Взаимосвязь конструктивных особенностей мягкой тары и фасовочно-упаковочных автоматов
Многообразные конструкции мягкой потребительской тары по принципу расположения элементов в пр< ютранстве можно объединить в два класса:
Упаковочные части фасовочных автоматов (Упаковочные машины)
Образующие объемный пакет
Образующие плоский пакет |
X |
Складыванием материала
Безворотниковые V Ч |
Наложением полос |
Воротниковые Z3= |
Z3 |
Z Ч
С тянущими губками |
С тянущими губками |
С тянущими захватами |
С одного рулона |
С двух рулонов |
Вертикальною типа |
Горизонтального типа |
33ч |
Линеино — роторного типа |
Непрерывного действия |
Периодического действия |
Линеиного типа |
Периодического действия |
Непрерывного действия |
Поперечной |
Продоль |
|
Сварки |
Ной сварки |
X |
Непре |
Периоди |
|
Рывного |
Ческого |
|
Действия |
Действия |
Вертикального типа |
Z.
|
С одной парой губок поперечной сварки |
Периодического действия |
Непрерывного действия |
Периодического действия |
Периода ческого действия |
Непрерывного действия |
Непрерывного действия |
С тянущими транспортерами (роликами, захватами)
Периоди |
Непре |
|
Ческого |
Рывного |
|
Действия |
Действия |
Горизонтального типа |
С двумя или более парами губок поперечной сварки
Рис. 4.19. Классификация фасовочно-упаковочных автоматов для производства плоских и объемных пакетов
• плоские пакеты;
• объемные пакеты.
Каждому из этих двух классов пакетов соответствует своя технологическая схема построения фасовочно-упаковочных автоматов и конструктивное исполнение их упаковочных частей (рис. 4.19) [29,30j.
4.2.4.1- Фасов очно у па ков о чные автоматы для производства
Плоских пакетов
Плоские пакеты (ГОСТ 12302 — тип I —12) с тремя или четырьмя сварными швами предназначены для фасования продуктов дозой до 300 см3. Исключением являются пакеты doy-pack, которые нормативная и специа льн< 1Я литература также отш »сит к плоским пакетам. Максима льная доза продукта здесь составляет 1000 см3 [61].
Плоские пакеты можно формировать двумя способами: наложением друг на друга полос упаковочного материала или складывани — ем полосы вдвое. Наложение полос может осущест] шляться с одного или двух рулонов По направлению движения упаковочного материала фасовочно-упаковочные автоматы для их производства бывают горизонт альными и вертикальными, по принципу действия — периодического и непрерывного действия [33,03].
А Фасовочно-упаковочные автоматы для производства плоских пакетос наложением полос упаковочного материала
Фасовочно-упаковочные автоматы горизонтального типа нспре Рыбного действия чогуг использоваться для фасования небольших доз продуктов. Обычно их применяют для упаковывания отдельных мелких предметов, например таблеток, в так называемую контурную безъячейковую оболочку (рис 4.20). Полоса упаковочного материала сходит с нижнего рулона 1 через натяжной ролик 2 и движется горизонтально. На нее помещаются дозы продукта или отдельные предметы. Вторая полоса упак овочного материала сходит с верхнего рулона 3 и накрывает нижнюю полосу с помощью пр( пгягивающих и прижимных роликов 4 Сварочные барабаны 5 соединяют между собой полосы упаковочного материала вокруг продукта или предметов, а барабаны 6 с. закрепленными ножами 7отрезают готовый наполненный п акет S.
Продукт |
6 |
Рис. 4.20. Схема фасовочно-упаковочного автомата горизонтального типа непрерывного действия, образующего плоский пакет наложением полос с двух рулонов |
ЩЩк 3_ T….. (jg^ /——— |
1 продукт Рис. 4.21. Схема фасовочно-упаковочно1 о автомата вертикального типа непрерывно] о действия, образующего плоский пакет наложением полос с двух рулонов |
Фасовочно-упаковочные автоматывертика ьного типа непрерывного действия встречаются чаще (рис 4 21) Полосы упаковочного материала с рулонов 1 и 2 через направляющие ролики 3 и 4 Подводятся к роликам продольной сварки 5, нагретые цилиндрические поверхности которых протягивают полосы и сваривают края полос, образуя продольные швы. Вращающиеся роторы поперечной сварки 6 сводят расположенные на них сварочные электроды 7, которые образуют поперечные швы Иногда ниже роторов поперечной сварки 6 располагаются роторы отрезки которые ножами 9 отрезают готовый пакет 10.
Фасовочно-упаковочные автоматы, образующие плоский пакет наложением полос с одного рулона упаковочного материала, бывают только вертикального типа. Схематакого автомата приведена на рис. 4.22. Упаковочный материал с рулона 1 движется через натяжные ролики 2, 3 и разрезается ножом 4 на две полосы Каждая из полос разворачивается с помощью роликов 5, 6, 7, и полосы сводятся друг к другу термосвариваемым слоем внутрь Ролики продольной сварки 8 протягивают и сваривают полосы, образуя продольные швы. Расположенные ниже роторы поперечной сварки 9, вращаясь, периодически сводят расположенные на них губки 10 и образуют поперечные швы Одновременно ножом 11 в одной губке и пластиной повышенной твердости 12 в другой пакет 13 отрезается.
5 |
Продукт Рис. 4 22. Схема фасовочно-упаковочпого автомата вертика льного типа периодического Действия, образующего плоский пакет наложением полос с одного или двух рулонов |
Схема фасовочно-упаковоиного автомата Fepi икалы юго типа периодического действия представлена на рис. 4.23. Две полосы упаковочного материала 1 {с одного или двух рулонов) после роликов 2 Проходят мимо двух пар элект] юдов продольной сварки 3,4 и одной пары электродов поперечной сварки 5, которые периодически сводятся. При сведении электродов на пакете образуются продольные и поперечные швы. Когда электроды разведены, включаются ролики
Действия, образующего плоский пакет наложением полос с одного рулона
Протяжки 6, которые протягивают полосу заполненных Пакетов. В момент остановки роликов 6 нож 7разрезает полосу, отделяя готовый пакет8
Для увеличения производительности эти автоматы также выпускаются многоручьевыми (рис 4 24).
Б. Фасовочно■ упаковочные автоматы для производства пл оских пакетов складыванием полос упаковочного материала
Схема работы фа сов очно-упаково иного автомата вертикального типа периодического действия приведена на рис. 4.25. Упаковочный материа с ру лона 1 через систему натяжных роликов 2 поступает к пакетообразователю 3 со встроен ной в него трубой продукто — вода 4, где складывается вдвое. 11иже пакетообразователя 3 установлены ролики nj ютяжки 5 Эти ролики, периодическ и включаясь, протягивают сложенный материал на необходимую длину.
| продукт |
Далее по движению материала расположены сварочные электроды L образной форм ы 6, которые в момент остановки вращения
| продукт |
Рис 4.24. Схема фасовсчно-упа ковочного автомата вертикального типа двухручьевог о исполнения, образующего плоский пакет Наложением полос: 1 — упаковочный материал; — ролики; 3 — ножи продольной разрезки 4 — ролики продольной сварки, 5 — роюры поперечной сварки, 6 — электроды поперечной сварки; 7— ножи поперечной разрезки, В — пластины, 9 — готовый пакет |
Рис. 4.25 Схема фасовочно-упаковочного автомата вертикального типа, образую щего плоский пакет склады ванием полосы |
Р< )ликов 5сходятся и образуют продольный и поперечные швы пакетов Одновременно со схождением сварочных электродов 6 к трубе 4 Подводится прижим 7, который фиксирует упаковочный материал, исключая выскальзывание продольных кромок материала из-под электродов. В момент образования швов в пакет по трубе 4 посту] гает продукт. Ножи вделают разрез, отделяя наполненный пакет 9.
Автоматы, представленные сегодня на рынке, отличаются немногим: отсутствует прижим; сварочные элект роды совершают не возвратно-поступательное, а качающее движение; вместо пакетообра — зователя может использоваться система складывающих роликов. Иногда сварочные электроды выполняются не L-, а U-образной формы. Такая форма позволяет получить плоский пакет не с тремя, а с четырьмя швами.
Встречаются машины только с одним сварочным электродом. Тогда вместо другого сварочного электрода устанавливают п ластину из термостойкой резины. Но такая конструкция при использовании некоторых упаковочных материалов снижает производительность автомата Есть машины, где L — или U-образные сварочные электроды разделены на вертикальные и горизонтальные составляв)щие. Иначе говоря, имеются не единые сварочные электроды, образующие сразу продольные и поперечные швы, а отдельные электроды продольной и поперечной сварки.
Технологическая схема упаковочной части автомата горизонтального Типа периодического действия представлена на рис. 4.26 Упа — козочный материал с рулона 1 через натяжные ролики 2 подходит к склады воющему элементу 3 (в классически >м исполнен ии — это треугольник, но сейчас встречаются элементы и иной формы, например в виде буквы «Т») С помощью него и складывающих роликов 4 Материал складывается Едвое и протягивается на длину пакета периодически вращающимися роликами протяжки 5. Губки поперечной сварки 6, сходясь в момент остановки роликов 5, образуют поперечные швы.
Далее устройство раскрыт] гя 7 (часто это вакуумные присоски, но бывают и другие конструкции) разводит упаковочный материал в зоне между швами Образовавшийся раскрытый карман помещается под трубу продуктовода. Запечатывающие губки Я, соединяясь, запечатывают пакеты 10, а ножи 9 разрезают их
На данной машине так же, как и на автомате вертикально! о типа, можно получать пакет не только с тремя, но и с четырьмя швами Для этого между роликами протяжки и электродами поперечной с варки
Рис’ 4.26. Схема фасовочно упаковочного автомата г< физонтального линейного типа периодического действия, образующего плоский пакет складыванием полосы с разрезанием наполненного пакета
Устанавливают дополнительные электроды, которые образуют четвертый шов. Такой пакет выглядит более презентабельно, хотя функционального значения дополнительный шов не имеет и уменьшает объем упаковки примерно на 30%.
Схема с разрезанием заполненных и запечатанных пакетов приемлема только для фасования мал] .ix доз продукта. Для больших доз применяется другая конструкция машины: пакеты разрезаются не после заполнения, а до него.
Если дополнительный четвертый шов уменьшает объем пакета, то дополнительная складка в пакете значительно его увеличивает. На автоматах рассматриваемого класса можно получать не только обычны й плоский, но и пакет со складкой типа doy-pack На рис. 4.27 приведена схема упаковочного а втомата, образующего doy-pack, а на рис. 4.28 — внешний вид пакета (в трех проекциях).
Упаковочная машина работает следующим образом. Упаковочный материал с рулона 1 через натяжные ролики 2. периодически двигаясь, подь1 >дится к устройству нанесения термоплавкого клея 3. где на материал в местах нижних углов будущих поперечных швов пакетов наносится небольшое количество клея. Клей наносится не всегда, в некоторых машинах такое устройство отсутствует. Затем материал подходит к двум складывающим элементам — верхнему 4 И нижнему 5 — и прижимным роликам 6, где складывается вдоль
Рис 4 27 Схема фасовочно-упаковочного автомата горизонтального линейного типа периодического действия, образующего пакет ти] Ia Doy—Pack
Ж
Пакета doy-pack
Благодаря наличию двух складывающих элементов материал складывается не просто вдвое, атак, что продольная складка имеет W-образ Ei) ю форму.
Сложенный материал протягивается на длину пакета роликами протяжки 7, а электр( >ды поперечной сварки 8 образуя >т швы пакетов Ножи.9 делают разрез посредине шва, отделяя пакеты. Отрезанный пакет зажимается захватами 10, транспортирующими его далее Устройство раскрытия 11 раздвигает стенки сложенного пакета. раскрывая его.
Благодаря взаим< >действию устройства раскрытия, раздай тающего стенки пакета, и чуть подающихся навстречу друг другу зах ватов пакет раскрывается лучше, чем при использовании схемы, изображенной на рис. 4.26. Раскрытий пакет поступает под трубу продукто — вода для заполнения. Далее сварочные электроды 12 образуют верхний шов пакета, после чего захваты 10 освобождают готовый наполненный пакет 13
Автоматы горизонтального типа непрерывного действия имеют, как правило, бо льшую длину из-за того, что на них приходится выполнять ряд трудно совместимых операций: складывай ие полотна материала, образование пакета, отрезание и раскрытие его, наполнение, запечатывай ие. Чтобы сократить длину, испол ьз у ют линейно-роторНый 11ринцип построения фасовочно-упаковочных автомагов.
Технологическая схема упаковочного автомага непрерывного дейс твия, работающего по этому принципу, представлена на рис. 4.29. Упаковочный материал с рулона 1 через натяжные ролики 2подводится к складывающему элементу 3, который наряду со складывающими роликами 4 сгибает упаковочный материал пополам, и тот далее тран спортируется протягивающими роликами 5.
Сварочные эл< ;ктроды расположенные на непрерывно вращающихся роторах поперечной сварки 6, образуют на сложенном материале поперечные швы, а ножи на роторах 7разрезают непрерывное полотно на отдельные пакеты. Образование поперечных швов может быть совмещено с отрезанием пакетов, как показано на рис. 4.24.
Рис, 4 29. Схема фасовочно-упаковочного автомата горизонтального линейно-роторног о типа непрерывного действия, образующего плоский пакет складыванием полосы, с разрезанием ненаполненного пакета
Отделена ые пакеты в местах попереч! [ых J ивов зажимаются захватами 8 и, двигаясь по замкнутой траектории, переносятся на следующие операции. Уст ройсгво 9 ра скрывает пакет, и в него поступает доза продукта. Горячие ролики 10, прокатываясь по верхней части пакета, 30J гечагывают его, и упакованный продукт 11 сх< )дит с а втомата.
Фасовочно-упаковочные автоматы непрерывного действия более производительны, чем автоматы периодического действия Однако не для всех видов продуктов и дозаторов удается применить автоматы на основе принципа непрерывного действия. В этих случаях, чтобы сохранить уровень производительности, используют автоматы периодического действия, в которых применяется одновременное дозирование в два раскрытых пакета.
Производство тары из полимерных пленок и листов29 ноября, 2012