Vertikala formfyllningsförseglingsmaskiner (VFFS)används i nästan alla branscher idag, av goda skäl: De är snabba, ekonomiska förpackningslösningar som sparar värdefull golvyta i fabriken.
Oavsett om du är nybörjare på förpackningsmaskiner eller redan har flera system, är du förmodligen nyfiken på hur de fungerar. I den här artikeln går vi igenom hur en vertikal formfyllningsförslutningsmaskin förvandlar en rulle förpackningsfilm till en färdig påse som kan användas i hyllan.
Förenklade vertikala förpackningsmaskiner börjar med en stor rulle film, formar den till en påse, fyller påsen med produkt och förseglar den, allt vertikalt, med hastigheter på upp till 300 påsar per minut. Men det finns mycket mer än så.
1. Filmtransport och avrullning
Vertikala förpackningsmaskiner använder ett enda ark filmmaterial som rullas runt en kärna, vanligtvis kallad rullmaterial. Den kontinuerliga längden av förpackningsmaterialet kallas filmbana. Detta material kan variera från polyeten, cellofanlaminat, folielaminat och papperslaminat. Filmrullen placeras på en spindelanordning baktill på maskinen.
När VFFS-förpackningsmaskinen är i drift dras filmen vanligtvis av rullen med hjälp av filmtransportband, som är placerade på sidan av formningsröret som är placerat framtill på maskinen. Denna transportmetod är den mest använda. På vissa modeller griper själva förseglingsbackarna tag i filmen och drar den nedåt, vilket transporterar den genom förpackningsmaskinen utan användning av band.
Ett motordrivet avrullningshjul (motorstyrt) kan installeras som tillval för att driva filmrullen som hjälpmedel till drivningen av de två filmtransportbanden. Detta alternativ förbättrar avrullningsprocessen, särskilt när filmrullarna är tunga.
2. Filmspänning
vffs-packaging-machine-film-unwind-and-feedingUnder avrullningen rullas filmen av från rullen och passerar över en dansarm, som är en viktad svängarm som är placerad baktill på VFFS-förpackningsmaskinen. Armen har en serie rullar. När filmen transporteras rör sig armen upp och ner för att hålla filmen spänd. Detta säkerställer att filmen inte vandrar från sida till sida när den rör sig.
3. Valfri utskrift
Efter dansaren färdas filmen sedan genom utskriftsenheten, om en sådan finns installerad. Skrivare kan vara av termisk eller bläckstråletyp. Skrivaren placerar önskade datum/koder på filmen, eller kan användas för att placera registreringsmärken, grafik eller logotyper på filmen.
4. Filmspårning och positionering
vffs-packaging-machine-film-tracking-positioningNär filmen har passerat under skrivaren passerar den registreringsfotoögat. Registreringsfotoögat detekterar registreringsmärket på den tryckta filmen och styr i sin tur neddragningsbanden som är i kontakt med filmen vid formningsröret. Registreringsfotoögat håller filmen korrekt positionerad så att filmen skärs på rätt plats.
Därefter passerar filmen filmspårningssensorer som känner av filmens position medan den rör sig genom förpackningsmaskinen. Om sensorerna känner av att filmens kant förskjuts från sitt normala läge genereras en signal som rör ett ställdon. Detta gör att hela filmvagnen förskjuts åt ena eller andra sidan efter behov för att få tillbaka filmens kant till rätt position.
5. Påsformning
Härifrån går filmen in i en formningsrörsenhet. När den når axeln (kragen) på formningsröret viks den runt röret så att slutresultatet är en filmlängd med filmens två ytterkanter som överlappar varandra. Detta är början på påsformningsprocessen.
Formningsröret kan utformas för att skapa en överlappningstätning eller fentätning. En överlappningstätning överlappar filmens två ytterkanter för att skapa en plan tätning, medan en fentätning sammanfogar insidan av filmens två ytterkanter för att skapa en tätning som sticker ut, likt en fena. En överlappningstätning anses generellt vara mer estetiskt tilltalande och använder mindre material än en fentätning.
En roterande kodare placeras nära formningsrörets axel (krage). Den rörliga filmen som är i kontakt med kodningshjulet driver den. En puls genereras för varje rörelselängd, och denna överförs till PLC:n (programmerbar logikstyrenhet). Inställningen för påslängden ställs in på HMI-skärmen (human machine interface) som ett nummer och när denna inställning har uppnåtts stoppar filmtransporten (endast på maskiner med intermittent rörelse. Maskiner med kontinuerlig rörelse stoppar inte.)
Filmen dras ner av två kugghjulsmotorer som driver friktionsremmar som är placerade på vardera sidan av formningsröret. Neddragsremmar som använder vakuumsug för att greppa förpackningsfilmen kan ersätta friktionsremmar om så önskas. Friktionsremmar rekommenderas ofta för dammiga produkter eftersom de slits mindre.
6. Påfyllning och försegling av påsar
VFFS-förpackningsmaskin-horisontella-förseglingsstängerNu pausar filmen kort (på förpackningsmaskiner med intermittent rörelse) så att den formade påsen kan få sin vertikala försegling. Den vertikala förseglingsstängen, som är varm, rör sig framåt och får kontakt med den vertikala överlappningen på filmen, vilket binder samman filmlagren.
På VFFS-förpackningsutrustning med kontinuerlig rörelse förblir den vertikala förseglingsmekanismen i kontinuerlig kontakt med filmen så att filmen inte behöver stanna för att få sin vertikala söm.
Därefter sammanfogas en uppsättning uppvärmda horisontella förseglingsbackar för att skapa den övre förseglingen av en påse och den nedre förseglingen av nästa påse. För intermittenta VFFS-förpackningsmaskiner stannar filmen för att få sin horisontella försegling från käftar som rör sig i en öppnings-stängningsrörelse. För kontinuerliga förpackningsmaskiner rör sig själva käftarna i uppåt-ner- och öppnings-stängningsrörelser för att försegla filmen medan den rör sig. Vissa kontinuerliga maskiner har till och med två uppsättningar förseglingsbackar för ökad hastighet.
Ett alternativ för ett "kallförseglingssystem" är ultraljud, vilket ofta används i industrier med värmekänsliga eller smutsiga produkter. Ultraljudsförsegling använder vibrationer för att inducera friktion på molekylär nivå som genererar värme endast i området mellan filmlagren.
Medan förseglingsbackarna är stängda släpps den förpackade produkten ner i mitten av det ihåliga formningsröret och fylls i påsen. En påfyllningsapparat, som en flerhuvudsvåg eller skruvfyllare, ansvarar för korrekt mätning och frisättning av diskreta mängder produkt som ska släppas i varje påse. Dessa fyllmedel är inte en standarddel av en VFFS-förpackningsmaskin och måste köpas utöver själva maskinen. De flesta företag integrerar en fyllare i sin förpackningsmaskin.
7. Påsutmatning
vffs-packaging-machine-dischargeEfter att produkten har släppts in i påsen rör sig en vass kniv i värmeförseglingsbackarna framåt och skär igenom påsen. Backen öppnas och den förpackade påsen faller ner. Detta är slutet på en cykel på en vertikal förpackningsmaskin. Beroende på maskin och påstyp kan VFFS-utrustningen slutföra mellan 30 och 300 av dessa cykler per minut.
Den färdiga påsen kan tömmas i en behållare eller på ett transportband och transporteras till nedströmsutrustning som kontrollvågar, röntgenmaskiner, lådförpacknings- eller kartongförpackningsutrustning.
Publiceringstid: 19 april 2024