβράνη καθώς κινείται. Ορισμένες μηχανές συνεχούς κίνησης διαθέτουν ακόμη και δύο σετ σιαγόνων σφράγισης για πρόσθετη ταχύτητα.
Μια επιλογή για ένα σύστημα «ψυχρής σφράγισης» είναι οι υπερηχητικοί κραδασμοί, που χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανίες με θερμοευαίσθητα ή ακατάστατα προϊόντα. Η υπερηχητική σφράγιση χρησιμοποιεί δονήσεις για να προκαλέσει τριβή σε μοριακό επίπεδο που παράγει θερμότητα μόνο στην περιοχή μεταξύ των στρωμάτων της μεμβράνης.
Ενώ οι σιαγόνες σφράγισης είναι κλειστές, το προϊόν που συσκευάζεται ρίχνεται στη μέση του κοίλου σωλήνα διαμόρφωσης και γεμίζεται στη σακούλα. Μια συσκευή γεμίσματος, όπως μια ζυγαριά πολλαπλών κεφαλών ή ένα τρυπάνι, είναι υπεύθυνη για τη σωστή μέτρηση και απελευθέρωση διακριτών ποσοτήτων προϊόντος που πρόκειται να πέσουν σε κάθε σακούλα. Αυτά τα υλικά γεμίσματος δεν αποτελούν τυπικό μέρος μιας μηχανής συσκευασίας VFFS και πρέπει να αγοραστούν επιπλέον της ίδιας της μηχανής. Οι περισσότερες επιχειρήσεις ενσωματώνουν ένα υλικό γεμίσματος στη μηχανή συσκευασίας τους.
7. Απαλλαγή τσάντας
vffs-packaging-machine-discharge Αφού το προϊόν απελευθερωθεί στη σακούλα, ένα κοφτερό μαχαίρι μέσα στις σιαγόνες θερμικής σφράγισης κινείται προς τα εμπρός και κόβει τη σακούλα. Η σιαγόνα ανοίγει και η συσκευασμένη σακούλα πέφτει. Αυτό είναι το τέλος ενός κύκλου σε μια κάθετη μηχανή συσκευασίας. Ανάλογα με το μηχάνημα και τον τύπο της σακούλας, ο εξοπλισμός VFFS μπορεί να ολοκληρώσει μεταξύ 30 και 300 τέτοιων κύκλων ανά λεπτό.
Η τελική σακούλα μπορεί να εκφορτωθεί σε ένα δοχείο ή σε έναν μεταφορικό ιμάντα και να μεταφερθεί σε εξοπλισμό κατάντη της γραμμής, όπως ζυγιστές ελέγχου, μηχανές ακτίνων Χ, εξοπλισμό συσκευασίας σε κιβώτια ή εξοπλισμό συσκευασίας σε χαρτοκιβώτια.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Απριλίου 2024