Automatické prietokové baliace stroje- tiež bežne označované ako prietokové obaly, stroje na balenie vankúšov alebo horizontálne formové-vyplňovacie{2}}stroje na uzatváranie (HFFS) - patria medzi najuniverzálnejšie a najrozšírenejšie zariadenia v linkách na balenie produktov na celom svete. Nájdete ich v balení všetkého od sladkých tyčiniek a sušienok až po zdravotnícke pomôcky, hardvérové komponenty a mrazené potraviny. „Flow packing“ je spôsob balenia produktov. Dlhý list filmu sa zmení na trubicu okolo produktu. Potom sa oba konce zapečatia a rúrka sa rozreže na jednotlivé zabalené kusy. To všetko sa deje rýchlo v jednom stabilnom procese. Pochopenie toho, ako funguje automatický prietokový baliaci stroj, je nevyhnutné pre každého, kto je zapojený do operácií baliacej linky.
Pochopenie toho, ako tieto stroje fungujú, je cenné pre každého, kto sa zaoberá návrhom baliacej linky, riadením výroby, obstarávaním zariadení alebo zabezpečovaním kvality. Tento článok vysvetľuje pracovný princíp, hlavné mechanické stanice, premenné, ktoré ovplyvňujú výkon, a faktory, ktoré určujú, ktoré produkty sú najvhodnejšie na prietokové balenie.
Základný princíp: Formujte, vyplňte a utesnite v jednom nepretržitom pohybe
Základná myšlienka prietokového baliaceho stroja je veľmi jednoduchá. Vezmete rovnú rolku baliacej fólie, omotáte ju okolo produktu, urobíte tesnenia po stranách a cez konce a rozrežete ju na jednotlivé balíky. To všetko sa deje jedným rovnomerným pohybom bez zastavenia toku produktu. Každýautomatický prietokový baliaci strojsa spolieha na rovnaký princíp nepretržitého{0}}pohybu, aby dosiahol vysoké výstupné rýchlosti.
Na rozdiel od vertikálnych{0}}plniacich-zatavovacích strojov (VFFS), ktoré tvoria vrecká z plochej fóliovej trubice, ktorá sa plní zhora, prietokové obaly manipulujú s produktmi, ktoré prichádzajú už sformované - sušienky na podnos, tyčinky na dopravník alebo komponenty v časopise - a ovíjajú ich vodorovne. Produkt sa pohybuje horizontálne cez stroj, zatiaľ čo sa fóliový pás formuje, zatavuje a reže v synchronizovanom pohybe.
Táto horizontálna orientácia je to, čo dáva procesu jeho názov a jeho kľúčovú charakteristiku: manipuluje s produktmi rôznych výšok a geometrií s minimálnou zložitosťou výmeny, a preto sú prietokové obaly výberom vybavenia pre veľkoobjemové a multi{1}}baliace operácie SKU.
Hlavné mechanické stanice
Prietokový baliaci stroj pozostáva zo štyroch primárnych staníc, z ktorých každá vykonáva odlišnú funkciu v baliacom cykle. Pochopenie toho, čo každá stanica robí, uľahčuje diagnostiku problémov, špecifikáciu vybavenia a hodnotenie výkonu stroja. Na akomkoľvekautomatický prietokový baliaci stroj, tieto stanice pracujú v presnej synchronizácii.
Stanica jedna: Zóna formovania
Fólia sa vytiahne z odvíjacieho stojana. Stojan má zvyčajne rameno tanečníka, snímač zaťaženia alebo brzdový systém na udržanie stabilného napätia. Potom sa film dostane do tvarovacej zóny.
V tvarovacej zóne sa plochý film pohybuje cez tvarovaciu dosku alebo súpravu valcov. Tieto časti tvarujú fóliu do trubice okolo produktu.
Okraje fólie sú spojené pozdĺž spodnej strany alebo zadnej strany výrobku pomocou tvarovacieho nákružku, ktorý vytvára pozdĺžny plutvový spoj, keď sa fólia ovíja okolo obvodu výrobku.
Geometria tvarovacej manžety je kritická. Musí zodpovedať prierezovému-profilu produktu - okrúhle výrobky vyžadujú okrúhle goliere, obdĺžnikové výrobky vyžadujú pravouhlé tvarovacie súpravy. Použitie nesprávnej geometrie goliera spôsobuje pokrčenie filmu, neúplnú tvorbu tesnenia a poškodenie produktu.
Na mnohých strojoch obsahuje formovacia zóna aj systém registrácie fototlače. Ak má film vytlačenú grafiku, snímač načíta značky na filme. Potom zmení rýchlosť podávania filmu tak, aby sa vytlačený dizajn zhodoval s produktom vo vnútri balenia. Toto je veľmi dôležité pre balenia, na ktorých sú informácie o značke, návody na dávkovanie alebo čiarové kódy.
Stanica dva: Pozdĺžne tesnenie
Potom, čo sa fólia obalí okolo produktu, musia byť jej prekrývajúce sa okraje zlepené, aby vytvorili zadný šev balenia. Robí to pozdĺžny tesniaci systém -, ktorý sa často nazýva fin sealer alebo back sealer.
Najbežnejším typom tesnenia na prietokových obaloch je vyhrievané rotačné tesniace koleso alebo kontinuálny tesniaci pás. Keď sa fóliová trubica pohybuje strojom, prekrývajúce sa okraje fólie prechádzajú medzi rotujúcimi vyhrievanými tesniacimi kolesami, ktoré vyvíjajú teplo a tlak na spojenie povrchov fólie dohromady. Rotačný pohyb je synchronizovaný s rýchlosťou produktu, takže tesnenie sa aplikuje nepretržite pri pohybe fólie.
Pre vysokorýchlostné{0}}aplikácie môžu kontinuálne tesniace pásy dosahovať tesniace rýchlosti, ktoré prekračujú praktické limity rotačných tesniacich kolies. Kompromisom je vyššia mechanická náročnosť a náročnejšie nároky na údržbu.
Niektoré stroje používajú krimpovacie tesnenie namiesto tepelného zvaru - najmä v prípade laminátov na báze papiera- alebo hliníkovej fólie, ktoré si vyžadujú tlakové tesnenie namiesto tepelného tesnenia. Krimpovanie používa vzorovaný valec na vytvorenie mechanického spojenia namiesto tepelného spojenia.
Stanica tri: Priečne tesnenie
Zatiaľ čo pozdĺžny spoj vytvára zadný šev balíka, stanica priečneho zvaru vytvára horný a spodný spoj - priečne švy, ktoré uzatvárajú každý jednotlivý balík na jeho prednej a zadnej hrane.
Priečny tmel na prietokovom obale funguje na princípe prerušovaného pohybu. Zatiaľ čo sa fólia a produkt nepretržite pohybujú strojom, priečne zváracie čeľuste sa rýchlo otvárajú a zatvárajú, aby sa vytvorili jednotlivé cykly zváracieho-rezania-zvarov. Keď sa produkt priblíži k zóne zvaru, čeľuste sa zatvoria okolo filmovej trubice, čím sa vytvorí priečny uzáver. Rezací nôž medzi čeľusťami prerezáva fóliu medzi balíkmi. Potom sa čeľuste otvoria a proces sa opakuje pre ďalší balík. Na modernomautomatický prietokový baliaci stroj, tento cyklický pohyb je presne riadený servomotormi.
Tento cyklický pohyb je poháňaný servomotorom na moderných strojoch, ktorý umožňuje presné riadenie času zovretia čeľustí, tlaku tesnenia a polohy rezu. Staršie stroje používajú mechanické vačkové{1}}časové systémy, ktoré ponúkajú jednoduchosť a spoľahlivosť, no menšiu flexibilitu pri nastavovaní parametrov.
Na priečnom tesnení sa pôsobí najviac tepla a je to tiež miesto, kde je najpravdepodobnejšie, že produkt kontaminuje tesnenie - zvyškami produktu, prachom alebo vlhkosťou -. Bežne sa na to používajú kryty čeľustí tesniacich čeľustí a anti{4}}adhézne povlaky-špecifické pre daný produkt.
Štvrtá stanica: Vypúšťacia zóna
Po priečnom zatavení a rezaní jednotlivé balíky opúšťajú zváraciu zónu a sú transportované preč zo stroja.
Väčšina prietokových obalov má vynášací dopravník. Zabalené balíky presunie do ďalšieho kroku v rade. Môže to byť kartón, balič obalov alebo stanica na kontrolu kvality.
Niektoré stroje majú aj in{0}}tlačiareň dátumu. Zvyčajne ide o termotransferovú tlačiareň alebo kodér horúcej fólie. Vytlačí čísla šarží, dátumy exspirácie alebo kódy šarží na zapečatený balík, keď opúšťa stroj. Kódovač je synchronizovaný s kódovačom stroja tak, aby sa kód objavil na správnom mieste na každom balení bez ohľadu na menšie odchýlky v rozstupoch medzi produktmi.
Premenné, ktoré určujú kvalitu a rýchlosť balíka
Spustenie prietokového obalu znamená riadenie interakcie medzi niekoľkými procesnými premennými. Najdôležitejšie z nich a ich primárne účinky:
Napätie filmu:Riadi správanie filmu prostredníctvom formovacej zóny a tmelov. Príliš veľké napätie spôsobuje rozťahovanie filmu, posun v sútlači a zlyhanie tesnenia. Príliš malé napätie spôsobuje vrásky, slabú tvorbu tesnenia a poškodenie produktu zhlukom filmu. Na strojoch s automatickou reguláciou napätia udržiava pravidelná kalibrácia ramena tanečníka alebo snímača zaťaženia stabilný výkon počas dlhých jázd.
Teplota a tlak tesnenia:Priečny uzáver vyžaduje dostatočné teplo na roztavenie povrchu fólie a dostatočný tlak na to, aby sa roztavené povrchy dostali do molekulárneho kontaktu. Tieto parametre interagujú s mierou filmu a typom filmu. Spustenie pri správnej teplote znamená pochopenie nielen nastavenej hodnoty, ale aj skutočnej teploty na tesniacej ploche -, ktorá sa môže časom odchyľovať od údajov na ovládači.
Čas zatvárania čeľustí a poloha rezu:Na strojoch so servo{0}}pohonom je načasovanie cyklu priečnych čeľustí riadené softvérom-. Čeľusť sa musí uzavrieť okolo fólie presne v správnom momente vzhľadom na polohu produktu - príliš skoro alebo príliš neskoro a tesnenie sa aplikuje mimo-v strede obalu. Chyba polohy rezu vytvára čiastočne zapečatené balíky alebo balíky s nesprávne zarovnanými koncami.
Presnosť podávania produktu:Kvalita vstupného produktu priamo určuje kvalitu zabaleného balíka. Produkty, ktoré prichádzajú do formovacej zóny s nekonzistentnými rozstupmi, výškovými odchýlkami alebo uhlovým nesúosom, budú produkovať zle zabalené jednotky bez ohľadu na to, ako dobre je nastavený samotný obal. Veľaautomatický prietokový baliaci strojproblémy, ktoré sa javia ako problémy so strojom, sú v skutočnosti problémy s podávaním.
Vhodnosť produktu: Čo tečie dobre a čo nie
Flow wrapping je veľmi všestranný, ale má praktické limity. Proces funguje najlepšie pre:
Individuálne naložené produkty: sušienky, čokoládové tyčinky, koláče, mrazené potraviny, hardvér, zdravotnícke pomôcky - produkty, ktoré možno naložiť jednotlivo alebo na tácku
Produkty s konzistentnou geometriou: Rovnomerná výška a prierez-zaisťujú čisté balenie s minimálnym odpadom fólie
Produkty, ktoré tolerujú teplo a tlak: Proces priečneho tesnenia zahŕňa teplo a upínaciu silu na čeľuste tesnenia, čo môže ovplyvniť produkty citlivé na teplo-
Výrobky, ktoré sú tekuté, veľmi nepravidelné alebo mimoriadne krehké, môžu vyžadovať modifikované konfigurácie prietokového obalu -, ako je napríklad balenie vankúša s centrálnym vkladaním plachty, obaly na skladacie škatule alebo nástavce na vrecovanie -, alebo môžu byť vhodnejšie pre úplne iný formát balenia.
Úvahy o prechode
Jedným skutočným faktom o prevádzke prietokového baliaceho stroja je čas prechodu. Prepínanie medzi rôznymi veľkosťami produktov alebo šírkami fólie si vyžaduje úpravu tvarovacieho goliera, opätovné navlečenie fólie, resetovanie registračného systému a zmenu nastavení tesnenia. Na strojoch s manuálnymi krokmi prepínania to môže trvať 30 až 90 minút. Dobre-navrhnutý automatický prietokový baliaci stroj skracuje čas prestavby vďaka dobrému mechanickému dizajnu a uloženým nastaveniam.
Moderné servo-stroje s digitálnymi riadiacimi systémami výrazne skrátili čas potrebný na zmenu prostredníctvom obnovenia uložených parametrov -, čím sa ukladajú nastavenia stroja pre každú SKU produktu a obnovujú sa stlačením tlačidla. Avšak kroky mechanického prestavenia - výmena tvarovacích objímok, nastavenie vodiacich koľajníc - stále vyžadujú fyzický zásah, ktorý nemožno plne automatizovať.
Pre prevádzky s mnohými SKU v krátkych výrobných sériách je efektívnosť výmeny často rozhodujúcim faktorom pri výbere stroja a stojí za to pozorne zhodnotiť vo fáze špecifikácie zariadenia, než zisťovať jej dôležitosť až po inštalácii.
Kľúčové poznatky
Automatický prietokový baliaci stroj funguje takto. Vezme rolku plochého filmu, omotá ho okolo produktov, keď sa pohybujú, utesní zadný šev a dva konce a potom odreže každý zabalený kus zo zatavenej trubice. Proces je rýchly, flexibilný a vhodný na výrobu množstva jednotlivých pevných produktov.
Výkon stroja závisí od toho, ako spolu funguje kvalita fólie, mechanické zarovnanie, nastavenie tesnenia a podávanie produktu. Aby ste dosiahli čo najlepšie výsledky, musíte vidieť celú baliacu linku ako jeden systém, nielen samotný stroj. Musíte tiež vedieť, že zmena v jednej časti ovplyvňuje ostatné časti.
