Упаковочное оборудование предприятий общественного питания

Рис. 10. Схема воротниковой  
упаковочной машины непреры- 
вного действия с тянущими  
транспортерами, одной парой  
поперечных губок и движущейся  
вдоль трубы продольной губкой

 

Автоматы с трех последних  схем не только самые производительные, но и самые сложные в исполнении и управлении. Здесь необходимо синхронизировать работу нескольких механизмов: устройства, разматывающего рулон упаковочного материала, подающего материал к рукавообразователю, транспортеров и губок. При этом транспортеры протяжки и устройства непрерывной продольной сварки здесь сложнее, чем на других.

Непростое техническое  решение - применение тянущих транспортеров с вакуумом - позволяет иногда упростить конструкцию воротниковых упаковочных машин высокой производительности. На прошлогодней выставке «Росупак» чешское предприятие Masek продемонстрировало высокопроизводительную упаковочную машину, работающую по схеме, представленной на рис. 8. Отличие состоит в том, что транспортер протяжки с вакуумом один. Продольная сварка осуществляется с помощью горячей ленты (рис. 11).

Рис. 11. Схема использования 
транспортера протяжки в паре с  
устройством сварки горячей лентой

При более простых  конструкциях упаковочных машин  повысить производительность можно  за счет дуплексного исполнения. Так, например, поступила в 90 гг. компания «Таурас-Феникс». Конечно, объединение  двух упаковочных частей автомата на одной станине - несложная конструкторская задача. Интереснее двухручьевое исполнение упаковочной части воротникового автомата, допустим, периодического действия с тянущими транспортерами (рис. 12). В России в 70-е гг. выпускались автоматы А5-АР6Б, в которых применялся воротник-рукавообразователь специального сечения 3, охватывающий не одну, а две трубы 5 и 6. Губка продольной сварки 8 (возможна установка пары губок) снабжена ножом 9. Таким образом, на рукавообразователе формируются, а губкой с ножом свариваются и отделяются друг от друга два рукава упаковочного материала. За один цикл работы с автомата сходят два наполненных пакета 13 и 14. Правда, пакет с двухручьевой упаковочной машины получается небольшим, поэтому автомат используют для фасования небольших доз продукта. При этом пакет напоминает не «подушечку», а плоский пакет, образованный складыванием полосы упаковочного материала.

Рис. 12. Схема двухручьевого  исполнения воротниковой упаковочной  машины периодического действия с тянущими транспортерами

Итальянская компания Omag сравнительно недавно стала выпускать  автоматы, в которых полотно материала  разрезается вдоль на несколько  полос и каждая поступает на свой воротник-рукавообразователь. Иначе  говоря, получилась воротниковая машина многоручьевого исполнения, образующая объемные пакеты небольших размеров. Воротниковые упаковочные машины всех видов могут снабжаться устройствами, образующими на пакете боковую складку. Такой пакет носит несколько названий: пакет с боковой складкой, пакет с поперечной складкой, стоячий пакет, пакет с гассетом.

Схема работы машины представлена на рис. 13. Губки поперечной сварки можно  заменить устройством, устанавливающим  пластиковую или алюминиевую  клипсу. В пакет, образованный на воротниковом автомате, можно вставлять клапан или замок для многоразового открывания/закрывания. Для получения пакета в форме тетраэдра на машину устанавливают поперечные губки, аналогичные изображенным на рис. 1, или такими, которые на каждый цикл работы после расхождения поворачиваются на 90o (рис. 14). Такой автомат для фасования жидких и пастообразных продуктов изготавливает «Таурас-Феникс». Отдельно стоит отметить, что у воротниковых автоматов с тянущими транспортерами степень заполнения пакетов продуктом выше, чем у автоматов с тянущими губками (рис. 15). Как правило, машины, на которых образуется объемный пакет, по направлению движения упаковочного материала бывают вертикального типа. Очень редко для фасования хрупких продуктов изготавливают автоматы, ось рукавообразователя которых отклонена от вертикали. В России такое исполнение упаковочных машин предлагают потребителям «Бестром» и «Сигнал-Пак» (рис. 16). На воротниковых автоматах можно получить объемные пакеты разнообразной формы, практически не меняя технологических схем.

 

Рис. 13. Схема образования пакета с боковыми складками

Рис. 14. Схема воротниковой упаковочной машины периодического действия с тянущими транспортерами, образующей пакет «тетра-классик» (а, б - два положения губок поперечной сварки)

 

Рис. 15. Наполнение пакетов при протяжке транспортерами (а) и губками (б)

Рис. 16. Упаковочный автомат  «Сигнал-Пак» с наклонной машиной  М301 и весовым комбинационным дозатором Multicab MC 14-1

Итак, приведем схему  полной классификации автоматов  для фасования продуктов в  пакеты из гибких термосвариваемых материалов по их упаковочным частям на рис.17:

Машины, образующие плоский пакет

Плоский пакет (ГОСТ 12302 - тип 1–12) с тремя или четырьмя сварными швами предназначен для фасования продуктов дозой до 300 см3. Исключением является упаковка doy-pack, которую нормативная и специальная литература также относит к плоскому пакету.

Плоский пакет образуется двумя способами: наложением друг на друга полос упаковочного материала  или складыванием полосы вдвое. Наложение  полос может осуществляться с одного или двух рулонов. А по направлению движения упаковочного материала автоматы первого типа бывают горизонтальными и вертикальными.

Автоматы, образующие пакет наложением полос

Горизонтального типа. Встречаются редко и могут использоваться для фасования небольших доз продуктов. Чаще их применяют для упаковывания отдельных мелких предметов, например, таблеток, в так называемую контурную безъячейковую оболочку (рис. 18). 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 упаковочного материала сходит с верхнего рулона 3 и накрывает нижнюю полосу с помощью роликов 4. Сварочные роторы 5 соединяют между собой полосы упаковочного материала вокруг продукта или предметов, а роторы отрезки 6 с помощью ножей 7 отрезают готовый наполненный пакет или упаковку 8.

Рис. 18. Схема упаковочной  машины горизонтального типа непрерывного действия,  
образующей плоский пакет наложением полос с двух рулонов:  
1 - нижний рулон; 2 - ролик; 3 - верхний рулон; 4 - ролики;  
5 - ротора сварочные; 6 - ротора отрезки; 7 - ножи;  
8 - готовый пакет (упаковка)

 

В 50–60-е гг. существовали машины этой группы и периодического действия. Сейчас такое оборудование выпускают крайне редко из-за его низкой производительности, хотя автоматы, фасующие продукты в блистерную упаковку, фактически являются его «потомками» (рис. 19). Термоформующийся упаковочный материал разматывается с рулона 1 и через ролик (или систему роликов) 2 проходит между двумя нагревателями 3, где нагревается до температуры размягчения. Пуансон и матрица устройства формования 4 образуют в материале ячейки требуемой формы, которые заполняются продуктом. Запечатывающий материал, разматываясь с рулона 5, с помощью ролика 6 накрывает ячейки с продуктом. Устройство горячего запечатывания, опускаясь на верхний материал, сваривает его с плоскими краями ячеек. Нож 8 отделяет готовые заполненные упаковки 9.

Рис. 19. Схема упаковочной  машины горизонтального типа периодического действия,  
образующей блистерную упаковку: 1 - рулон термоформующегося материала;  
2 - ролик; 3 - нагреватели; 4 - устройство термоформования;  
5 - рулон запечатывающего материала; 6 - ролик; 7 - устройство  
запечатывания; 8 - нож; 9 - готовая упаковка

 

Вертикального типа непрерывного действия. Такие машины встречаются чаще (рис. 20). 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 губки 7, которые образуют поперечные швы. Иногда ниже роторов поперечной сварки 6 располагаются роторы отрезки 8, которые ножами 9 отрезают готовый пакет 10.

Упаковочные устройства, образующие плоский пакет наложением полос с одного рулона упаковочного материала, бывают только вертикального  типа. По конструкции такая машина похожа на предыдущую. Она работает в соответствии со схемой на рис. 21. Упаковочный материал с рулона 1 движется через натяжные ролики 2 и 3 и разрезается ножом 4 на две полосы. Каждая из полос разворачивается с помощью роликов 5, 6 и 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.

Рис. 20. Схема упаковочной машины вертикального типа непрерывного действия, образующей плоский пакет наложением полос с двух рулонов: 1, 2 - рулоны; 3, 4 - ролики направляющие; 5 - ролики продольной сварки; 6 - ротора поперечной сварки; 7 - губки; 8 - ротора отрезки; 9 - ножи; 10 - готовый пакет

Рис. 21. Схема упаковочной машины вертикального типа непрерывного действия, образующей плоский пакет наложением полос с одного рулона: 1 - рулон;  
2, 3 - ролики натяжные; 4 - нож продольной разрезки; 5, 6, 7 - направляющие ролики и ролики разворота и сведения полос; 8 - ролики продольной сварки; 9 - ротора поперечной сварки;  
10 - губки; 11 - ножи поперечной разрезки; 12 - пластины; 13 - готовый пакет

Вертикального типа периодического действия. Схема такой упаковочной машины представлена на рис. 22. Две полосы упаковочного материала 1 (с одного или двух рулонов) после роликов 2 проходят мимо двух пар губок продольной сварки 3, 4 и одной пары губок поперечной сварки 5, которые периодически сводятся. При сведении губок на пакете образуются продольные и поперечные швы. Когда губки разведены, включаются ролики протяжки 6, которые протягивают полосу заполненных пакетов. В момент остановки роликов 6 нож 7 разрезает полосу, отделяя готовый пакет 8.

Для увеличения производительности эти машины также выпускаются  многоручьевыми (рис. 23).

Рис. 22. Схема упаковочной машины  
вертикального типа периодического  
действия, образующей плоский пакет  
наложением полос с одного или двух  
рулонов: 1 - упаковочный материал;  
2 - ролики направляющие; 3, 4 - губки  
продольной сварки; 5 - губки поперечной  
сварки; 6 - ролики протяжки; 7 - нож;  
8 - готовый пакет

Рис.23. Схема упаковочной машины вертикального типа двухручьевого исполнения, образующей плоский пакет наложением полос: 1 - упаковочный материал; 2 - ролики; 3 - ножи продольной разрезки; 4 - ролики продольной сварки; 5 - ротора поперечной разрезки; 6 - губки; 7 - ножи поперечной разрезки; 8 - пластины; 9 - готовый пакет

Авторская справка

С каруселью

Современный взгляд на изготовление упаковки doy-pack предлагает нашим читателям фирма Laudenberg, которую в России представляет компания Bosch. Характерное отличие горизонтальной машины периодического действия типа FBM52 225, изготавливающей плоские и устойчивые пакеты (doy-pack) с краевыми термосварными швами, от упомянутых в классификации - карусельный тип.

Рис. VIII. Принцип работы горизонтальной машины периодического действия карусельного типа для изготовления  
плоских и устойчивых пакетов с краевыми термосварными швами, исполнение дуплекс (Laudenberg Verpackungsmaschinen): 1 - стол для резки и склеивания упаковочного материала; 2 - система подачи  
упаковочного материала; 3 - перфорация отверстий для фиксации дна устойчивых пакетов (doy-pack);  
4 - дополнительное устройство для протяжки упаковочного материала; 5 - сварка боковых швов пакета;  
6 - сварка дна пакета; 7 - управление по печатной метке; 8 - устройство протяжки упаковочного  
материала; 9 - отрезание пакета и передача на карусель; 10 - формирователь пакета; 11 - фасовка  
на 4-ой позиции карусели; 12 - фасовка на 5-ой позиции карусели; 13 - сварка верха пакета.

 

Данная машина предназначена  для упаковки сухих и жидких продуктов  и состоит в общем случае из следующих узлов (рис. IX):

• подвески рулона;
• лентопротяжки;
• фальцовки полотна (формирование складки);
• термосварки и охлаждения после термосварки;
• кодирования (нанесения даты);
• управления по печатной метке;
• стягивания полотна упаковочного материала;
• отрезания пакетов;
• передачи пакетов на карусель;
• карусели с 8 позициями: 1 - захват пакетов, 2 - пневматическое раскрытие пакетов + отрезание угла для приварки колпачков (опция), 3 - механическое раскрытие и распрямление дна пакета + электрический контроль «нет пакета - нет наполнения», 4 - фасовка продукта, 5 - фасовка продукта либо установка и предварительное приваривание колпачка, 6 - удаление из пакета избытков воздуха либо окончательное приваривание колпачка, 7 - термосварка верхнего шва пакета, 8 - охлаждение верхнего шва и вынос пакетов на выходной транспортер.

Рис. IX. Горизонтальная машина периодического действия карусельного типа для  
изготовления плоских и устойчивых пакетов с краевыми термосварными  
швами (Laudenberg, тип FBM52 225)

Упаковочный материал с рулона через систему валов подается к фальцовочному клину, где складывается вдвое и, чтобы получить doy-pack, формируется донная складка. После этого производится термосварка боковых и донного швов пакета. Пакет со сваренными швами после отрезания прямолинейно передается на карусель. Этим гарантируется точная повторяемость и одинаковая ширина верхнего сварного шва пакетов. Прямая передача пакета является также основой для точного позиционирования и приваривания к нему винтового колпачка (для жидких и пастообразных продуктов).

На позиции 1 карусели каждый пакет захватывается с  обеих сторон и жестко удерживается в одних и тех же захватах на протяжении всех операций. На позиции 2 осуществляется отрезание угла пакета для приваривания колпачка (опция) и  раскрытие пакета вакуумными присосками. При этом зажимы сходятся и принимают положение, соответствующее оптимальному раскрытию пакета для последующей фасовки продукта и приваривания колпачка. На позиции 3 в пакет опускается формирователь пакета, который дополнительно придает пакету оптимальную форму для фасовки, гарантированно распрямляет дно (особенно в случае применения жесткого упаковочного материала). Кроме того, на формирователе пакета установлены датчики, контролирующие наличие пакета в зажимах и его раскрытие. Если пакет отсутствует либо не раскрыт, то фасовка продукта не осуществляется. На позиции 4 продукт фасуется с погружением фасовочной насадки в пакет для предотвращения попадания продукта в область верхнего шва пакета. В зависимости от вида продукта можно использовать устройства, оптимально подходящие для конкретного случая фасовки (их предоставляет фирма Laudenberg).