Horizontalus pranašumas: kodėl ilgi ir kieti gaminiai geriau juda per HFFS mašiną
Šuklė, kurios ilgis 15 cm, poroje supakuota techninė varžtų detalė, cilindrinė sausainių ritinėlė – kiekvienas iš šių gaminių turi geometriją, kuri kelia sunkumų vertikalioms pakavimo sistemoms. Vertikalioje formavimo-pildymo-užsandarinimo mašinoje gaminys krinta per formavimo vamzdį dėl gravitacijos, pasiekia maišo apatinę sandarinimo liniją ir laukia, kol užsidarys viršutinė sandarinimo linija. Ilgi gaminiai krentant suksis, todėl nukris į neprognozuojamas pozicijas, kurios sukelia netinkamai išdėstytas sandarinimo linijas ir suspaustas kraštines. Netolygiai suformuoti kieti gaminiai įstrigsta formavimo vamzdžio sienose, sustabdant pildymo ciklą.
Horizontalus supakuojamasis įrenginys – dar vadinamas horizontaliuoju formavimo-pildymo-užsandarinimo (HFFS) įrenginiu arba srauto apvyniojimo įrenginiu – išsprendžia šią geometrijos problemą, visą supakuojamo produkto ciklą palaikydamas jo orientaciją ir kontrolę. Produktas horizontaliai juda per konvejerį, jį apvynioja plėvelė, kuri aplenkti jį, o ne įdedama į iš anksto suformuotą maišelį, ir abu galai sandrinami, kol produktas nuolat juda per įrenginį – taip pašalinamas gravitacinis kritimas, orientacijos neapibrėžtumas ir užstrigimo rizika, dėl kurių vertikalūs įrenginiai netinka ilgiems ir kietiems produktams.
Kaip HFFS procesas tvarko produkto geometriją
Horizontalus transportavimas: kontroliuojama orientacija
HFFS mašinoje gaminiai patenka į įtekėjimo konvejerį vienoje eilėje – šokolado riešutai išdėstyti ilgine kryptimi, techniniai komponentai išdėstyti vienodais tarpais, kepinių gaminiai padėti plokščiai – ir išlaiko šią orientaciją visą supakuojamo ciklą. Plėvelė susiformuoja į vamzdį aplink gaminį, kai abu juda kartu į priekį, apvyniodama gaminį, o ne reikalaudama, kad gaminys patektų į iš anksto suformuotą ertmę. Šis nuolatinio judėjimo supakuojamas procesas leidžia HFFS mašinoms tvarkyti gaminius, kurie vertikaliame kritime suktųsi netvarkomai.
ECHO Machinery DXD-1200/1600 serijos horizontali forma-pildyti-užsandrinti mašina demonstruoja šį principą gamybos našumo lygiu iki 1200–1600 maišų per minutę – našumas, kurio vertikalioms mašinoms neįmanoma pasiekti ilgai arba netolygiems kietiems produktams, nes gravitacinio kritimo ciklo trukmė riboja jų greitį nepriklausomai nuo variklio galios. Servo valdomas plėvelės padavimas ir sinchronizuotas horizontalus sandarinimas ECHO HFFS konstrukcijoje užtikrina nuolatinį maišo ilgį, sandarinimo kokybę ir plėvelės pozicionavimą šiuose aukštuose greičiuose – tai pagrindiniai veiksniai, lemiantys, ar aukšto našumo mašina gamina parduodamus paketus ar aukšto našumo atliekas.
Sinchronizuotas sandarinimas: kokybė greičiu
Horizontalioje pakuotės formavimo ir užsandarinimo (HFFS) mašinoje horizontalusis užsandarinimo mechanizmas turi užsandarinti plėvelės vamzdelio išilginę siūlę (siūlę, einančią palei pakuotės ilgį) ir skersines siūles tarp atskirų pakuotės vienetų – viską tuo pačiu metu, kai plėvelė ir produktas tolydžiai juda. Sinchronizacija tarp plėvelės judėjimo greičio ir sandarinimo žnyplių judėjimo greičio lemia, ar siūlės bus tiesios (kai plėvelė ir žnyplės juda tuo pačiu greičiu) ar raukšlėtos (kai greičių neatitikimas sukelia plėvelės susiraukšlinimą siūlės vietoje). ECHO DXD serijos šią sinchronizaciją pasiekia naudodama servovaldymą, kuris elektroniniu būdu koordinuoja plėvelės padavimo greitį su žnyplių judėjimu, pašalindamas mechaninius jungiamuosius elementus, kurie kamerinėse valdymo sistemose laikui bėgant nustatymus praranda ir sukelia siūlių kokybės sumažėjimą, dėl ko operatoriai priversti mašinos darbo greitį sumažinti.
Realus taikymas: sausainių gamybos linijos perėjimas nuo vertikalios į horizontaliąją
Vienas sausainių gamintojas Pietryčių Azijoje naudojo vertikalią formos užpildymo ir uždarymo liniją, skirtą atskirai supakuotiems 12 cm ilgio kreminiu būdu užpildytiems plokštelėms. Vertikalinės mašinos gravitacijos lašinimo padėklai sukėlė maždaug 8% plokščių, kurios nusileido kampu maiše, sukurdamos diagonalinius uždarymai, kurie ištrynė orą ir paliko 23 mm eksponuoto produkto uždarymo linijoje. Atmetami pakuotės iš antspaudų kokybės patikrinimo vidutiniškai sudarė 6% gamybos, o operatorių įsikišimas, siekiant pašalinti užterštumą, sustabdė liniją 15-20 minučių per pamainą.
Perėjimas prie horizontalios pakavimo mašinos konkrečiai ECHO Machinery DXD serijos, sukonfigūruotos pagal produkto 12 cm ilgį visiškai pašalino orientacijos problemą. Produktai dabar atvyksta į įkrovimo konvejerą iš anksto ištaisyti, išlaiko savo padėtį per plėvelės apvalkos zoną ir išeina su 5 mm uždarymo maržomis abiejuose galiniuose pusėse nuosekliai, statminai ir be nuotėkio. Atmetimo lygis sumažėjo nuo 6% iki mažiau nei 0,5%, o su užtvindymu susijęs darbo trukmė išnyko, nes produktai užpakuojant nebelieka su vamzdžių sienomis. Linijos greitis padidėjo nuo 80 iki 140 paketų per minutę, ne todėl, kad variklis veikia greičiau, o todėl, kad nuolatinis pakavimo ciklas panaikina stabdymo ir laukimo trukmę, kurią reikalauja vertikaliosios mašinos tarp užpildymų. Slapukų gamintojas per 14 mėnesių atgavo investicijas į įrangą tik sumažinus produktų atliekas ir padidėjus gamybos pajėgumus.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kokių produktų tipai tinka horizontaliai pakavimo mašinai?
Ilgi, kieti ir gabališki gaminiai – saldainių plytelės, grūdelių plytelės, sausainiai, įrankiai, medicininiai prietaisai maišeliuose, cilindriniai užkandžiai ir patiekalai iš kepimo – visi naudingai naudoja horizontalią orientaciją, kuri neleidžia jiems suktis ir netikti į vieną liniją. ECHO Machinery DXD serijos įranga specialiai sukurtas mažo dydžio grūdelių ir gabališkų gaminių supakuoti konfekcionerijos, užkandžių ir farmacinėje pramonėje.
Koks yra šiuolaikinės HFFS įrangos greičio diapazonas?
Pradinio lygio HFFS įranga veikia 100–300 maišelių per minutę. Aukšto našumo servorinė įranga, pvz., ECHO DXD-1200/1600, mažo formato pakuotėms pasiekia iki 1200–1600 maišelių per minutę. Greitis priklauso nuo produkto matmenų, plėvelės tipo ir sandarinimo laikymo trukmės reikalavimų – ilgesniems gaminiams ar storesnėms plėvelėms reikia proporcingai lėtesnio greičio.
Kaip vyksta plėvelės keitimas HFFS įrangoje?
Plėvelės ritės įkeliamos ant veleno mašinos gale, po to pravedamos per formavimo petį ir sandarinimo žnyplės pagal mašinoje spausdintą įvedimo schemą. Greitai keičiamos konstrukcijos su išsikišusiais ritinėliais ir automatinio įvedimo funkcijomis sumažina perstatymo laiką nuo 15–20 minučių iki mažiau nei 5 minučių. ECHO DXD serijos mašinos turi patogią naudotojo sąsają su lietimui jautriu ekranu, kuriame rodomos įvedimo instrukcijos ir saugomi receptų nustatymai skirtingoms plėvelės rūšims bei maišų dydžiams.
Kokios plėvelės medžiagos suderinamos su HFFS mašinomis?
HFFS mašinos apdoroja daugumą šilumos būdu sandarinamų lankščių plėvelių – BOPP, CPP, PET/PE laminatus, popieriaus/PE laminatus ir šaltuoju būdu sandarinamas plėveles. Kiekvienos plėvelės rūšies atveju reikia sureguliuoti sandarinimo žnyplių temperatūrą, slėgį ir laiką, kurį žnyplės liečia plėvelę. Šaltuoju būdu sandarinamos plėvelės, kuriose vietoj šilumos naudojama slėgiui jautri lipni medžiaga, reikalauja HFFS mašinų su šaltuoju būdu sandarinimui pritaikytomis žnyplių konfigūracijomis.
Kaip HFFS mašinos tvarko produkto dydžio pakeitimus?
Krepšelio ilgis reguliuojamas per HMI sąsają keičiant plėvelės padavimo ilgį kiekvieno ciklo metu. Krepšelio plotis keičiamas reguliuojant formuojančią peties dalį – mechaninė pakeitimo procedūra, reikalaujanti mašinos sustabdymo 10–20 minučių. ECHO DXD serijos įranga palaiko plačią krepšelio ilgio reguliavimo skalę ir turi receptų saugojimo funkciją, leidžiančią greitai atkurti nustatymus skirtingų gaminių dydžiams.
Kokia priežiūra reikalinga HFFS mašinai?
Kasdien: valyti plėvelės kelio ritinėlius, tikrinti sandarinančių žnyplių paviršius dėl likusių nuosėdų, patikrinti plėvelės registracijos jutiklio išdėstymą. Kartą per savaitę: tepinti grandininius variklius ir guolius, tikrinti įtekėjimo konvejerio diržų įtempimą. Kartą per mėnesį: tikrinti servomotorių sujungimus, patikrinti sandarinančių žnyplių temperatūros kalibravimą. ECHO Machinery teikia priežiūros grafikus ir rezervinių dalių palaikymą visai savo supakuojamųjų mašinų produktų linijai.