Machines d'emballage verticales (VFFS)sont utilisés aujourd'hui dans presque tous les secteurs industriels, pour une bonne raison : ce sont des solutions d'emballage rapides et économiques qui permettent d'économiser un espace précieux au niveau de l'usine.
Que vous soyez novice en matière de machines d'emballage ou que vous possédiez déjà plusieurs systèmes, vous êtes probablement curieux de comprendre leur fonctionnement. Dans cet article, nous vous expliquons comment une ensacheuse verticale transforme un rouleau de film d'emballage en un sac prêt à être vendu.
Les machines d'emballage verticales simplifiées utilisent un grand rouleau de film, le façonnent en sac, le remplissent de produit et le ferment, le tout verticalement, à des cadences allant jusqu'à 300 sacs par minute. Mais le processus est bien plus complexe.
1. Transport et déroulement du film
Les machines d'emballage verticales utilisent une seule feuille de film enroulée autour d'un mandrin, généralement appelée bobine. La longueur continue du matériau d'emballage est appelée bande de film. Ce matériau peut être du polyéthylène, des laminés cellophane, des laminés aluminium ou des laminés papier. Le rouleau de film est placé sur un mandrin à l'arrière de la machine.
Lorsque la machine d'emballage VFFS est en fonctionnement, le film est généralement retiré du rouleau par des bandes transporteuses positionnées sur le côté du tube de formage situé à l'avant de la machine. Ce mode de transport est le plus répandu. Sur certains modèles, les mâchoires de scellage saisissent le film et le tirent vers le bas, le transportant ainsi à travers la machine d'emballage sans utiliser de bandes.
Une roue de déroulement motorisée (optionnelle) peut être installée pour entraîner la bobine de film et assister l'entraînement des deux courroies de transport. Cette option améliore le processus de déroulement, notamment lorsque les bobines de film sont lourdes.
2. Tension du film
Lors du déroulement, le film est déroulé et passe sur un bras oscillant lesté situé à l'arrière de la machine d'emballage VFFS. Ce bras est équipé d'une série de rouleaux. Pendant le transport du film, le bras se déplace de haut en bas pour le maintenir sous tension. Cela garantit que le film ne bouge pas latéralement.
3. Impression facultative
Après le danseur, le film passe ensuite par l'unité d'impression, si elle est installée. Les imprimantes peuvent être thermiques ou à jet d'encre. L'imprimante appose les dates/codes souhaités sur le film, ou peut être utilisée pour y apposer des marques de repérage, des graphiques ou des logos.
4. Suivi et positionnement du film
Une fois passé sous l'imprimante, le film passe devant la cellule photoélectrique de repérage. Cette cellule détecte le repère sur le film imprimé et contrôle les courroies de tirage en contact avec le film au niveau du tube de formage. La cellule photoélectrique de repérage maintient le film correctement positionné afin qu'il soit coupé au bon endroit.
Le film passe ensuite devant des capteurs de suivi qui détectent sa position lors de son passage dans la machine d'emballage. Si les capteurs détectent un décalage du bord du film, un signal est généré pour actionner un actionneur. Ce déplacement entraîne le déplacement de l'ensemble du chariot vers un côté ou l'autre, selon les besoins, afin de ramener le bord du film à sa position initiale.
5. Formation de sacs
vffs-packaging-machine-forming-tube-assembly. Le film entre alors dans un tube de formage. Lorsqu'il atteint l'épaulement (collier) du tube de formage, il est replié autour de celui-ci pour former un film dont les deux bords extérieurs se chevauchent. C'est le début du processus de formage du sachet.
Le tube de formage peut être configuré pour réaliser un joint à recouvrement ou un joint à ailettes. Un joint à recouvrement recouvre les deux bords extérieurs du film pour créer un joint plat, tandis qu'un joint à ailettes épouse l'intérieur des deux bords extérieurs du film pour créer un joint saillant, comme une ailette. Un joint à recouvrement est généralement considéré comme plus esthétique et nécessite moins de matériau qu'un joint à ailettes.
Un codeur rotatif est placé près de l'épaulement (collier) du tube de formage. Le film en mouvement, en contact avec la roue codeuse, l'entraîne. Une impulsion est générée à chaque déplacement et transmise à l'automate programmable industriel (API). La longueur du sachet est définie sur l'écran de l'IHM (interface homme-machine) sous forme de valeur numérique. Une fois cette valeur atteinte, le transport du film s'arrête (uniquement sur les machines à mouvement intermittent. Les machines à mouvement continu ne s'arrêtent pas).
Le film est tiré vers le bas par deux motoréducteurs qui entraînent les courroies de traction à friction situées de chaque côté du tube de formage. Des courroies de traction utilisant l'aspiration pour saisir le film d'emballage peuvent remplacer les courroies de friction si nécessaire. Les courroies de friction sont souvent recommandées pour les produits poussiéreux, car elles s'usent moins.
6. Remplissage et fermeture des sacs
Machine d'emballage VFFS : barres de soudure horizontales. Le film marque alors une courte pause (sur les machines d'emballage à mouvement intermittent) pour permettre au sachet formé de recevoir sa soudure verticale. La barre de soudure verticale, chaude, avance et entre en contact avec le chevauchement vertical du film, soudant ainsi les couches de film.
Sur les équipements d'emballage VFFS à mouvement continu, le mécanisme de scellage vertical reste en contact continu avec le film, de sorte que le film n'a pas besoin de s'arrêter pour recevoir sa couture verticale.
Ensuite, un jeu de mâchoires de scellage horizontales chauffées se combine pour sceller le haut d'un sac et le bas du sac suivant. Sur les machines d'emballage VFFS intermittentes, le film s'immobilise pour recevoir sa soudure horizontale grâce à des mâchoires qui s'ouvrent et se ferment. Sur les machines d'emballage à mouvement continu, les mâchoires elles-mêmes effectuent des mouvements de haut en bas et d'ouverture et de fermeture pour sceller le film en mouvement. Certaines machines à mouvement continu sont même équipées de deux jeux de mâchoires de scellage pour une vitesse accrue.
Le scellage à froid par ultrasons est une option, souvent utilisée dans les industries produisant des produits sensibles à la chaleur ou salissants. Le scellage par ultrasons utilise des vibrations pour induire une friction au niveau moléculaire, générant ainsi de la chaleur uniquement entre les couches de film.
Pendant que les mâchoires de scellage sont fermées, le produit à emballer est déposé au centre du tube de formage creux et introduit dans le sac. Un appareil de remplissage, tel qu'une balance multi-têtes ou une remplisseuse à vis, permet de mesurer et de distribuer correctement les quantités discrètes de produit à déposer dans chaque sac. Ces remplisseuses ne sont pas des composants standard d'une machine d'emballage VFFS et doivent être achetées en plus de la machine elle-même. La plupart des entreprises intègrent une remplisseuse à leur machine d'emballage.
7. Déchargement du sac
Une fois le produit déposé dans le sachet, un couteau tranchant, logé dans les mâchoires de thermoscellage, avance et découpe le sachet. La mâchoire s'ouvre et le sachet emballé tombe. C'est la fin d'un cycle sur une ensacheuse verticale. Selon la machine et le type de sachet, l'équipement VFFS peut effectuer entre 30 et 300 cycles par minute.
Le sac fini peut être déchargé dans un réceptacle ou sur un convoyeur et transporté vers des équipements en aval tels que des peseuses de contrôle, des machines à rayons X, des équipements d'emballage de caisses ou d'emballage de cartons.
Date de publication : 19 avril 2024