Упаковочные машины для предприятий общественного питания

Схема безворотниковой упаковочной машины периодического действия с тянущими захватами, образующей упаковку «стик»  (рисунок 2.3). 

     По способу протяжки упаковочного материала воротниковые машины бывают двух видов: с тянущими губками поперечной сварки (с продольной встречаются реже) и с тянущими транспортерами. Иногда вместо транспортеров применяют ролики или захваты в виде щипцов, аналогичных тем, которые описаны в конструкции машины для образования «стик-пака».  

2.4 С тянущими губками поперечной сварки, периодического действия. 

      Работа такой машины схематически представлена на рис.2.4 Сначала упаковочный материал с рулона 1 через систему натяжных роликов 2 поступает к рукавообразователю 3, при этом упаковочный материал перед рукавообразователем должен быть хорошо натянут. Далее упаковочный материал формируется в рукав вокруг трубы 4. Расположенная ниже губка продольной сварки 5, периодически прижимаясь к кромкам упаковочного материала, сваривает их, образуя продольный шов. Ниже губки продольной сварки и нижнего края трубы 4 расположены губки поперечной сварки 6 и 7, которые, начиная свое горизонтальное движение одновременно с губкой 5, сводятся, образуя поперечные швы: верхний - нижнего пакета и нижний - верхнего пакета. Затем губка 5 отходит от трубы 4, а губки 6 и 7 движутся вниз, протягивая рукав на нужную длину пакета. В губках поперечной сварки изготавливаются пазы, в одном из которых, как правило, задней губки 6, установлен нож 8. При сведенных губках 6 и 7 нож совершает движение, разрезая пакеты.  
Продукт от дозатора поступает внутрь пакета по трубе 4 в тот период, когда губки 6 и 7 сошлись или совершают движение вниз, либо когда расходятся. Выбор момента дозирования зависит от свойств упаковочного материала и продукта, а также от массы дозы. После окончания движения вниз губки 6 и 7 расходятся, и готовый наполненный пакет 9 поступает на дальнейшие технологические операции, а губки поперечной сварки возвращаются в верхнее положение, и цикл повторяется.

Схема воротниковой упаковочной  машины периодического действия с тянущими губками поперечной сварки (рисунок 2.4) 

2.5 С тянущими губками продольной сварки, периодического действия. 

      Очень редко для протягивания рукава используются губки продольной сварки. Пример такой конструкции - упаковочная часть автомата, фасующего продукты в пакеты с проваркой продольных углов (рис.2.5). Здесь упаковочный материал 1 через ролик 2 подводится к рукавообразователю прямоугольного сечения 3, где оборачивается вокруг трубы 4. Совмещение кромок упаковочного материала производится в одном из углов прямоугольной трубы. Четыре пары продольных губок 5, 6 и 7 (четвертая пара не показана) сдавливают кромки рукава и, двигаясь вниз, протягивают и сваривают материал. Три угловых шва придают пакету жесткость, а четвертый образует продольный шов. Таким образом, традиционный продольный шов объемного пакета оказывается спрятан в одном из углов. Когда движение вниз закончено, губки продольной сварки разводятся и возвращаются в верхнее положение. В это время губки поперечной сварки 8 и 9 сдавливают рукав, образуя поперечные швы. Когда они сведены, встроенный в одну из губок нож 10 отделяет готовый наполненный пакет 11. Пакет со сваркой продольных углов чаще всего выполняется со складкой. У зарубежных производителей такой стоячий пакет носит название stable-bag. 

Схема  воротниковой упаковочной  машины периодического действия я тянущими губками продольной сварки (рисунок 2.5) 
 

2.6 С тянущими губками поперечной сварки, непрерывного действия. 

     Технологическая схема, позволившая значительно увеличить производительность упаковочных частей автоматов, была известна еще в 60-х гг. В несколько модифицированном виде - протяжка осуществляется не с помощью роликов, а с помощью губок - она представлена на рис.2.6. Отличие этого автомата от машины, изображенной на рис.2.4, состоит в том, что вместо губок продольной сварки устанавливается устройство непрерывной сварки 5, а вместо одной пары губок поперечной сварки установлены две пары: 6–7 и 8–9. Сварку продольного шва обеспечивают следующие устройства: горячий ролик, комбинация неподвижного нагревателя и холодного ролика (рис.2.1), горячая лента или устройства сварки нагретым газом, ТВЧ, ультразвуком. Движение пар губок взаимосвязано: когда одна пара расходится, вторая - сходится. Так осуществляется непрерывное движение упаковочного материала.

Схема воротниковой упаковочной  машины непрерывного действия с тянущими губками поперечной сварки (рисунок2.6) 

     Описанные выше схемы воротниковых машин (кроме автомата с тянущими губками продольной сварки) начали широко использовать уже к концу 60-х гг. В первой половине 80-х гг. считалось, что ни одна из рассмотренных схем не способна обеспечить производительность упаковочной части автоматов периодического действия свыше 100 пакетов/мин, так как на сведение/разведение губок и образование швов требовалось дополнительное время. Ограничивали производительность некоторые свойства упаковочных материалов (прочность, растяжение, скольжение) и малопроизводительные дозаторы. Новые упаковочные материалы (ПП, ПЭТ) и комбинационный дозатор японской фирмы Ishida при наличии упаковочных машин с высокой производительностью могли бы значительно улучшить ситуацию. Впрочем, она могла измениться и намного раньше, если бы известные схемы немного оптимизировать. Компании Robert Bosch (Германия) это удалось. Они разработали упаковочную машину непрерывного действия с вакуумными тянущими транспортерами SVK2500 производительностью до 160 пакетов/мин. Протяжка рукава с помощью вакуума является одним из условий обеспечения высокой скорости. Robert Bosch первой в мире (патент был заявлен в апреле 1981 г.) применила протяжку рукава с помощью транспортеров, в специальных отверстиях которых создается вакуум. 

2.7 С тянущими транспортерами, периодического действия.

     Образование и заполнение пакета на такой машине происходит в соответствии со схемой (рис.2.7). Упаковочный материал с рулона 1 через систему натяжных роликов 2 поступает к рукавообразователю 3, на котором вокруг трубы 4 формируется рукав. Два транспортера 5 периодически протягивают рукав на длину пакета. В некоторых конструкциях транспортер движется постоянно, соприкасаясь с рукавом только в момент протяжки. Встречаются также и автоматы, оснащенные транспортером с непрерывно движущейся перфорированной лентой, под которой периодически создается вакуум, притягивающий упаковочный материал. Когда транспортеры 5 не протягивают рукав, с трубой 4 соприкасается губка продольной сварки 6, образующая продольный шов пакета. Губки поперечной сварки 7 и 8 практически одновременно с губками продольной сварки образуют поперечные швы пакетов. В губках поперечной сварки изготавливаются пазы, в одном из которых установлен нож 9, разрезающий материал при сведенных губках. Когда губки 7 и 8 расходятся, губка 6 отходит от трубы 4 и наполненный пакет 10 отводится от автомата. Транспортеры протяжки включаются, и цикл повторяется. Иногда вместо тянущих транспортеров применяются ролики. 

Схема воротниковой упаковочной  машины периодического действия с тянущими транспортерами (рисунок 2.7) 

2.8 С тянущими транспортерами и двумя (или более) парами губок поперечной сварки, непрерывного действия. 

      Данную схему в патенте ФРГ с приоритетом от 20 декабря 1985 г. предложила немецкая фирма Rovema. В совокупности с рядом других решений, зарегистрированных позже, специалисты создали высокопроизводительную упаковочную машину Rotoseal производительностью до 270 пакетов/мин. Технологическая схема машины Rotoseal соединила два типа упаковочных частей воротниковых автоматов: непрерывного действия с тянущими губками и с протяжкой транспортерами. Протяжка рукава осуществляется транспортерами, а поперечная сварка губками, которые, сопровождая непрерывно движущийся рукав, производят соединение пленки и отрезание пакета. Работа такой машины осуществляется в соответствии со схемой, представленной на рис.2.8. Упаковочный материал 1 с рулона через систему натяжных роликов 2 поступает к рукавообразователю 3, где вокруг трубы 4 формируется рукав. Далее материал протягивается постоянно движущимися транспортерами 5, устройство непрерывной сварки 6 сваривает края, образуя продольный шов пакетов. На высокопроизводительных упаковочных машинах для образования продольных швов чаще всего используется сварка горячей лентой. Две пары поперечных губок 7–8 и 9–10, сходясь поочередно, образуют поперечные швы, а встроенные в губки ножи 11 и 12 отделяют готовый пакет 13. Схожие решения были заявлены фирмой Ilapak в патентах с приоритетом от 27 января 1986 г., 31 июля 1986 г. и 21 января 1986 г. Вскоре подобную конструкцию запатентовала и Robert Bosch. 

Схема воротниковой упаковочной  машины непрерывного действия с тянущими транспортерами и  двумя парами губок  поперечной сварки (рисунок 2.8) 

2.9 С тянущими транспортерами и одной парой поперечных губок, непрерывного действия (рис.2.9). Отличие данной схемы от предыдущей в том, что на автомате вместо двух - одна пара губок поперечной сварки 7 и 8, которые, сойдясь, сопровождают пакет, а после расхождения поднимаются вверх и снова сходятся. Немного измененная технологическая схема упаковочной части воротникового автомата представлена на рис.2.10. Разница в том, что здесь продольный шов пакетов образуется с помощью губки продольной сварки 7, а не устройства непрерывной сварки. Губка движется синхронно с губками продольной сварки 8 и 9, сопровождая края свернутого в рукав упаковочного материала. Упаковочная машина Vegatroniс 3000 компании Ilapak производительностью до 220 пакетов/мин., работает по схеме, изображенной на рис. 10.

Схема воротниковой упаковочной  машины непрерывного действия с тянущими транспортерами и одной парой поперечных губок (рисунок 2.9) 

Схема воротниковой упаковочной  машины непрерывного действия с тянущими транспортерами, одной парой поперечных губок и движущейся вдоль трубы продольной губкой (рисунок 2.10)

     Автоматы с трех последних схем (рис. 2.8;2.9;2.10) 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.2.8. Отличие состоит в том, что транспортер протяжки с вакуумом один. Продольная сварка осуществляется с помощью горячей ленты (рис.2.11).

Схема использования транспортера протяжки в паре с  устройством сварки горячей лентой (рисунок 2.11) 

     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.2.12). 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.

Схема двухручьевого исполнения воротниковой упаковочной машины периодического действия с тянущими транспортерами (рисунок 2.12) 

     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.2.13. 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.2.1, или такими, которые на каждый цикл работы после расхождения поворачиваются на 90°(рис.2.14). 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.2.15). 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». На воротниковых автоматах можно получить объемные пакеты разнообразной формы, практически не меняя технологических схем.