Horizontálna výhoda: Prečo dlhé a pevné výrobky lepšie prechádzajú cez zariadenie HFFS
Čokoládový tyčink s dĺžkou 15 centimetrov, skrutka balená po dvoch, valcovitý sušienkový valček – každý z týchto výrobkov má geometriu, ktorá komplikuje vertikálne systémy balenia. V zariadení na vertikálne formovanie, plnenie a uzatváranie sa výrobok voľne padá cez formovaciu rúrku pod vplyvom gravitácie, pristáva na spodnom uzávere vrecka a čaká, kým sa uzavrie horný uzáver. Dlhé výrobky sa pri páde prevracajú a pristávajú pod nepravidelnými uhlami, čo spôsobuje nesprávne zarovnané uzávery a stlačené okraje. Pevné výrobky s nepravidelnými tvarmi sa zachytia o steny formovacej rúrky a zablokujú cyklus plnenia.
Horizontálny baliaci stroj – nazývaný tiež horizontálny stroj na tvorbu-formovanie-výplň-uzatvorenie (HFFS) alebo stroj na obalovanie v toku – rieši tento geometrický problém tým, že počas celého balenia udržiava produkt orientovaný a pod kontrolou. Produkt sa pohybuje horizontálne po dopravnom páse, je obalený fóliou, ktorá sa okolo neho formuje namiesto toho, aby do predtvarovanej tašky spadla, a je uzatvorený na oboch koncoch počas nepretržitého pohybu cez stroj – čím sa eliminuje gravitačný pokles, neistota orientácie a riziko zaseknutia, ktoré robia vertikálne stroje nevhodnými pre dlhé a pevné produkty.
Ako proces HFFS rieši geometriu produktu
Horizontálny prepravný systém: Kontrolovaná orientácia
V stroji HFFS vstupujú výrobky na vstupný dopravník v jednoradovom usporiadaní – čokoládové tyčinky sú zarovnané pozdĺžne, komponenty techniky sú rovnako od seba vzdialené a pečivo je položené plocho – a toto usporiadanie sa zachováva počas celého baliacieho cyklu. Fólia tvorí okolo výrobku rúrku, pričom sa výrobok a fólia pohybujú súčasne dopredu, čím sa výrobok obalí, namiesto toho, aby do predoformovanej dutiny vstupoval. Toto nepretržité obaľovanie umožňuje strojom HFFS spracovávať výrobky, ktoré by pri zvislom páde nekontrolovateľne padali.
Horizontálny stroj na plnenie a tesnenie tvarov DXD-1200/1600 série spoločnosti ECHO Machinery demonštruje tento princíp pri výrobných rýchlostiach až 12001600 tašiek za minútu výkonu, ktorý vertikálne stroje nemôžu dosiahnuť pre dlhé alebo nepravidelné pevné výrobky, pretože čas cyk Servo-pohnané napájanie filmom a synchronizované horizontálne tesnenie v konštrukcii HFFS ECHO udržiavajú konzistentnú dĺžku vreca, kvalitu tesnenia a registráciu filmu pri týchto vysokých rýchlostiach kľúčové premenné, ktoré určujú, či vysokorýchlostný stroj produku
Synchronizované tesnenie: kvalita pri rýchlosti
Horizontálny tesniaci mechanizmus v HFFS stroji musí zapečatie podélneho švitu filmovej trubice (pevnenie ploutve, ktoré sa pohybuje pozdĺž dĺžky balenia) a priečne tesnenia medzi jednotlivými baleniami počas nepretržitého pohybu filmu a výrobku. Synchronizácia medzi rýchlosťou filmu a rýchlosťou tesniacej čeľuste určuje, či sú tesnenia rovné (film a čeľusta sa pohybujú rovnakou rýchlosťou) alebo vrástené (nezrovnalosť rýchlosti vytvárajú filmové zväzky v bode tesnenia). Séria DXD spoločnosti ECHO dosahuje túto synchronizáciu prostredníctvom servo-pohonu, ktorý elektronicky koordinuje rýchlosť vkladu filmu s pohybom čeľuste, eliminuje mechanické prepojenia, ktoré sa vymykávajú z nastavenia v systémoch s ťahačmi a vytvárajú zhoršenie kvality tes
Aplikácia v reálnom svete: Prepínanie koláčikov z vertikálnej na horizontálnu
Výrobca sušienok v juhovýchodnej Ázii prevádzkoval vertikálnu linku na výrobu tvarov - plnenia - pečateľky pre jednotlivo zabalené vafle plnené krémom valcovité výrobky s dĺžkou 12 cm. V vertikálnom stroji sa pri plnení pomocou gravitačnej kvapky približne 8% obalov dopadlo pod uhlom do vrecka, čím sa vytvorili diagonálne tesnenia, ktoré unikli vzduchom a zanechali 23 mm exponovaného výrobku na tesňovej čiare. Odmietnuté balíky z kontroly kvality tesnenia predstavovali v priemere 6% výstupu a zásah prevádzkovateľa na odstránenie zápchov zastavil linku po dobu 15 20 minút za smenu.
Prechod na horizontálny baliaci stroj – konkrétne sériu DXD od spoločnosti ECHO Machinery, nastavenú pre dĺžku výrobku 12 cm – úplne odstránil problém s orientáciou. Výrobky teraz prichádzajú na vstupný dopravník už predvýrobnou orientáciou, zachovávajú svoju pozíciu počas obalu v oblasti obalenia fóliou a vychádzajú s tesniacimi okrajmi 5 mm na oboch koncoch – konzistentne, kolmo a bez únikov. Miera odmietnutí klesla z 6 % na menej ako 0,5 % a výpadky spôsobené zaseknutím úplne zmizli, pretože výrobky sa počas balenia už nedotýkajú stien formovacieho potrubia. Rýchlosť linky sa zvýšila z 80 na 140 balení za minútu – nie preto, že by sa motor otáčal rýchlejšie, ale preto, že nepretržitý cyklus obalenia eliminuje zastavenie a čakanie, ktoré vertikálne stroje vyžadujú medzi jednotlivými plneniami. Výrobca sušienok sa vyrovnal investíciu do zariadenia za 14 mesiacov len prostredníctvom zníženia odpadu výrobkov a zvýšenia výkonu.
Často kladené otázky
Aké typy výrobkov sú vhodné pre horizontálny baliaci stroj?
Dlhé, pevné a kusové výrobky — čokoládové tyčinky, muesli tyčinky, sušienky, technické výrobky, zdravotnícke zariadenia v obaloch, valcovité súčasti a pekárenské výrobky — všetky profitujú z horizontálnej orientácie, ktorá bráni prevracaniu a nesprávnemu zarovnaniu. Strojová séria DXD od spoločnosti ECHO Machinery je špeciálne navrhnutá pre malé granulárne a kusové výrobky v cukrárskej, súčastkovej a farmaceutickej priemyselnej oblasti.
Aký je rozsah rýchlostí moderného HFFS stroja?
Základné HFFS stroje pracujú rýchlosťou 100–300 vreciek za minútu. Vysokovýkonné servo poháňané stroje, ako napríklad DXD-1200/1600 od spoločnosti ECHO, dosahujú až 1 200–1 600 vreciek za minútu pre malé formáty balenia. Rýchlosť závisí od rozmerov výrobku, typu fólie a požiadaviek na dobu uzatvárania tesnenia — dlhšie balenie alebo hrubšie fólie vyžadujú pomalšiu rýchlosť v pomere.
Ako prebieha výmena fólie na HFFS stroji?
Rúlky fólie sa namotávajú na hriadeľ na zadnej strane stroja a potom sa prevádzajú cez formovací rameno a tesniace čeľuste podľa schémy navliekania, ktorá je vytlačená na stroji. Konštrukcie s rýchlym výmenou s konzolovými valcami a funkciou automatického navliekania skracujú dobu výmeny z 15–20 minút na menej ako 5 minút. Séria DXD od ECHO je vybavená priateľskými dotykovými displejmi HMI, ktoré zobrazujú pokyny pre navliekanie a ukladajú nastavenia receptov pre rôzne typy fólie a veľkosti vreciek.
Aké materiály fólie sú kompatibilné s HFFS strojmi?
HFFS stroje spracúvajú väčšinu tepelne zvárateľných flexibilných fólií – BOPP, CPP, lamináty PET/PE, lamináty papier/PE a fólie na studené lepenie. Teplota, tlak a doba pôsobenia tesniacich čeľustí sa musia pre každý typ fólie prispôsobiť. Fólie na studené lepenie, ktoré používajú lepidlo citlivé na tlak namiesto tepelného zvarovania, vyžadujú HFFS stroje s konfiguráciami čeľustí kompatibilnými so studeným lepením.
Ako HFFS stroje zvládajú zmenu veľkosti výrobku?
Dĺžka vrecka sa nastavuje cez rozhranie HMI zmenou dĺžky fólia na jeden cyklus. Šírka vrecka sa mení nastavením formovacieho ramena – mechanická zmena, ktorá vyžaduje zastavenie stroja na 10–20 minút. DXD séria od ECHO podporuje široký rozsah nastavenia dĺžky vrecka a obsahuje úložisko receptúr na rýchle vyvolanie nastavení pre rôzne veľkosti výrobkov.
Akú údržbu vyžaduje stroj HFFS?
Denne: vyčistiť valčeky v ceste fólia, skontrolovať povrch uzatváracích čeľustí na prítomnosť nečistôt, overiť zarovnanie senzora registrácie fólia. Týždenne: mazať reťazové pohony a ložiská, skontrolovať napnutie remenov na vstupnom dopravnom páse. Mesačne: skontrolovať spojky servomotorov, overiť kalibráciu teploty uzatváracích čeľustí. ECHO Machinery poskytuje plány údržby a podporu náhradnými dielmi pre celú svoju ponuku balicích strojov.