Наиболее распространенной мягкой потребительской тарой (плёночной тарой) для фасовки и упаковки продуктов и товаров являются пакеты. Они различаются по конфигурации дна, форме корпуса, особенностям горловины. Обычно вместимость пакетов не превышает 3 дм3.
В зависимости от направления подачи в тару упаковываемой продукции различают три типа упаковочных автоматов:
Горизонтальные упаковщики HDL | Вертикальные упаковщики BH | Термоформовочные машины | Другие горизонтальные упаковщики | Другие вертикальные упаковщики |
Пакеты для фасовки и упаковки товаров и продуктов изготавливают из бумаги, однослойных полимерных пленок и из многослойных композиционных материалов.
Подготовка к работе не прерывного производства заключается в установке на автомат рулона пленочного материала с последующей заправкой пленки в основные рабочие узлы, а также в заполнении питателя автомата упаковываемым продуктом. Затем автомат осуществляет в строго определенной технологической последовательности формование, сварку или склеивание мягкой тары, дозировку и фасовку в нее продукции, укладку ее в транспортную тару.
На автоматах вертикального типа упаковывают сухие сыпучие продукты, замороженные овощи, кофе и другие порошкообразные, пастообразные и жидкие вещества. Основными движущими силами процесса заполнения тары являются собственный вес продукции, избыточное давление либо вакуумирование. Получаемую тару из однослойных и многослойных полимерных материалов характеризуют самая высокая гибкость и минимальная жесткость, высокая герметичность и хорошие барьерные свойства. Технологическая схема позволяет реализовать благоприятные условия для сварки и для нанесения печати на внешнюю поверхность пленок.
Автоматы горизонтального типа предназначены главным образом для упаковывания крупной штучной продукции: хлебобулочных и кондитерских изделий, сыра, мяса, фруктов и т. п. Подача товаров в тару осуществляется различными транспортерами, пневматически, а иногда и вручную. Получаемую преимущественно многослойную упаковку отличают высокая гибкость, средняя жесткость, высокие барьерные свойства и герметичность. В таких автоматах хорошие условия для проведения процессов сварки и печати.
Термоформовочные автоматы позволяют упаковывать любые виды продукции всеми возможными методами ее подачи в отформованную часть тары. Нижняя термоформованная часть из однослойного или многослойного полимерного материала является жесткой или полужесткой. Верхняя крышка отличается гибкостью, минимальной жесткостью. Она выполнена, как правило, из многослойного материала, поэтому обладает хорошими барьерными свойствами, способностью к сварке или склеиванию, к различным видам печати.
Схема вертикального способа изготовления мягкой тары с одного рулона приведена на рис. 5.13, а. Пленка сматывается с рулона 1, разрезается пополам и через систему направляющих валиков подается к сварочным элементам 2, конструкция которых позволяет изготавливать одновременно вертикальные и поперечные сварные швы тары 4. Дозатор 3 осуществляет дозировку и вертикальную подачу продукции в тару.
Рис. 5.13. Схема вертикального способа изготовления мягкой тары с одного (а) и с двух (б) рулонов: 1 — рулоны пленки; 2 — сварочные элементы; 3 — бункер с дозатором; 4 — упаковка
В вертикальном способе изготовления мягкой тары с двух рулонов 1 (рис. 5.13, б) оба полотна пленки специальными транспортирующими валиками подаются к узлу сварки 2. Одновременно из бункера с дозатором 3 поступает упаковываемая продукция. Цилиндрическое сварочное устройство 2 осуществляет сварку упаковки 4. 'Кисой способ часто применяют для упаковки таблетируемой продукции. В этом случае таблетки из бункера с дозатором 3 с помощью вибрационных лотков подаются в специальные углубления. Сварочные элементы 2, вращаясь, сваривают пленку вокруг таблеток, образуя упаковку 4.
Вертикальный способ изготовления мягкой тары с формирующим воротником изображен на рис. 5.14, а. Пленка с рулона 1 подается на формующий воротник 5, где сворачивается в трубу вокруг цилиндрической питающей части бункера с дозатором 3. Края пленки свариваются внахлест или встык вертикальной парой электродов 2. После подачи дозированной продукции из бункера 3 упаковка сваривается горизонтальными электродами 2а. Для получения упаковки в виде тетраэдра 4 установка комплектуется второй парой горизонтальных сварочных электродов 26, плоскость сварки которых находится под углом 90° относительно первой пары электродов 2а.
Рис. 5.14. Схема вертикального способа изготовления мягкой тары с формующим воротником (а) и с формующим треугольником (б): 1 — рулон пленки; 2 — сварочные элементы; 3 — бункер с дозатором; 4 — упаковка; 5 — формующий воротник; 6 — формующий треугольник
В вертикальном способе с формующим треугольником пленка из рулона 1 (рис. 5.14, б) подается на формующий треугольник 5, где складывается пополам. Затем она сваривается вертикальными электродами 2. После этого специальными вакуумными присосками или другими устройствами пакет раскрывается и в него поступает продукция 3 из бункера с дозатором. Упакованная продукция 4 герметизируется сваркой на горизонтальных электродах 2а и отрезается.
Разновидностями горизонтального способа изготовления мягкой тары являются способы с формующим треугольником и роторный.
Схема горизонтального роторного споособа приведена на рис. 5.15. Пленка с рулона 1 поступает на формующий треугольник 5 и складывается пополам. На термосварочном роторе 2выполняются вертикальные сварочные швы. После этого при необходимости горизонтальными сварочными электродами 2а выполняются нижние швы. На укупорочном барабане пакеты отрезаются вертикальными ножами 26 и захватной цепью подаются к бункерам с дозаторами 3, где осуществляется их заполнение продукцией. Упакованная продукция герметизируется сваркой верхними горизонтальными сварочными электродами 2в.
В зависимости от схемы подачи пленки на упаковочных автоматах горизонтального типа различают способы изготовления мягкой тары с одного рулона и с двух рулонов.
Рис. 5.15. Схема горизонтального роторного способа изготовления мягкой тары: 1 — рулон пленки; 2 — сварочный ротор; 2а — нижние горизонтальные сварочные электроды; 2в — верхние горизонтальные сварочные электроды; 3 — бункеры с дозаторами; 4 — упаковка; 5 — формующий треугольник
Схема изготовления мягкой тары на упаковочном автомате горизонтального типа с одного рулона приведена на рис. 5.16. Пленка с рулона 1 поступает на узел горизонтальной подачи упаковываемого продукта 2. Затем края пленки заворачивают и состыковывают посередине в узле сварки продольного шва 3, при этом упаковываемый продукт оказывается внутри. После этого осуществляют сварку поперечных швов 4 и отрезку упаковки 5.
Рис. 5.16. Схема способа изготовления мягкой тары на упаковочном автомате горизонтального типа с одного рулона: 1 — рулон пленки; 2 — упаковываемый продукт; 3 — сварка продольного шва; 4 — сварка поперечного шва и отрезка; 5 — упаковка
Рис. 5. 17. Схема способа изготовления мягкой тары на упаковочном автомате горизонтального типа с двух рулонов: 1 — рулоны пленки; 2 — упаковываемый продукт; 3 — сварка продольных и поперечных швов; 4 — отрезка; 5 — упаковка
В способе изготовления мягкой тары на упаковочном автомате горизонтального типа с двух рулонов 1 (рис. 5.17) упаковываемый продукт 2 подают между пленками. Сварку продольных и поперечных швов 3 обычно осуществляют одновременно с помощью сварочного устройства цилиндрической формы. После отрезки 4 получают упаковку 5.
Таким образом, важнейшими технологическими процессами изготовления мягкой тары являются печать, сварка, склеивание, дозирование продукции и отрезка.