Söögiriistade pakkimismasin on automaatne süsteem, mis loeb, paigutab ja pakib kahvlid, noad, lusikad ja kõrred levitamiseks suletud kilepakkidesse. Need masinad võivad pakkida ühte tüüpi riistu või segatud söögiriistade komplekte. Näiteks võib üks pakk sisaldada kahvlit, nuga ja salvrätikut. Masin vajab loendamiseks, korrastamiseks ja sulgemiseks erinevaid meetodeid, mis põhinevad tootetüübil.
Ühekordselt kasutatavate söögiriistade kasutamine on kasvanud, kuna laienenud on toidu kohaletoimetamine, lennufirma toitlustus ja asutuste söögikoht. Sissepritsevormimismasinad võivad toota sadu tükke minutis. Ilma sobiva pakkimisprotsessita võivad valmis söögiriistad koguneda lahtiselt konteineritesse. Söögiriistad ei ole samuti kaitstud ja neid ei saa tarnida üksikpakkidena. Pakkimismasin lahendab selle probleemi.
Etapp 1 - Söötmine ja orienteerumine
Esimene väljakutse, mille söögiriistade pakkimismasin lahendab, on lahtiste riistade teisaldamine ühte ritta. Tööstuses on levinud kaks sööturitüüpi:
Vibreerivates kausisööturites kasutatakse koonusekujulises{0}}kausis spiraalset rada. Vibratsioon viib riistad rajal ülespoole. Mehaanilised juhikud suruvad valesti asetatud tükid kaussi tagasi. Väljalaskerenni jõuavad ainult õigesti asetatud nõud. Kausisööturid töötavad hästi lusikate ja kahvlitega. Nugasid võib nende kuju tõttu olla raskem käsitseda. Neil võib olla vaja eraldi rada.
Tsentrifugaalsööturid kasutavad vertikaalset ketast, mis pöörleb määratud kiirusega. Tsentrifugaaljõud liigutab riistu välimise rõnga poole. Seejärel asetage taskud või juhikud õigesse suunda. Tsentrifugaalsööturid võivad töötada kiiremini kui kaussisööturid. Sageli käitlevad 200–400 tükki minutis. Nad on riista kuju suhtes tundlikumad. Samuti vajavad nad täpseid ümberlülitusosi, kui tootetüüp muutub.
Segapakkide puhul võib korraga töötada mitu sööturit. Iga söötja varustab ühte tüüpi esemeid. Voogudega liitub kombineeriv konveier. Üks kahvel, üks nuga,
Etapp 2 - Loendamine ja rühmitamine
Pärast seda, kui nõud sööturist lahkuvad, liiguvad nad loendusjaama. Optilised andurid, tavaliselt infrapuna-fotoelektrilised andurid, tuvastavad iga tüki, kui see läbib valguskiire. Kontroller lisab iga tüki kohta ühe arvu. Kui seatud arv on saavutatud, annab kontroller signaali ümbersuunajale või väravale, et viia partii pakkimisjaama.
Mitme -kaubapakkide puhul on igal söötmisrajal oma loendur. Masin ootab, kuni kõik sõidurajad tarnivad vajalikud kogused. Seejärel liigub partii edasi. Servo-ajamiga süsteemid suudavad diverteri väravat juhtida täpsemalt kui vanemad pneumaatilised süsteemid. Servomootorid suudavad positsioneerida värava millimeetri{6}}taseme korratavusega. See aitab vähendada loendusvigu, lühikesi pakke ja lisatükke.
Mõned täiustatud masinad kasutavad pärast loendamist ka nägemissüsteemi. Kaamera teeb grupeeritud komplektist pildi. Süsteem võrdleb pilti võrdluspildiga. Kui lusikas on puudu või lisakahvel on olemas, liigub partii tagasilükkamisrenni. See hoiab ära vale pakendi sulgemise ja saatmise.
Etapp 3 - Filmi söötmine ja vormimine
Söögiriistade pakkimismasin pakib loendatud söögiriistad pidevast rullist painduvasse kilesse. Film läbib tavaliselt järgmisi etappe:
Lõdvestu. Mootoriga rull toidab kilet masina tsüklile vastava kiirusega. Tantsurull hoiab kile pinge stabiilsena. See aitab vältida venitamist ja kortsude teket.
Prindi registreerimine. Kui filmile on trükitud graafika, loeb fotoandur registreerimismärke. Süsteem reguleerib kile etteannet nii, et trükis oleks igal pakendil õiges asendis.
Moodustamine. Kile läbib moodustava krae. See lehtri{2}}kujuline metalljuhik voldib lameda kile söögiriistade ümber toruks. Krae suurus määrab paki laiuse. Erineva suurusega pakend võib vajada erinevat vormimiskraed ja uut pikisuunalise tihendi seadistust.
Pikisuunaline tihend. Soojendusega varras või pöörlev tihenduslõug ühendab kattuvad kile servad mööda toru. See loob pideva suletud toru.
Lamedate padjapakkide puhul sulgeb mõlemad otsad teine paar tihendusvardaid. Murdega või kolme -külg-tihendiga pakendite puhul lõigatakse kile enne vormimist vajaliku pikkusega. See annab rohkem vorminguvalikuid, kuid võib vähendada tootmiskiirust.
Etapp 4 - Tihendamine ja lõikamine
Viimases sulgemisetapis eraldatakse pakendid ja suletakse otsad. Levinud on kaks meetodit:
Impulsstihendus kasutab soojust ainult tihendustsükli ajal. Nikroomtraat soojendab kile tihendustemperatuurini. Polüpropüleeni puhul on see tavaliselt 150 kuni 190 kraadi. Masin hoiab kilet 0,3–1,5 sekundit sõltuvalt kile paksusest. Seejärel jahtub tihend rõhu all, enne kui masin selle vabastab. Impulsstihendus loob puhtad ja kitsad tihendusjooned. See töötab hästi ka kuumustundlike{10}filmidega.
Pidev pöörlev tihendus kasutab soojendusega rattaid, mis pöörlevad kiletoru liikumisel vastu. Rattad hoiavad ühtlast temperatuuri. See võimaldab suuremat tootmiskiirust, kuna puudub tihenduspaus. Pöördtihendus töötab hästi kiiretel-liinidel, mis kasutavad ühtlast kilet kiirusel 80–150 pakki minutis. See annab kiletüüpide vahetamisel vähem paindlikkust.
Pärast tihendamist eraldab pakid mehhaanilise või ultraheliga lõiketera. Valmis pakk liigub väljavoolukonveierile. Seejärel võib see enne ümbrise pakkimist läbida metallidetektori ja kontrollkaalu.
Pakendi toimivust mõjutavad tegurid
Selle seadme hea toimimine sõltub mitmest tegurist, mida rajatise juhid peaksid jälgima:
Filmi spetsifikatsioon.Polüpropüleen (PP) on tavaline ühekordselt kasutatavate söögiriistade ümbrismaterjal. Sellel on hea jäikus, selgus ja kuumus{1}}tihendamine. Paljude turgude reeglid suurendavad kompostitavate kilede kasutamist. EN 13432 järgi sertifitseeritud kiled võivad vajada madalamat tihendustemperatuuri ja pikemat tihendusaega. See võib vähendada tootmiskiirust 15% kuni 25% võrreldes sama masina standardse PP-kilega.
Toote konsistents.Sissepritsega-valatud söögiriistadel võib olla välk, mis on õhuke liigne materjal piki eraldusjoont. Välk võib koguneda sööturi radadele ja põhjustada ummistusi või loendusvigu. Hea vormi kvaliteet aitab hoida pakkimisliini tõrgeteta.
Keskkonnatingimused.Temperatuur ja niiskus võivad mõjutada filmi jõudlust. Ilma kliimaseadmeta ruumides võib tihendustugevus ja kile pinge erinevatel aastaaegadel muutuda. Operaatoritel võib tekkida vajadus reguleerida temperatuuri sätteid ja tantsija rulliku survet.
Õigusnormide järgimine.Ameerika Ühendriikides on toiduga{0}}kontaktpakendid hõlmatud FDA 21 CFR osa 175 liimide ja katete ning 21 CFR osa 178 teatud polümeeride ja nendega seotud materjalidega. Euroopa Liidus kehtestab määrus (EÜ) nr 1935/2004 reeglid toiduga kokkupuutuvate materjalide kohta. Need materjalid ei tohi vabastada aineid tasemel, mis võib kahjustada inimeste tervist. Nendel turgudel kasutatavad masinad peaksid kasutama sobivat roostevaba terast,{10}}toidukvaliteediga polümeere ja määrdeaineid, mis vastavad nõutavatele reeglitele.
Korduma kippuvad küsimused
Kui kiiresti saab söögiriistade pakkimismasin töötada?Polüpropüleenkilet kasutavate üksikute -kaubasarjade arv võib pideva pöörleva tihendamise korral jõuda 80–120 pakki minutis. Segapakiliinid töötavad tavaliselt 40–70 pakki minutis. Need jooksevad aeglasemalt, kuna mitu söödarada peavad enne iga tsüklit koos töötama.
Kas üks masin saab kahvleid, nuge ja lusikaid vaheldumisi käsitseda?Jah, määratud suurusvahemikus. Sööturi osi ja vormimiskraed saab reguleerida või vahetada. Magustoidukahvlilt supilusikale üleminek võib nõuda söödakaussi vahetamist. Selleks võib kuluda 20–40 minutit. Pakendi suuruse muutmine võib nõuda uut vormimiskrae ja tihendusvarda rõhu reguleerimist.
Millised filmitüübid sobivad?Enamik masinaid suudab töödelda polüpropüleeni, polüetüleeni ja lamineeritud kilesid. Kasutatakse ka EN 13432 sertifikaadiga kompostitavaid kilesid. Need kiled vajavad erinevaid tihendusseadeid. Paber{4}}põhinevaid laminaate kasutatakse ka ühekordselt kasutatavate plastipiirangutena vastavalt direktiivile (EL) 2019/904.
Kui palju hooldust masin vajab?Igapäevane hooldus hõlmab tihendusvarraste kilejääkide puhastamist ja sööturiradade kulumise kontrollimist. Iganädalased kontrollid peaksid hõlmama servo joondamist, anduri tööd ja lõiketera teravust. Tihenduslõuad ja söötmiskausid on tavalised kuluvad osad. Nende kasutusiga on tavaliselt 6 kuni 18 kuud olenevalt tootmismahust.
Allikad
- Euroopa Standardikomitee. EN 13432:2000 – Nõuded kompostimise ja biolagunemise teel taaskasutatavatele pakenditele. CEN, 2000.
- Euroopa Parlament ja nõukogu. Direktiiv (EL) 2019/904 teatavate plasttoodete keskkonnamõju vähendamise kohta. Euroopa Liidu Teataja, 2019.
- Euroopa Parlament ja nõukogu. Määrus (EÜ) nr 1935/2004 toiduga kokkupuutumiseks ettenähtud materjalide ja esemete kohta. Euroopa Liidu Teataja, 2004.
- USA Toidu- ja Ravimiamet. 21 CFR, osa 175 – kaudsed toidulisandid: liimid ja katete komponendid. Föderaalmääruste koodeks.
- USA Toidu- ja Ravimiamet. 21 CFR, osa 178 – kaudsed toidulisandid: polümeerid. Föderaalmääruste koodeks.
- Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon. ISO 22000:2018 – Toiduohutuse juhtimissüsteemid: nõuded mis tahes organisatsioonile riigis
