Macchine per il confezionamento verticale (VFFS)vengono oggi utilizzati in quasi tutti i settori industriali, per una buona ragione: sono soluzioni di imballaggio rapide ed economiche che consentono di risparmiare prezioso spazio negli stabilimenti.
Che siate alle prime armi con i macchinari per l'imballaggio o che ne possiate già diversi, è probabile che siate curiosi di sapere come funzionano. In questo articolo, illustreremo come una macchina confezionatrice verticale trasforma un rotolo di pellicola per imballaggio in un sacchetto finito, pronto per lo scaffale.
Le confezionatrici verticali semplificate partono da un grande rotolo di pellicola, lo modellano in un sacchetto, lo riempiono di prodotto e lo sigillano, il tutto in verticale, a velocità fino a 300 sacchetti al minuto. Ma c'è molto di più.
1. Trasporto e svolgimento della pellicola
Le macchine confezionatrici verticali utilizzano un singolo foglio di pellicola avvolto attorno a un'anima, solitamente chiamata bobina. Il tratto continuo del materiale di imballaggio è chiamato bobina di pellicola. Questo materiale può variare da polietilene, cellophane, laminati in alluminio e carta. La bobina di pellicola viene posizionata su un gruppo mandrino nella parte posteriore della macchina.
Quando la confezionatrice VFFS è in funzione, il film viene solitamente estratto dalla bobina tramite cinghie di trasporto, posizionate lateralmente al tubo formatore, situato nella parte anteriore della macchina. Questo metodo di trasporto è il più utilizzato. In alcuni modelli, le ganasce saldanti afferrano il film e lo tirano verso il basso, trasportandolo attraverso la confezionatrice senza l'utilizzo di cinghie.
È possibile installare una ruota di svolgimento motorizzata opzionale (power unwind) per azionare la bobina di pellicola, a supporto della trasmissione delle due cinghie di trasporto. Questa opzione migliora il processo di svolgitura, soprattutto quando le bobine di pellicola sono pesanti.
2. Tensione del film
Durante lo svolgimento, la pellicola viene srotolata dalla bobina e passa su un braccio ballerino, un braccio girevole zavorrato situato nella parte posteriore della macchina confezionatrice VFFS. Il braccio incorpora una serie di rulli. Durante il trasporto della pellicola, il braccio si muove verso l'alto e verso il basso per mantenerla in tensione. Questo garantisce che la pellicola non si sposti lateralmente durante il movimento.
3. Stampa facoltativa
Dopo il ballerino, la pellicola passa attraverso l'unità di stampa, se installata. Le stampanti possono essere di tipo termico o a getto d'inchiostro. La stampante applica le date/codici desiderati sulla pellicola, oppure può essere utilizzata per apporre crocini di registro, grafiche o loghi sulla pellicola.
4. Tracciamento e posizionamento della pellicola
vffs-packaging-machine-film-tracking-positioningUna volta passata sotto la stampante, la pellicola passa davanti alla fotocellula di registrazione. La fotocellula di registrazione rileva il segno di registrazione sulla pellicola stampata e, a sua volta, controlla le cinghie di trascinamento a contatto con la pellicola in corrispondenza del tubo di formatura. La fotocellula di registrazione mantiene la pellicola posizionata correttamente in modo che venga tagliata nel punto appropriato.
Successivamente, la pellicola passa davanti a sensori di tracciamento che ne rilevano la posizione durante il passaggio attraverso la macchina confezionatrice. Se i sensori rilevano che il bordo della pellicola si sposta dalla posizione normale, viene generato un segnale che attiva un attuatore. Questo fa sì che l'intero carrello della pellicola si sposti da un lato o dall'altro, a seconda delle necessità, per riportare il bordo della pellicola nella posizione corretta.
5. Formatura dei sacchetti
VFFS-Packaging-Machine-Forming-Tube-AssemblyDa qui, il film entra in un gruppo di tubi di formatura. Quando raggiunge la sommità della spalla (collare) del tubo di formatura, viene piegato attorno al tubo in modo che il risultato finale sia un tratto di film con i due bordi esterni sovrapposti. Questo è l'inizio del processo di formatura del sacchetto.
Il tubo di formatura può essere configurato per realizzare una saldatura a sovrapposizione o a pinna. Una saldatura a sovrapposizione sovrappone i due bordi esterni del film per creare una saldatura piatta, mentre una saldatura a pinna unisce le parti interne dei due bordi esterni del film per creare una saldatura sporgente, come una pinna. Una saldatura a sovrapposizione è generalmente considerata esteticamente più gradevole e utilizza meno materiale rispetto a una saldatura a pinna.
Un encoder rotativo è posizionato vicino alla spalla (collare) del tubo di formatura. Il film in movimento a contatto con la ruota dell'encoder lo aziona. Per ogni lunghezza di movimento viene generato un impulso, che viene trasferito al PLC (controllore logico programmabile). La lunghezza del sacchetto viene impostata sullo schermo HMI (interfaccia uomo-macchina) come un numero e, una volta raggiunta questa impostazione, il trasporto del film si arresta (solo sulle macchine a movimento intermittente. Le macchine a movimento continuo non si arrestano).
Il film viene trascinato verso il basso da due motoriduttori che azionano le cinghie di trascinamento a frizione situate su entrambi i lati del tubo di formatura. Se lo si desidera, è possibile sostituire le cinghie di trascinamento con cinghie che sfruttano l'aspirazione a vuoto per afferrare il film di imballaggio. Le cinghie di trascinamento sono spesso consigliate per prodotti polverosi in quanto soggette a minore usura.
6. Riempimento e sigillatura dei sacchetti
Ora il film si fermerà brevemente (sulle confezionatrici a movimento intermittente) in modo che il sacchetto formato possa ricevere la sua saldatura verticale. La barra saldante verticale, calda, si muove in avanti e entra in contatto con la sovrapposizione verticale del film, saldando insieme gli strati di film.
Nelle macchine per imballaggio VFFS a movimento continuo, il meccanismo di saldatura verticale rimane costantemente a contatto con la pellicola, quindi la pellicola non deve fermarsi per ricevere la sua cucitura verticale.
Successivamente, un set di ganasce saldanti orizzontali riscaldate si uniscono per realizzare la saldatura superiore di un sacchetto e la saldatura inferiore del sacchetto successivo. Nelle confezionatrici VFFS intermittenti, il film si ferma per ricevere la saldatura orizzontale dalle ganasce che si muovono con un movimento di apertura e chiusura. Nelle confezionatrici a movimento continuo, le ganasce stesse si muovono con movimenti di salita e discesa e di apertura e chiusura per sigillare il film durante il suo movimento. Alcune macchine a movimento continuo hanno persino due set di ganasce saldanti per una maggiore velocità.
Un'opzione per un sistema di "saldatura a freddo" è la sigillatura a ultrasuoni, spesso utilizzata nei settori con prodotti sensibili al calore o che creano disordine. La sigillatura a ultrasuoni sfrutta le vibrazioni per indurre attrito a livello molecolare, generando calore solo nell'area tra gli strati di pellicola.
Mentre le ganasce di saldatura sono chiuse, il prodotto da confezionare viene fatto cadere al centro del tubo di formatura cavo e inserito nel sacchetto. Un apparecchio di riempimento, come una bilancia multitesta o una riempitrice a coclea, è responsabile della corretta misurazione e del rilascio di quantità discrete di prodotto da inserire in ciascun sacchetto. Questi dispositivi di riempimento non sono un componente standard di una macchina confezionatrice VFFS e devono essere acquistati separatamente dalla macchina stessa. La maggior parte delle aziende integra un dispositivo di riempimento nella propria macchina confezionatrice.
7. Scarico del sacco
VFFS-Packaging-Machine-DischargeDopo che il prodotto è stato rilasciato nel sacchetto, un coltello affilato all'interno delle ganasce termosaldanti avanza e taglia il sacchetto. La ganasce si apre e il sacchetto confezionato cade. Questa è la fine di un ciclo su una confezionatrice verticale. A seconda della macchina e del tipo di sacchetto, le apparecchiature VFFS possono completare da 30 a 300 di questi cicli al minuto.
Il sacco finito può essere scaricato in un contenitore o su un trasportatore e trasportato ad apparecchiature a valle come bilance di controllo, macchine a raggi X, confezionatrici o confezionatrici di cartoni.
Data di pubblicazione: 19-04-2024