EN
Горизонтальное преимущество: почему длинные и плотные изделия лучше проходят через горизонтальную упаковочную машину HFFS
Шоколадный батон длиной 15 сантиметров, комплект из двух болтов, цилиндрический рулет из печенья — каждое из этих изделий имеет геометрию, которая создаёт трудности для вертикальных упаковочных систем. В вертикальной машине формирования-заполнения-герметизации изделие падает под действием силы тяжести через формирующую трубку, опускается на нижнее герметичное соединение пакета и ожидает замыкания верхнего герметичного соединения. Длинные изделия переворачиваются при падении, занимая непредсказуемые углы положения, что приводит к несоосным герметичным соединениям и деформированным краям. Плотные изделия с неправильной формой застревают в стенках формирующей трубки, нарушая цикл заполнения.
Горизонтальный упаковочный станок — также называемый горизонтальным станком для формования, заполнения и герметизации (HFFS) или поточным упаковщиком — решает эту геометрическую задачу, обеспечивая постоянную ориентацию и контроль над продуктом на протяжении всего цикла упаковки. Продукт перемещается по конвейеру в горизонтальном направлении, обёртывается плёнкой, которая формируется вокруг него, а не опускается в предварительно сформированный пакет, и герметизируется с обоих концов при непрерывном движении через станок — что исключает падение под действием силы тяжести, неопределённость ориентации и риск заклинивания, из-за которых вертикальные станки непригодны для длинных и жёстких изделий.
Как процесс HFFS справляется с геометрией продукта
Горизонтальная транспортировка: контролируемая ориентация
В машине горизонтальной формовки, заполнения и герметизации (HFFS) продукты поступают на входной конвейер в однорядном положении — шоколадные батончики выровнены вдоль своей длины, компоненты технического оборудования размещены с постоянными интервалами, выпечка уложена в горизонтальном положении — и сохраняют это положение на протяжении всего цикла упаковки. Плёнка формирует вокруг продукта трубку по мере того, как продукт и плёнка одновременно перемещаются вперёд, обёртывая продукт, а не требуя, чтобы продукт попадал в предварительно сформированную полость. Именно эта непрерывная обёртка позволяет машинам HFFS обрабатывать продукты, которые при вертикальном падении начали бы неконтролируемо переворачиваться.
Горизонтальный автомат для формовки, заполнения и герметизации серии DXD-1200/1600 от компании ECHO Machinery демонстрирует этот принцип при скорости производства до 1200–1600 пакетов в минуту — производительность, которую вертикальные автоматы не могут поддерживать длительное время при упаковке длинных или неправильной формы твёрдых изделий, поскольку цикл подачи под действием силы тяжести ограничивает их скорость независимо от мощности двигателя. Серводвигатели подачи плёнки и синхронная горизонтальная герметизация в конструкции HFFS от ECHO обеспечивают стабильную длину пакета, высокое качество шва и точное позиционирование плёнки даже при таких высоких скоростях — ключевые параметры, определяющие, будет ли высокоскоростной автомат выпускать товарные упаковки или генерировать отходы.
Синхронная герметизация: качество при высокой скорости
Горизонтальный механизм герметизации в машине HFFS должен герметизировать продольный шов трубки из пленки («фин-шов», проходящий вдоль длины упаковки) и поперечные швы между отдельными упаковками — всё это при непрерывном движении пленки и продукта. Синхронизация скорости подачи пленки и скорости движения зажимов для герметизации определяет, будут ли швы ровными (когда пленка и зажимы движутся с одинаковой скоростью) или морщинистыми (при несоответствии скоростей возникает сборка пленки в точке герметизации). Серия DXD от ECHO обеспечивает такую синхронизацию за счёт управления с помощью сервоприводов, при котором электронным способом согласуются скорость подачи пленки и движение зажимов, что исключает механические связи, характерные для систем с кулачковым приводом: такие связи со временем теряют точность настройки и приводят к ухудшению качества швов, компенсируемому операторами снижением скорости машины.
Практический пример: переход линии по производству печенья с вертикальной на горизонтальную упаковку
Производитель печенья в Юго-Восточной Азии использовал вертикальную линию формирования-наполнения-герметизации для индивидуальной упаковки вафельных рулетов с кремовой начинкой — цилиндрических изделий длиной 12 см. При наполнении на вертикальной машине под действием силы тяжести примерно 8 % вафель попадали в пакет под углом, что приводило к образованию диагональных швов, негерметичных по воздуху, и оголению продукта на 2–3 мм вдоль линии шва. В среднем 6 % упаковок отбраковывались при проверке качества шва, а вмешательство оператора для устранения засоров останавливало линию на 15–20 минут за смену.
Переход на горизонтальную упаковочную машину специально на серию ECHO Machinery DXD, сконфигурированную для длины продукта 12 см полностью устранил проблему ориентации. Продукция теперь прибывает на конвейер ввода, предварительно выровненный, сохраняет свое положение через зону обертывания пленкой и выходит с маржами уплотнения 5 мм на обоих концах последовательными, перпендикулярными и без утечек. Уровень отказов снизился с 6% до менее 0,5%, а время простоя, связанное с пробками, исчезло, потому что продукты больше не контактируют со стенами труб во время упаковки. Скорость линии увеличилась с 80 до 140 пачек в минуту не потому, что двигатель работает быстрее, а потому, что непрерывный цикл обертывания исключает остановку и ожидание, которые требуют вертикальные машины между заполнениями. Производитель печенья смог вернуть инвестиции в оборудование за 14 месяцев только за счет сокращения отходов продукции и увеличения объема производства.
Часто задаваемые вопросы
Какие виды продукции подходят для горизонтальной упаковочной машины?
Длинные, плотные и штучные изделия — шоколадные батончики, мюсли-батончики, печенье, товары для дома, медицинские устройства в пакетах, цилиндрические закуски и хлебобулочные изделия — все они выигрывают от горизонтальной ориентации, предотвращающей переворачивание и смещение. Серия DXD от ECHO Machinery специально разработана для небольших гранулированных и штучных изделий в кондитерской, закусочной и фармацевтической отраслях.
Каков диапазон скоростей современной машины HFFS?
Машины HFFS начального уровня работают со скоростью 100–300 пакетов в минуту. Высокопроизводительные сервоприводные машины, такие как DXD-1200/1600 от ECHO, достигают скорости до 1200–1600 пакетов в минуту для упаковки небольшого формата. Скорость зависит от габаритов изделия, типа плёнки и требуемого времени выдержки при герметизации — более длинные изделия или более толстые плёнки требуют пропорционально меньшей скорости.
Как выполняется замена плёнки на машине HFFS?
Рулоны плёнки устанавливаются на шпиндель, расположенный сзади машины, и протягиваются через формирующее плечо и зажимы для герметизации в соответствии со схемой протяжки, напечатанной на машине. Конструкции быстрой замены с консольными роликами и функцией автоматической протяжки сокращают время переналадки с 15–20 минут до менее чем 5 минут. Серия DXD от ECHO оснащена удобными сенсорными интерфейсами HMI, которые отображают пошаговые инструкции по протяжке и сохраняют технологические параметры для различных типов плёнки и размеров пакетов.
С какими материалами плёнки совместимы машины HFFS?
Машины HFFS работают с большинством термосвариваемых гибких плёнок — БОПП, ЦПП, ламинаты ПЭТ/ПЭ, ламинаты бумага/ПЭ и плёнки с холодной герметизацией. Температура, давление и время выдержки в зажимах для герметизации должны быть настроены для каждого типа плёнки. Для плёнок с холодной герметизацией, использующих клей на основе давления вместо термосварки, требуются машины HFFS с конфигурацией зажимов, совместимой с холодной герметизацией.
Как машины HFFS адаптируются к изменению размеров продукции?
Длина пакета регулируется через интерфейс HMI путём изменения длины подачи плёнки за цикл. Ширина пакета изменяется путём регулировки формирующего плеча — механической операции, требующей остановки машины на 10–20 минут. Серия DXD от ECHO поддерживает широкий диапазон регулировки длины пакета и предусматривает сохранение рецептов для быстрого восстановления настроек под различные размеры продукции.
Какое техническое обслуживание требуется для машины HFFS?
Ежедневно: очистка роликов пути плёнки, осмотр поверхностей запечатывающих губок на наличие остатков, проверка совмещения датчика регистрации плёнки. Еженедельно: смазка цепных приводов и подшипников, проверка натяжения ремня на конвейере подачи. Ежемесячно: осмотр муфт серводвигателей, проверка калибровки температуры запечатывающих губок. Компания ECHO Machinery предоставляет графики технического обслуживания и поддержку запасными частями для всей линейки упаковочных машин.