VFFS vs. horizontální balicí stroje: Který je lepší pro vaši výrobní linku?

Základní provozní principy: Jak fungují VFFS a horizontální Zabaluvací stroje Práce

VFFS balicí stroje: Nepřetržité tvarování, plnění a uzavírání na svislé ose

Svislé formovací, plnicí a uzavírací (VFFS) balicí stroje fungují tak, že táhnou fólii z role skrz tzv. formovací límec, který vytváří svislý trubkovitý tvar. Výrobky jsou přiváděny shora do otevřeného ústí límce. Gravitace zde vykonává většinu práce u materiálů jako jsou granule, prášky a malé tuhé předměty určené k balení. Stroj je vybaven utěsňovacími čelistmi, které zároveň vytvářejí spodní uzávěr jednoho sáčku a horní uzávěr pro následující sáček. Právě to umožňuje nepřetržitý provoz bez nutnosti zastavovat mezi jednotlivými obaly. Některé z lepších modelů dokážou podle nedávných dat Průmyslového institutu efektivity z roku 2023 zpracovat od 60 do 200 obalů každou minutu. Tyto systémy pracují s různými typy materiálů, včetně laminátů, hliníkové fólie a dokonce i některých ekologických bioplastů certifikovaných jako recyklovatelné. Jejich výraznou výhodou je kompaktní konstrukce, která zabírá minimální plochu na podlaze a přesto dosahuje dobrých výrobních výkonů – což výrobci velmi oceňují, zejména pokud je na výrobních plochách omezenejší prostor.

Horizontální balicí stroje: Zpracování předem vyrobených sáčků, flow wrapů a L-uzávěrů

Horizontální balicí stroje zpracovávají předtvarované sáčky nebo fólii z rolí na lineární rovině. Výrobky se pohybují po dopravníku do postupně postupujících fóliových drah, kde jsou obalovány – ideální pro tyčinky, lékařská zařízení nebo křehké předměty. Mezi klíčové konfigurace patří:

• Flow Wrappers : Obalují protažené výrobky do polštářkových obalů
• L-Sealers : Vyrábějí postranně těsněné, proti manipulaci odolné sáčky pro kapaliny nebo citlivé komponenty
• Systémy s předem vyrobenými sáčky : Plní externě dodávané stojací nebo zipové sáčky s vysokou přesností

Na rozdíl od VFFS horizontální systémy snadno integrují těžší uzávěry – výlisky, víčka, zipy – a umožňují sterilní plnění teplotně citlivých produktů nebo jemné zacházení, které vylučuje svislé pády. To je činí jedinečně vhodnými pro aplikace, kde důležitost integrity výrobku, dodržování předpisů nebo složitost formátu převyšuje samotnou rychlost.

Kompatibilita výrobku a formátu obalu

Přiřazení vlastností produktu — tuhé látky, granule, kapaliny a křehké výrobky — k architektuře balicího stroje

Svislé formovací, plnící a uzavírací stroje jsou nejvhodnější pro materiály, které se snadno přesypávají vlivem gravitace, jako jsou granule, prášky a malé pevné částice. Tyto stroje vynikají zejména při zpracování materiálů citlivých na absorpci vlhkosti, protože minimalizují expozici vzduchu během plnění, což je velmi důležité například v lékařském průmyslu. Svislý pohyb těchto strojů znamená, že produkty stráví méně času vystaveny okolí a mají menší kontakt s prostředím. Na druhou stranu horizontální stroje jsou obecně vhodnější pro zpracování kapalin, hustých past a křehkých předmětů. U těchto systémů jsou výrobky jemně umisťovány do již vyformovaných sáčků nebo tácek, čímž se eliminuje riziko poškození nárazy nebo smykovými silami. Horizontální uspořádání dokáže navíc zvládnout i předměty neobvyklého tvaru – například elektronické komponenty, čerstvé pečivo nebo dokonce lékařské soupravy – díky speciálním upínacím zařízením a bočnímu umístění, které standardní VFFS stroje nenabízejí. Pokud výrobci správně přizpůsobí charakteristiky svých produktů, jako je tekutost, křehkost a tloušťka, typu použitého stroje, podle nedávného výzkumu publikovaného minulý rok v odborných časopisech zabývajících se efektivitou balení, mohou obvykle dosáhnout snížení balicích odpadů o přibližně 18 %.

Flexibilita balicího formátu: Svislé pytle (VFFS) vs. Poduškové obaly, Flow obaly a L-utěsnění (vodorovné)

VFFS zůstává preferovanou volbou pro výrobu velkého množství stojacích sáčků, včetně těch s opakovaně uzavíratelnými uzávěry a výtoky, které se běžně používají pro balíčky s pochutinami a koncentrovanými kapalinami. Tyto systémy obvykle dosahují účinnosti využití fólie kolem 90 % při výrobě polštářových obalů. Horizontální balicí řešení však nabízejí něco jiného. Zvládají širší sortiment formátů. Flow packy jsou ideální pro balení energetických tyčinek a bonbonů, zatímco L tepelné lisovací stroje vytvářejí plně utěsněné, nepodvržitelné obaly potřebné v lékařských aplikacích. Systémy s předem vyrobenými sáčky umožňují také složitější design určený pro prodejnu, například měchové sáčky s okénkem nebo kontejnery o jedinečném tvaru. Hlavní nevýhodou VFFS je, že změna formátu znamená výměnu celých rolí fólie, zatímco horizontální stroje mohou rychle přepínat mezi utěsňováním tácek, flow pakingem a plněním sáčků. To je činí obzvláště atraktivními pro společnosti, které pravidelně aktualizují své balení každé čtvrtletí nebo tak. Stále však stojí za zmínku, že VFFS si udržuje výraznou výhodu v celkových nákladech vlastnictví při konzistentních výrobních sériích s vysokým objemem na stabilních výrobních linkách.

Výkon, prostor a celkové provozní náklady

Realita výkonu: 60–200 ppm (VFFS) proti 40–120 ppm (horizontální) – zohledněte výpadky a efektivitu přestavby

Svislé formovací, plnící a uzavírací stroje dokážou zpracovat od 60 do 200 balení za minutu při práci s volně tekoucími výrobky, protože pracují nepřetržitě bez zastavení a při plnění využívají sílu gravitace. Horizontální verze obvykle zvládnou přibližně 40 až 120 balení za minutu, ale narážejí na omezení, protože musí pravidelně zastavovat kvůli úkonům jako je například vkládání sáčků, posun výrobků do správné pozice a dokončování procesu těsnění. Pokud se podíváme na skutečné výrobní číslo, mají velký vliv také časy pro přestavbu. Úpravy u VFFS strojů obvykle trvají mezi 5 a 15 minutami, například při výměně rolí fólie nebo při změně náhubků. Horizontální stroje však trvají mnohem déle, často více než 20 minut, jen aby přepnuly mezi různými režimy, jako je flow wrap versus L-těsnění, nebo upravily nastavení dopravníku pro krabice. Pohled na neplánované výpadky odhaluje další výhodu technologie VFFS. Horizontální obalovací stroje mají zhruba o 12 až 18 procent vyšší roční počet zastávek způsobených problémy jako je špatné vedení sáčků, potíže s vedlejícím fólie a zaseknutí. Tyto problémy se u horizontálních systémů vyskytují častěji prostě proto, že obsahují složitější mechaniku a ve významné míře závisí na přesném seřízení jednotlivých dílů během provozu.

Obestavba a integrace zařízení: Efektivita svislého skladování vs. požadavky na lineární uspořádání

Svislé formovací, plnící a uzavírací jednotky (VFFS) opravdu šetří plochu, protože výrobky se v rámci stroje pohybují svisle. Většina těchto uspořádání zabere méně než 15 čtverečních metrů, i když jsou vybaveny kontrolními váhami, detektory kovů nebo zařízeními pro kódování data. Horizontální systémy fungují jinak; vyžadují rovné uspořádání, při kterém standardní instalace mohou zabírat 25 až 40 čtverečních metrů pouze pro dopravníky, formovací zónu, chladicí úseky a skladování po zpracování. Proto se VFFS stroje tak dobře hodí do továren s omezeným prostorem nebo při modernizaci provozu. Na druhou stranu horizontální linky dávají větší smysl u novostaveb s dostatkem výšky prostoru a místa pro budoucí rozšíření v modulární formě.

Porovnání celkových nákladů (TCO): Počáteční investice, zátěž údržbou a dostupnost náhradních dílů pro Zabaluvací stroje

Celkové náklady vlastnictví (TCO) musí zohledňovat pořizovací cenu ve vztahu k energetické náročnosti, frekvenci údržby, odpadu materiálu a zbytkové hodnotě. Ačkoli horizontální stroje často mají o 15–30 % nižší počáteční náklady, VFFS nabízí měřitelné dlouhodobé výhody:

• Účinnost využití energie : Zjednodušená mechanika a menší počet aktuátorů snižují spotřebu energie o ~20 %
• Materiální odpad : Nesprávné zarovnání fólie a problémy s tahem pásky způsobují 8–10% odpad u horizontálních systémů oproti pouhým 2–3% u dobře seřízených linek VFFS
• Údržbová náročnost : Horizontální těsnicí stroje vyžadují přibližně o 30 % více hodin servisní údržby ročně kvůli těsnicím hlavám s vyšším počtem dílů, servo-poháněným dopravníkům a synchronizaci více os
  Zbytková hodnota toto potvrzuje: VFFS jednotky určené pro intenzivní provoz si po pěti letech zachovají přibližně 40 % původní hodnoty oproti přibližně 25 % u srovnatelných horizontálních strojů, což odráží jejich odolnost v nepřetržitých provozech s vysokým počtem cyklů.

Integrace linky a vhodnost pro konkrétní odvětví

Kompatibilita dávkovacích systémů: Váhy, šnekové plniče a robotika u VFFS ve srovnání s horizontálními balicími stroji

Svislé systémy form, fill & seal velmi dobře fungují s výběžkovým přívodním zařízením, jako jsou vícehlavové dávkovače, šnekové plniče nebo vibrací dávkovače, o kterých všichni víme. Materiál prostě padá gravitací do tvarovacího límce, což značně zjednodušuje automatizaci celého procesu. Robotické paže mohou vzít naplněné sáčky přímo na výstupu, aniž by bylo zapotřebí mnoho podlahové plochy nebo složité infrastruktury. Horizontální modely jsou ale jiné. Vyžadují přesné synchronizování mezi dopravníky, roboty typu pick-and-place a pohybem fólie. To znamená, že inženýři musí být zvláště opatrní při měření a řízení se stává poměrně složitým. Díky svému přímému lineárnímu provedení horizontální stroje lépe zvládají výrobky umisťované na bok. Proto jsou často upřednostňovány pro již zabalené zboží, sestavené podnosy nebo jakékoli jiné výrobky, u nichž je důležitá konkrétní orientace během nakládání.

Nejlepší průmyslové aplikace: potravinářství, farmacie a spotřební zboží – případy použití pro každý typ balicího stroje

Pokud jde o výrobní linky pro potraviny, svislé formovací, plnící a uzavírací stroje dominují při balení svačinek, snídaňových obilovin, kávových výrobků a potravin pro domácí mazlíčky. Tyto systémy dokážou spolehlivě vyrábět stojací sáčky rychlostí mezi 60 a 200 kusy za minutu. Firmy v oblasti farmacie přistupují k tomuto procesu zcela odlišně a téměř výhradně používají horizontální zařízení pro výrobky jako jsou blistry, sterilní L-uzavřené lékařské podnosy a různé operace obalování lahviček nebo krabic. Proč? Protože potřebují šetrnou manipulaci s výrobky, musí dodržovat normy ISO ve svých provozech a vyžadují podrobné dokumenty o validaci, které nesmí být ohroženy. Výrobci spotřebního zboží obecně rozdělují použití strojů podle toho, co funguje nejlépe. Horizontální obalovací stroje se používají pro krabicové elektronické přístroje, kosmetické výrobky a sadu nářadí, kde velký význam má vzhled. Mezitím VFFS stroje zpracovávají věci jako doplňky tekutého mýdla, dávkované balení vitaminů a flexibilní sáčky s lékovými pochoutkami pro zvířata. Nakonec tyto rozhodnutí závisí na tom, co je z hlediska provozu nejdůležitější – výrobci potravin si cení rychlosti a objemu, farmaceutické firmy vyžadují přesnost a soulad s předpisy, zatímco společnosti zabývající se spotřebním zbožím se snaží vyvážit působivé balení, environmentální aspekty a udržet krok s měnícími se nabídkami produktů.

Sekce Často kladené otázky

Co je to VFFS stroj?

VFFS stroj je svislý formovací, plnící a uzavírací stroj, který vytváří sáčky z role fólie, naplňuje je produkty a uzavírá je, a to vše ve svislé ose.

Jaké jsou hlavní produkty používané u horizontálních Zabaluvací stroje ?

Horizontální stroje obvykle zpracovávají předem vyrobené sáčky, flow packy a L-uzávěry, určené pro výrobky jako jsou tyčinky, lékařské přístroje a křehké produkty.

Který stroj je efektivnější z hlediska využití prostoru?

VFFS stroje jsou efektivnější z hlediska využití prostoru díky svému svislému uspořádání, což je ideální pro továrny s omezenou plochou.