EN
Horizontální výhoda: Proč se dlouhé a pevné výrobky lépe zpracovávají na strojích HFFS
Čokoládový tyčinkový výrobek o délce 15 centimetrů, šroub balený po dvou kusech, válcovitý rohlík — každý z těchto výrobků má geometrii, která komplikuje svislé balicí systémy. Ve svislém formovacím, plnícím a uzavíracím stroji (VFFS) výrobek padá gravitačně skrz formovací trubici, dopadne na spodní uzavření pytlíku a čeká, až se uzavře horní uzavření. Dlouhé výrobky se během pádu převrací a dopadají pod nepředvídatelnými úhly, což vede k nesrovnalostem uzavření a poškozeným okrajům. Pevné výrobky s nepravidelným tvarem se zachycují o stěny formovací trubice a blokují cyklus plnění.
Horizontální balicí stroj – také označovaný jako horizontální stroj pro tvorbu-formování-plnění-uzavírání (HFFS) nebo tokový obalovací stroj – tento geometrický problém řeší tím, že udržuje výrobek po celou dobu balicího cyklu správně orientovaný a pod kontrolou. Výrobek se pohybuje horizontálně po dopravníku, je obalen fólií, která se kolem něj formuje místo toho, aby byl vložen do předem vyrobeného sáčku, a je uzavřen na obou koncích během nepřetržitého průchodu strojem – čímž eliminuje gravitační pád, nejistotu orientace a riziko zaseknutí, které činí vertikální stroje nevhodnými pro dlouhé a tuhé výrobky.
Jak proces HFFS zpracovává geometrii výrobku
Horizontální doprava: Kontrolovaná orientace
V zařízení typu HFFS vstupují výrobky na přívodní dopravník v jednoradové orientaci – čokoládové tyčinky jsou zarovnány podélně, komponenty strojů jsou rozmístěny ve stejných intervalech, pečivo je umístěno ploše – a tuto orientaci zachovávají po celou dobu balicího cyklu. Fólie se kolem výrobku tvoří do trubky, zatímco oba se pohybují společně vpřed, čímž výrobek obaluje, místo aby do něj musel vstoupit do předem vyrobené dutiny. Toto spojité obalování umožňuje zařízením HFFS zpracovávat výrobky, které by při svislém pádu nekontrolovatelně padaly.
Horizontální formovací, plnící a uzavírací stroj řady DXD-1200/1600 od společnosti ECHO Machinery ukazuje tento princip při výrobních rychlostech až 1 200–1 600 pytlů za minutu – výkon, který vertikální stroje nedokážou u dlouhých nebo nepravidelných pevných výrobků udržet, protože doba cyklu gravitačního výsypu omezuje jejich rychlost bez ohledu na výkon motoru. Servopoháněné podávání fólie a synchronizované horizontální uzavírání v konstrukci HFFS od ECHO zajišťují stálou délku pytlů, kvalitu uzavření a polohu fólie i při těchto vysokých rychlostech – klíčové parametry, které rozhodují, zda vysokorychlostní stroj vyrábí prodejní balení nebo vysokorychlostní odpad.
Synchronizované uzavírání: kvalita při vysoké rychlosti
Horizontální uzavírací mechanismus v zařízení HFFS musí uzavřít podélný švový spoj fóliové trubice (tzv. fin seal, který probíhá po celé délce balení) i příčné uzavírací spoje mezi jednotlivými baleními – a to vše za nepřetržitého pohybu fólie i výrobku. Synchronizace mezi rychlostí fólie a rychlostí uzavíracích čelistí rozhoduje o tom, zda jsou uzavírací spoje rovné (pokud se fólie i čelisti pohybují stejnou rychlostí) nebo zmačkané (pokud dochází k nesouladu rychlostí, což vede k hromadění fólie v místě uzavírání). Řada DXD od společnosti ECHO dosahuje této synchronizace prostřednictvím servopoháněného řízení, které elektronicky koordinuje rychlost podávání fólie s pohybem čelistí a tak eliminuje mechanické spojky používané v systémech řízených kulisovým kolečkem, jejichž nastavení se postupně posouvá a zhoršuje kvalitu uzavírání – což provozní personál kompenzuje snížením rychlosti stroje.
Praktické využití: Přepnutí linky na výrobu sušenek ze svislého na horizontální uspořádání
Výrobce sušenek v jihovýchodní Asii provozoval svislou linku pro formování, plnění a uzavírání balení pro jednotlivě zabalené waferové tyčinky naplněné krémem – válcovité výrobky o délce 12 cm. Gravitační plnění na svislé strojní lince způsobovalo, že přibližně 8 % waferů dopadlo do sáčku pod úhlem, čímž vznikly šikmé uzavírací švy propouštějící vzduch a nechávající 2–3 mm výrobku nezakrytého v místě švu. Průměrně 6 % výstupu bylo odmítnuto při kontrole kvality švů a zásah operátora k odstranění zablokování zastavil linku po dobu 15–20 minut za směnu.
Přepnutí na horizontální balicí stroj – konkrétně řadu DXD od společnosti ECHO Machinery nastavenou pro délku výrobku 12 cm – problém orientace zcela odstranilo. Výrobky nyní přicházejí na vstupní dopravník již předem zarovnané, udržují svou polohu během obalování fólií a opouštějí stroj se šířkou těsnění 5 mm na obou koncích – konzistentně, kolmo a bez úniku. Podíl vyřazených výrobků klesl z 6 % na méně než 0,5 % a prostojy způsobené zablokováním úplně vymizely, protože výrobky během balení již nepřicházejí do kontaktu se stěnami tvárné trubice. Rychlost linky vzrostla z 80 na 140 balení za minutu – ne proto, že by motor běžel rychleji, ale proto, že spojitý obalový cyklus eliminuje nutnost zastavení a čekání, kterou vertikální stroje vyžadují mezi jednotlivými naplněními. Výrobce sušenek se vyrovnal investici do zařízení během 14 měsíců pouze díky snížení odpadu výrobků a zvýšení výkonu.
Nejčastější dotazy
Jaké typy výrobků jsou vhodné pro horizontální balicí stroj?
Dlouhé, pevné a kusové výrobky čokoládové tyčinky, granola tyčinky, sušenky, zařízení, lékařské přístroje v pytlích, válcové občerstvení a pečivo mají prospěch z horizontální orientace, která zabraňuje klesání a nesprávnému vyrovnání. Řada ECHO Machinery DXD je speciálně navržena pro drobné granulované a kusové výrobky v cukrovarnickém, občerstvení a farmaceutickém průmyslu.
Jaká je rychlost moderního HFFS stroje?
HFFS přístroje vstupní úrovně pracují při rychlosti 100300 sáček za minutu. Vysoce výkonné servo-poháněné stroje, jako je ECHO DXD-1200/1600, dosahují až 12001600 pytlů za minutu pro malé obaly. Rychlost závisí na rozměrech výrobku, typu filmu a požadavcích na dobu pobytu pečeti delší balení nebo tlustší filmy vyžadují poměrně pomalejší rychlosti.
Jak funguje přepínání filmu na HFFS stroji?
Rolky fólie se namotávají na hřídel umístěnou vzadu za strojem a protahují se přes tvarovací rameno a uzavírací čelisti podle schématu protahování tištěného přímo na stroji. Konstrukce s rychlou výměnou, které využívají konzolové válečky a funkci automatického protahování, snižují dobu výměny z 15–20 minut na méně než 5 minut. Řada DXD od společnosti ECHO je vybavena uživatelsky přívětivými dotykovými displeji HMI, které zobrazují pokyny pro protahování a ukládají nastavení receptur pro různé typy fólií a rozměry sáčků.
Jaké materiály fólií jsou kompatibilní s HFFS stroji?
HFFS stroje zpracovávají většinu tepelně uzavíratelných flexibilních fólií – BOPP, CPP, lamináty PET/PE, lamináty papír/PE a fólie pro studené lepení. Teplota, tlak a doba působení uzavíracích čelistí musí být pro každý typ fólie individuálně nastaveny. Fólie pro studené lepení, které používají lepidlo citlivé na tlak místo tepelného uzavírání, vyžadují HFFS stroje s konfigurací čelistí kompatibilních se studeným lepením.
Jak HFFS stroje zpracovávají změny rozměrů výrobku?
Délka sáčku se nastavuje prostřednictvím rozhraní HMI změnou délky podávání fólie na jeden cyklus. Šířka sáčku se mění nastavením formovacího ramene – mechanickou úpravou, která vyžaduje zastavení stroje po dobu 10 až 20 minut. Řada DXD od společnosti ECHO umožňuje široké nastavení délky sáčku a obsahuje uložení receptur pro rychlé vyvolání nastavení pro různé velikosti výrobků.
Jakou údržbu vyžaduje stroj HFFS?
Denní: čištění válců dráhy fólie, kontrola povrchů těsnicích čelistí na přítomnost usazenin, ověření zarovnání senzoru polohy fólie. Týdenní: mazání řetězových pohonů a ložisek, kontrola napnutí pásu přívodního dopravníku. Měsíční: kontrola spojek servomotorů, ověření kalibrace teploty těsnicích čelistí. Společnost ECHO Machinery poskytuje plány údržby a podporu náhradních dílů pro celou svou řadu balicích strojů.