Pruunide paberkottide populaarsus jaemüügis, toitlustusteenustes ja toidukaupades varjab nende tootmiseks kasutatavate seadmete keerukust.Automaatne pruuni paberikoti masinteisendab jõupaberi valmis, kasutatavateks kottideks läbi tihedalt koordineeritud mehaaniliste toimingute jada, kusjuures iga ehitusetapp põhineb eelmisel. Seadme tööpõhimõtete mõistmine võib selgitada, miks jõupaberkott on muutunud jätkusuutliku pakendi domineerivaks vorminguks-ja millised inseneriotsused määravad selle tootmismahu.
See artikkel tutvustab paberkottide masinate tööpõhimõtet alates tooraine sisestamisest kuni valmis kottide väljastamiseni, sealhulgas põhiallsüsteeme, nende koostoimet ja tehnilisi tegureid, mis määravad kottide kvaliteedi ja tootmise efektiivsuse.
Miks pruun pruun pruun paber?
Enne masina enda uurimist uurige, miks jõupaber on selle seadmeklassi eelistatud materjal.
Jõupaberit valmistatakse keemilise protsessiga. Selles protsessis kasutatakse puidukiududest ligniini eemaldamiseks leeliselist sulfiidvedelikku. Nii et see meetod hoiab kiud kauem kui teised meetodid. See annab paberile palju suurema rebimis- ja tõmbetugevuse. Kraftprotsess muudab ka rohkem toorainet -, sealhulgas okaspuitu ja lehtpuitu - kasutatavaks tselluloosiks. Seega säilitab paber puidukiudude loomuliku pruuni värvi. Ja valgendit pole vaja lisada.
Seega on pakkematerjaliteaduse uuringud näidanud, et jõupaberil on parem koormus-{0}}kande- ja kulumiskindlus kui teistel paberitüüpidel. See selgitab, miks jõupaber on parim valik pakkimistöödeks, kus sitkus on kõige olulisem. Need samad omadused muudavad jõupaberi ideaalseks kiireks-automaatikaks-, materjal talub söötmisel, voltimisel ja tihendamisel tekkivaid mehaanilisi pingeid ilma rebenemise või dekolteedita.
Rolling Foundation: Rollingist võrgustamiseni
Paberkottide masinad töötavad rullisöötmise põhimõttel, mis tähendab, et nad tõmbavad paberit põhirullist, mitte ei töötle{0}}lõigatud paberit. See disainivalik on masina toimingute mõistmiseks ülioluline.
TheAutomaatne pruuni paberikoti masinalgab paberirulliga, mis on paigaldatud lahtikeritavale võllile, tavaliselt riiuli taga- või ülaossa. Jõupaberist kanga-pideva materjali paneelid-läbivad tootmisliinile sisenedes rida juhtrullikuid ja võrgu pinge juhtimissüsteemi.
Silindri pinge juhtimine on pakendamisseadmete mähkimisseadmete üks kriitilisemaid funktsioone. Stabiilne pinge võib takistada rihma (külgsuunalist liikumist), kortsumist ja koti moodustumise defekte. Enamik kaasaegseid täisautomaatseid pruuni paberipakkijaid kasutavad suletud-ahelaga pingejuhtimissüsteeme koos jõu mõõtmise elementide või tantsuhoobadega, mis mõõdavad pidevalt võrgu pinget ja reguleerivad reaalajas lahtikeriva võlli pidurdusmomenti.
Kui võrk liigub läbi masina, läbib see mitut järjestikku paigutatud funktsionaalset jaama. Iga sait teeb teatud toimingu ja iga saidi väljundi kvaliteet mõjutab otseselt seda, mida järgmine sait suudab saavutada.
Trükipress
Brändi, tooteteavet või dekoratiivseid mustreid vajavate kottide puhul on esimene aktiivne töötlemisjaam trükiüksus. Paberkotimasinad kasutavad üldiselt fleksograafilist trükkimist, mis sobib hästi poorse pinna ja jõupaberi kiireks tööks{1}}.
Fleksograafilisel trükkimisel kasutatakse pöörlevale silindrile paigaldatud kõrgendatud fleksoplaati, et kanda tint otse võrgu pinnale. Jõupaberkottide puhul on printimisprotsessis kõige olulisem kaalutlus tindi nakkumine ja trükkimise registreerimise täpsus.
Jõupaberi kareda pinna niiskusesisalduse muutused mõjutavad tindi imendumist ja nakkuvust. Kvaliteetsete täisautomaatsete jõupaberi pakkimismasinate paindlikud trükimasinad hõlmavad tindi viskoossuse reguleerimist, aniloksrulli (mõõterulli) temperatuuri reguleerimist ja jäljendi rõhu reguleerimist, et säilitada ühtlane printimiskvaliteet kogu võrgu laiuse ja erinevate tootmisprotsesside jooksul.
Prindi registreerimine viitab iga prindivärvi joondamisele veebi ja eelmiste prindiüksuste suhtes. Registreerimisvead võivad põhjustada graafika väljalülitumist. See kehtib eriti kaubamärgiga poekottide kohta. Seega kasutab ülitäpne registreerimissüsteem{3}}valgusandureid, et näha liikuval paberil registreerimismärke. Seejärel liigutab see automaatselt prindisilindrit, et fikseerida nihe enne selle kogunemist.
Nii et masinad, mis ei pea printima, võivad printimisosa täielikult vahele jätta. Siis pääseb paber ilma muudatusteta läbi. See on tavaline tavaliste kraftkottide puhul toidupoodides ja restoranides.
Külgede liimimine: torude moodustamine
Pärast printimist (või mitte läbi trükipressi trükkimist) siseneb paber külgtihendisse või külgliimiosasse. See on siis, kui lame võrk hakkab võtma silindrilise kuju ja muutub lõpuks kotiks.
Pärast seda painutatakse paberi servad ülespoole ja viiakse seejärel keskjoone poole. Seega asetatakse paberi kahele servale kaks paralleelset liimijoont -, mis on tavaliselt pesaotsikuga peale kantud kuumsulamliim või rullisüsteemiga peale kantud külmliim -. Siis kui servad keskel kokku saavad, moodustavad nad pideva toru.
Toru moodustumise kvaliteet määrab kõik allavoolu. Kui liim kantakse peale ebaühtlaselt või servad ei ole õiges asendis, võib see põhjustada ebaühtlaseid külgõmblusi, madalat nakketugevust või suuruse nihket, mis mõjutab täitmise ja virnastamise jõudlust.
Torukujulise võrgu laius määratakse vastavalt sihtkoti suurusele. Antud masina puhul saab toru laiust tavaliselt teatud vahemikus reguleerida, asetades ümber vormimisplaadi ja juhtrulli. See reguleeritavus võimaldab samal masinal toota erineva laiusega kotte,-kuigi täielik vorminguvahetus hõlmab parameetrite reguleerimise asemel pigem mehaanilist ümberpaigutamist.
Alumine osa kahaneb ja eel{0}}volditakse
Seejärel juhitakse pidev toru läbi alumise vormimise osa, mis on tasku põhja voltimistoru. See sektsioon sisaldab tavaliselt kortsuratast ja mitmeid eelvolditavaid-plaate.
Suruge kindel kortsujoon läbi toru kindla intervalliga, mis vastab nõutavale koti kõrgusele. Kortsumisratas avaldab kummist alasile kontrollitud survet läbi süvendatud terasrulli, moodustades täpsed kortsud ilma paberikiude lõikamata või kahjustamata. Kortsude sügavus ja asukoht tuleb hoolikalt kindlaks määrata: liiga madalad kortsud võivad takistada õiget teket; liiga sügavad kortsud nõrgendavad paberit.
Pärast voltimist voldib eel-voltimisplaat toru põhja õrnalt sissepoole piki voltimisjoont, et valmistuda viimaseks põhja voltimiseks ja tihendamiseks. See järkjärguline lähenemine-esmalt voltimine ja seejärel eelvoltimine-väldib materjali paindumise või kortsumise, kui see lõpuks voltib, mis on eriti oluline pruuni paberi suurema kõvaduse jaoks.
Alumine voltimine ja põhja tihendamine
Ettevalmistatud -volditud põhi läheb põhja voltimis- ja tihendusjaama, mis on masina üks keerukamaid mehaanilisi osi.
Siin lõpetab põhja voltimisseade-tavaliselt edasi-tagasi liikuvate voltimisplaatide või pöörlevate voltimisrataste seeria-lõpliku voltimise, viies koti põhja tasasele sulgemisasendisse. Samal ajal kaetakse volditud klappide servad substraadiga ja klapid surutakse kontrollitud rõhu all vastu kotti.
Alumine tihend peab täitma kahte eesmärki: piisav sideme tugevus, et seista vastu täitmisel ja kandmisel avaldatavale survele, ja ühtlane suurus, et hoida kott täitmisel tasane. Ebaühtlane põhja tihendus-ebaühtlase nakkumise, ebapiisava surve või valesti volditud asendite tõttu-võib põhjustada lekkimist, dekolteed või kotid, mis ei saa püsti seista.
Kui alumine tihend on moodustatud, tahkub kott täielikult kas jahutussektsiooniga (kuumsulaliimisüsteemide puhul) või lühikese viibimisaja abil (külmliimisüsteemide puhul), enne kui kotti mehaaniliselt töödeldakse.
Heliisolatsioon: üksikute kottide eraldamine
Praegu toodab masin pidevat voogu ühenduskottide mehhanisme-, millest igaüks on moodustatud ja pitseeritud, kuid siiski ühendatud ülaosaga. Püüdurjaamad eraldavad sellest pidevast voost üksikud kotid.
Võrke lõigatakse tavaliselt täpselt määratletud ajavahemike järel pöörleva silindrilise noa või servo{0}}juhitava lõikenoaga. Lõikamisasendid tuleb seadistada sünkroonis võrgu kiiruse ja koti pikkusega, et tagada iga koti lõikamine õiges kohas-tavaliselt ülemises servas järgmise kotitihendi põhja kohal.
Servo juhtimissüsteem on suures osas asendanud mehaanilise nukk-ajami paberikoti masinates. Servojuhtimine võimaldab lõigete täpset positsioneerimist masina tsükli mis tahes punktis, kiiremat reageerimist kiiruse muutustele ja lihtsamat reguleerimist koti suuruste vahetamisel. Tööstusmasinate servouuenduse uuringud näitavad, et servoajami asendamine servo-nuki kärpimissüsteemiga võib parandada lõikepositsioneerimise täpsust 30–50% ning vähendada mehaanilist kulumist ja hooldusvajadust.
Koti kogumine ja virnastamine
Pärast lõikamist väljuvad üksikud kotid masinast virnastamis- või kogumisosa kaudu. Sõltuvalt masina konfiguratsioonist võib tolmukotid jagada järgmisteks osadeks:
Lamedalt kogumisalusel automaatse loendamise ja pakkimisega
Ülekanne grupipakendamiseks allavoolu komplekteerimisjaamadesse
Laadige otse koti käepideme kinnitusse (sobib kottidele, mis vajavad eraldi käepidet)
Üleminek tootmisliinilt kogumisalale tuleb hoolikalt korraldada, et kotid ei deformeeruks, kukuks ümber või ei puruneks põhjatihendite käitlemisel. Sujuva ülemineku saavutamiseks kasutatakse õhujoasid ja õrnaid mehaanilisi tõukevardaid ilma äsja moodustunud tihendit kahjustamata.
Juhtimissüsteem: integreerige kõik
Mehaanilise töö taga on masina juhtimissüsteem, mis koordineerib iga töökohta ja tagab nende sünkroonis töötamise. Paberkottide masinad põhinevad PLC (Programmable Logic Controller) süsteemidel, mis on kombineeritud servoajamite ja inim{1}}masina liidese (HMI) paneelidega.
PLC võtab vastu kogu masina -võrgu pingemõõtmisi, prinditud registreerimisandureid, kodeerija signaale iga töötlemisjaama jaoks, temperatuuriandureid ja turvablokeerimislüliteid-ja juhib väljundeid, sealhulgas servomootori käske, pneumaatiliste klappide aktiveerimisi, sidumissüsteemi juhtimis- ja häireväljundeid.
Servoajamisüsteem väärib erilist tähelepanu, kuna see on tänapäevaste masinate tehniline baas, mis eristab neid varasematest mehaanilistest konstruktsioonidest. Kõik peamised töötlemisjaamad-külgliimimismasin, alumine liimimismasin, lõikur-toiteallikaks on oma servomootor, mis võimaldab PLC-l iseseisvalt ja täpselt juhtida iga liikuva elemendi asendit, kiirust ja kiirendust. See on teravas vastuolus vanade mehaaniliste nukkide konstruktsioonidega, kus üks peaajam võll kontrollis kõigi jaamade liikumist fikseeritud mehaanilise haakeseadise kaudu.
Servopõhise-arhitektuuri eelisedAutomaatne pruuni paberikoti masinsisaldab:
Kiirem vorminguvahetus: koti suuruse muutmine nõuab nukkide, hammasrataste või vormide lõikamise asemel pigem servo asendi parameetrite reguleerimist
Parem sünkroniseerimine: servomootorid suudavad täpselt kooskõlastada elektrooniliste nukkide kontuuridega, välistades mehaanilised lööki ja kulumise ning vähendades sünkroniseerimisvigu nukkajamite süsteemides
Täiustatud lõiketäpsus: nagu varem mainitud, on servo{0}}väljalülitussüsteemidel palju parem positsioneerimistäpsus kui teistel mehaanilistel seadmetel
Vähendatud mehaaniline keerukus: vähem kulunud osi tähendab väiksemaid hooldusnõudeid ja ühtlasemat jõudlust aja jooksul
Märkused materjali käitlemise kohta
Paberkottide masinad peavad kogu tootmisprotsessi vältel säilitama jõupaberi mehaanilised omadused jõupaberi käsitsemiseks. Selle eesmärgi edukat saavutamist mõjutavad mitmed tegurid:
Paberi niiskusesisaldus: jõupaberi niiskusesisaldus töötlemise ajal mõjutab selle painduvust, tõmbetugevust ja adhesiooni. Enamikul masinatel on niiskuse reguleerimise või eeltöötluse sektsioonid, et viia paber enne töötlemise algust optimaalsele niiskustasemele.
Veebi tasasus: rulli ebaõigest hoidmisest-, rulli defektist või niiskuse kõikumisest rulli laiuses- tingitud külgsuunaline lainetus võib seadmesse levida ja põhjustada kvaliteediprobleeme. Veebi tasandusseadmed ja servade juhtimissüsteemid aitavad need probleemid lahendada enne, kui need jõuavad kriitilistesse kohtadesse.
Kiirusvahemik: keskmineAutomaatne pruuni paberikoti masintoodab ligikaudu 100 kuni 400 kotti minutis, olenevalt koti suurusest, kaalust ja masina konfiguratsioonist. Masina juhtimissüsteem peab olema sünkroniseeritud kogu kiirusvahemikus, mis on servoajami ja PLC-süsteemi jaoks väga nõudlik.
Alates mehaanilistest põhimõtetest kuni koti kvaliteedini
Paberkottide masinate tööpõhimõte on muuta tooraine jõudlus ja mehaaniline täpsus ühtlaseks valmistooteks. Kõik -lahtikeeramise, pinge reguleerimise, trükkimise, toruvormimise, põhjavormimise, lõikamise ja kogumise etapid-peavad toimuma õigesti ja kooskõlastama kõigi teiste etappidega.
Kui kõik jaamad töötavad ettenähtud tolerantside piires, on tulemuseks ühtlane suurus, ühtlane tihend ja mehaaniline tugevus, mis peegeldab pruuni paberi enda omadusi. Kui mõni sait ebaõnnestub-kas kulunud komponentide, sobimatute seadete või materjali varieeruvuse tõttu-, on tagajärjed sageli tõsised.
Seadmeid hinnates mõistavad tootjad ja hankespetsialistid paberkottide masinate toimimist, et teha teadlikke ostuotsuseid, käsitleda tootmisprobleeme ja määratleda oma kottide tarnimise kvaliteedinõuded.
Viited:
Inseneriuuringud jõupaberi tootmisprotsesside ja pakkematerjalide mehaaniliste omaduste kohta
Tehniline paber tööstuslike pakendamismasinate rullkotisüsteemide kohta
Tehnikauuring mehaaniliste kaamerate pakkimisseadmete asendamise kohta servomootori ajamisüsteemidega
Paindlik trükkimise tehniline dokumentatsioon jõupaberisubstraatide registreerimiskontrolli ja tindi adhesiooni kohta
