VFFS vs. horizontálne balenie: Ktoré je lepšie pre vašu výrobnú linku?

Základné prevádzkové princípy: Ako fungujú VFFS a horizontálne Zabaličné stroje Fungujú

VFFS baliace stroje: Nepretržité formovanie, plnenie a uzatváranie vo vertikálnej osi

Vertikálne formovacie, plniace a uzatváracie alebo VFFS balenie funguje tak, že z vinutia vytiahne fóliu cez tzv. formovací krúžok, ktorý počas pohybu vytvára vertikálny trubkovitý tvar. Výrobky sa privádzajú cez horné otvorenie krúžku. Gravitácia tu vykonáva väčšinu práce, najmä pri granulátoch, práškoch a malých pevných predmetoch určených na balenie. Stroj má uzatváracie čeľuste, ktoré zároveň vytvárajú spodnú uzáver jedného vrecka a hneď po tom vrchný uzáver pre nasledujúce vrecko. Práve takto dokážu pracovať nepretržite bez zastavenia medzi jednotlivými baleniami. Niektoré z lepších modelov dokážu podľa údajov z roku 2023 od Inštitútu pre priemyselnú efektivitu spracovať od 60 do 200 balení každú minútu. Tieto systémy pracujú tiež s rôznymi materiálmi vrátane laminátov, hliníkovej fólie a dokonca aj niektorých ekologických bioplastov certifikovaných ako recyklovateľné. Ich výraznou výhodou je kompaktný dizajn, ktorý zaberie minimálne podlahové priestoru a napriek tomu zabezpečuje dobré výrobné výkony – čo výrobcovia veľmi oceňujú, keď je na výrobe priestor obmedzený.

Horizontálne balenie stroje: Spracovanie hotových vrecká, flow wrap balenia a L-zápeciat

Horizontálne balenie stroje spracúvajú predtvarované vrecká alebo fólie z cievky na priamej rovine. Výrobky sa pohybujú po prepravnej páske do postupne sa pohybujúcich fóliových plášťov, kde sú obalené – ideálne pre energetické tyčinky, lekárne prístroje alebo krehké predmety. Kľúčové konfigurácie zahŕňajú:

• Flow Wrappers : Obalujú protiahnuté výrobky do vankúšikového typu obalu
• L-Sealers : Vyrábajú bočne zapečatené, opatrné vrecká pre kvapaliny alebo citlivé komponenty
• Systémy s Hotovými Vreckami : Plnia vonku dodané stojaté alebo uzávery so zipsom s vysokou presnosťou

Na rozdiel od VFFS horizontálne systémy ľahko integrujú ťažšie uzávery – dázy, viečka, zipy – a podporujú sterilné, teplom závislé plnenie alebo jemné zaobchádzanie, ktoré vyhýba vertikálnemu pádu. To ich robí jedinečne vhodnými pre aplikácie, kde dôležitosť integrity výrobku, dodržiavanie predpisov alebo zložitosť formátu prevyšuje čistú rýchlosť.

Kompatibilita výrobkov a formátov balenia

Priradenie vlastností výrobkov – tuhé látky, granuly, kvapaliny a krehké predmety – k architektúre balicích strojov

Zvislé formovacie, plniace a uzatváracie stroje sú najvhodnejšie pre materiály, ktoré sa ľahko premiestňujú vplyvom gravitácie, ako napríklad granuly, prášky a malé tuhé častičky. Tieto stroje vynikajú najmä pri práci s materiálmi citlivými na absorpciu vlhkosti, pretože minimalizujú kontakt s okolitým vzduchom počas plnenia, čo je mimoriadne dôležité v odvetviach ako farmaceutický priemysel. Zvislý pohyb týchto strojov znamená, že výrobky strávia kratší čas v otvorenom prostredí a majú menší kontakt s okolím. Na druhej strane horizontálne stroje sú vhodnejšie na manipuláciu s kvapalinami, hustými pastami a krehkými predmetmi. Pri týchto systémoch sa výrobky jemne umiestňujú do už vytvorených sáčkov alebo podnosov, čím sa eliminuje riziko poškodenia nárazom alebo strihacími silami. Horizontálne usporiadania dokážu efektívne spracovať aj nepravidelné tvary, napríklad elektronické komponenty, pečivá alebo dokonca lekárne pomôcky, vďaka špeciálnym upínavým zostavám a bočnému umiestneniu, ktoré bežné VFFS stroje neposkytujú. Keď výrobcovia prispôsobia charakteristiky svojich výrobkov – ako tekutosť, krehkosť a hrúbka – vhodnému typu strojov, zvyčajne dosiahnu zníženie balenia odpadu približne o 18 %, čo potvrdzujú najnovšie výskumy publikované minulý rok v časopisoch o efektivite balenia.

Flexibilita baleniaceho formátu: Stojaté vrecká (VFFS) vs. vrecká typu polštárik, obaly s prietokovým závesom a L-záplaty (horizontálne)

VFFS zostáva preferovanou voľbou pre výrobu veľkého množstva stojacích sáčkov, vrátane tých so zaisťovacími prvkami a výlevkami, ktoré sa bežne používajú pre balenie súpoviek a koncentrovaných kvapalín. Tieto systémy zvyčajne dosahujú účinnosť použitia fólie približne 90 % pri výrobe tzv. pillow pack obalov. Horizontálne balenie však prináša niečo iné. Zvládajú širšie spektrum formátov. Flow wrapperi sú vynikajúcou voľbou na zabalenie energetických tyčiniek a cukríkov, zatiaľ čo L zápečatovacie stroje vytvárajú úplne uzatvorené, protiomanipulačné balenia potrebné v lekárskych aplikáciách. Systémy s hotovými sáčkami umožňujú tiež komplexnejšie návrhy pripravené na predaj, ako napríklad sáčky s plisovaním a oknami alebo kontajnery ojedinelého tvaru. Hlavnou nevýhodou VFFS je, že zmena formátu si vyžaduje výmenu celých zväzkov fólie, zatiaľ čo horizontálne stroje dokážu rýchlo prepínať medzi pečatením táckov, obalom do flow a plnením sáčkov. To ich robí mimoriadne atraktívnymi pre spoločnosti, ktoré pravidelne aktualizujú svoje balenie každé tri mesiace alebo takto. Stále však treba poznamenať, že VFFS si udržiava silný náskok v celkových nákladoch vlastníctva pri konzistentných výrobnych sériách s vysokým objemom cez stabilné výrobné linky.

Výkon, priestor a celkové náklady na vlastníctvo

Realita výstupu: 60–200 ppm (VFFS) oproti 40–120 ppm (horizontálne) – zohľadnite prestoje a efektivitu výmeny

Zvislé stroje na formovanie, plnenie a uzatváranie dokážu spracovať od 60 do 200 balíčkov za minútu pri manipulácii s voľne tečnými výrobkami, pretože pracujú nepretržite bez zastavenia a pri plnení využívajú gravitáciu. Horizontálne verzie zvyčajne zvládnu približne 40 až 120 balíčkov za minútu, no stretávajú sa s obmedzeniami, keďže musia pravidelne prerušiť prevádzku kvôli úlohám ako napájanie vreckami, presun výrobkov do správnej polohy a dokončenie procesu uzatvárania. Pokiaľ ide o skutočné výrobné čísla, veľký vplyv majú aj časy prestavby. Úpravy na VFFS strojoch trvajú zvyčajne medzi 5 a 15 minútami, napríklad pri výmene rolí fólie alebo nákrčníkov. Horizontálne stroje však trvajú oveľa dlhšie, často viac než 20 minút len na prepínanie medzi rôznymi režimami, ako je flow wrap alebo L-uzatváranie, alebo na doladenie nastavení dopravníka pre tégliky. Pohľad na neplánované výpadky odhaľuje ďalšiu výhodu technológie VFFS. Horizontálne obalovacie stroje majú zvyčajne o 12 až 18 percent vyšší počet ročných zastávok spôsobených problémami ako nesprávne napájanie vreckami, problémy so sledovaním fólie a zasekania. Tieto problémy sa u horizontálnych systémov vyskytujú častejšie len preto, že obsahujú komplexnejšiu mechaniku a v prevádzke veľmi závisia od presného zarovnania jednotlivých dielov.

Odtlačok a integrácia zariadenia: Efektívnosť vertikálneho usporiadania oproti požiadavkám lineárnej konfigurácie

Vertikálne jednotky form-fill-seal (VFFS) skutočne šetria podlahový priestor, pretože výrobky sa pohybujú strojom zvislo. Väčšina zostáv zaberie menej ako 15 štvorcových metrov, aj keď sú vybavené kontrolnými váhami, detektormi kovov alebo dátumovými tlačidlami. Horizontálne systémy fungujú inak; vyžadujú usporiadanie v priamej línii, kde štandardné inštalácie môžu dosahovať medzi 25 a 40 štvorcovými metrami len pre dopravníkové pásy, tvoriace priestory, chladiace úseky a skladovanie po spracovaní. Preto sa VFFS stroje tak dobre hodiazia do tovární s obmedzeným priestorom alebo počas rekonštrukcií závodov. Na druhej strane horizontálne linky dávajú väčší zmysel pri novostavbách s dostatkom výšky stropu a priestoru pre budúce modulárne rozšírenia.

Porovnanie celkových nákladov (TCO): Počiatočné investície, zaťaženie údržbou a dostupnosť náhradných dielov pre Zabaličné stroje

Celkové náklady vlastníctva (TCO) musia porovnávať pořizovaciu cenu s energetickou náročnosťou, frekvenciou údržby, odpadom materiálu a zvyškovou hodnotou. Hoci horizontálne stroje často majú o 15–30 % nižšie počiatočné náklady, VFFS ponúka merateľné dlhodobé výhody:

• Energetická efektívnosť : Zjednodušená mechanika a menší počet aktuátorov znížia spotrebu energie približne o 20 %
• Materiálny odpad : Nesprávne zarovnanie fólie a problémy s napätím dráhy spôsobujú 8–10 % odpadu v horizontálnych systémoch oproti len 2–3 % u dobre kalibrovaných VFFS linkách
• Údržbová náročnosť : Horizontálne zapaľovače vyžadujú približne o 30 % viac ročných hodín údržby kvôli väčšiemu počtu dielov tesniacich hláv, servopohonom dopravníkov a synchronizácii viacerých osí
  Zvyšková hodnota toto potvrdzuje: VFFS jednotky s vysokou prevádzkovou záťažou si po piatich rokoch zachovajú približne 40 % pôvodnej hodnoty – oproti približne 25 % u porovnateľných horizontálnych strojov – čo odráža ich trvanlivosť pri nepretržitej prevádzke s vysokým počtom cyklov.

Integrácia linky a vhodnosť pre konkrétne odvetvia

Kompatibilita systémov plnenia: Váhy, skrutkové plniče a roboty pri VFFS voči horizontálnym baliacim strojom

Vertikálne systémy formovania, plnenia a uzatvárania veľmi dobre pracujú s nadstavbovým dopravným zariadením, ako sú viachlamcové váhy, skrutkové dávkovače a vibráciou napájané dávkovače, o ktorých všetci vieme. Materiál jednoducho padá gravitáciou do formovacieho krúžku, čo zjednodušuje automatizáciu celého procesu. Robotické ramená môžu odobrať naplnené sáčky priamo na výstupnom konci, bez potreby veľkého priestoru na podlahe alebo komplikovanej infraštruktúry. Horizontálne modely sú však iné. Vyžadujú presné časovanie medzi dopravníkmi, robotmi pre manipuláciu a pohybom fólie. To znamená, že inžinieri musia byť mimoriadne opatrní pri meraniach a ovládanie sa stáva dosť zložitým. Vzhľadom na svoj priamy lineárny dizajn horizontálne stroje lepšie zvládajú výrobky umiestnené na boku. Preto sú často uprednostňované pre už zabalené tovary, zostavené tégliky alebo akokoľvek inak položené výrobky, kde je dôležitá špecifická orientácia počas nakladania.

Najlepšie priemyselné aplikácie: Potravinárstvo, farmaceutika a spotrebné tovary – Prípady použitia pre každý typ balicích strojov

Keď ide o výrobné linky pre potraviny, zvislé formovacie, plniace a uzatváracie stroje dominujú pri výrobe občerstvenia, raňajkových kašíc, kávových výrobkov a krmív pre domácich miláčikov. Tieto systémy dokážu spoľahlivo vyrobiť stojaté fóliové balenie v množstve od 60 do 200 kusov za minútu. Firmy v oblasti farmácie pristupujú k tomuto celkom inak a väčšinou sa držia horizontálneho zariadenia pre veci ako blisterové obaly, sterilné lemované L-obaly pre lekársku techniku a rôzne operácie zalamovania liekových fliaš alebo kartónov. Prečo? Pretože potrebujú jemnú manipuláciu s výrobkami, musia dodržiavať normy ISO vo svojich zariadeniach a vyžadujú si podrobné overovacie záznamy, ktoré nemožno ohroziť. Výrobcovia spotrebného tovaru vo všeobecnosti rozdeľujú používanie strojov podľa toho, čo funguje najlepšie. Horizontálne zabaľovacie stroje sa používajú pre elektroniku v krabiciach, výrobky pre krásu a sady náradia, kde veľmi záleží na vzhľade. Medzitým VFFS stroje spracúvajú veci ako doplňky tekutého mydla, dávkované balenia vitamínov a tieto flexibilné fóliové pochúťky pre domácich miláčikov. Na konci dňa sa tieto rozhodnutia opierajú o to, čo je prevádzkovo najdôležitejšie – výrobcovia potravín sa zameriavajú na rýchlosť a objem, farmaceutické firmy si vyžadujú presnosť a dodržiavanie predpisov, zatiaľ čo spoločnosti so spotrebným tovarom sa snažia vyvažovať pútavé balenie, environmentálne otázky a udržať krok s meniacimi sa ponukami výrobkov.

Číslo FAQ

Čo je VFFS stroj?

VFFS stroj je zvislá formovacia, plniaca a uzatváracia súprava, ktorá vytvára sáčky z cievky fólie, napĺňa ich výrobkami a uzatvára ich vo zvislej osi.

Ktoré hlavné výrobky sa používajú v horizontálnom Zabaličné stroje ?

Horizontálne stroje spracovávajú zvyčajne hotové sáčky, flow packy a L-uzávery, určené pre výrobky ako sú tyčinky, lekárne zariadenia a krehké produkty.

Ktorý stroj je efektívnejší z hľadiska využitia priestoru?

VFFS stroje sú úspornejšie z hľadiska priestoru vďaka svojmu zvislému dizajnu, čo ich robí ideálnymi pre továrne s obmedzenou podlahovou plochou.