Szybki i precyzyjny transport produktów

„Największe sieci handlowe i światowi potentaci w branży opakowań chcą w ciągu najbliższych kilku lat ukończyć proces przechodzenia na opakowania przyjazne dla środowiska” – twierdzi Markus Schmachtel, szef działu projektowania i inżynierii w firmie Wolf. Od założenia w 1988 r. firma Wolf dostarczyła ponad 3000 maszyn do napełniania i pakowania, zyskując sobie uznanie, zwłaszcza w branży spożywczej. Spoglądając wstecz na swoją równie długą karierę w branży technologii opakowań, Schmachtel wspomina liczne przełomowe momenty, których był świadkiem. „Zazwyczaj inżynier projektant próbuje rozwiązać nowe problemy, stosując podejście mechaniczne. Rosnąca różnorodność typów i materiałów opakowaniowych sprawia jednak, że maszyny pakujące potrzebują rozwiązań transportowych, które są znacznie bardziej elastyczne i precyzyjne w kontakcie z produktem niż dotychczas stosowane czysto mechaniczne przenośniki łańcuchowe.

Wolf oferuje maszynę do pionowego formowania, napełniania i zgrzewania (form fill seal, FFS) – z łatwym przełączaniem wszystkich powszechnie używanych typów torebek, w tym torebek płaskich lub klockowych z fałdami, a także torebek stojących z zaklejonymi brzegami. Do tej pory podłączone do maszyny FFS urządzenie zamykające torebki od góry, transportowało produkty za pomocą sprzężonych łańcuchów z popychaczami tworzącymi przedziały na torebki. Przy zastosowaniu tej konstrukcji torebki są popychane w pozycji stojącej wraz z całym mechanizmem transportowym, zsynchronizowanym z taktowaniem maszyny FFS. W miarę przemieszczania się torebek, ich denka przesuwają się po płycie podstawy systemu transportowego.

Ze względów marketingowych i środowiskowych papier zyskuje coraz większą popularność jako materiał opakowaniowy. Jednak zwłaszcza przy większych prędkościach transportowych denka torebek papierowych mogą być poddawane zbyt dużym naprężeniom lub same torebki mogą ulec odkształceniu z powodu sił ścinających. Problemy te dotyczą szczególnie grubych i sztywnych rodzajów papieru. „Można ograniczyć skalę problemu deformacji torebek, nakładając specjalną powłokę na ich powierzchnie” – wyjaśnia Schmachtel. „Jednak powłoka z czasem zużywa się i powoduje zanieczyszczenie środowiska produkcyjnego. Coraz więcej firm zakazuje nawet stosowania takich powłok w swoich halach produkcyjnych. Coraz więcej firm zakazuje nawet stosowania takich powłok w swoich halach produkcyjnych, zatem nasi klienci z pewnością docenią rozwiązanie w zakresie transportu produktów, które praktycznie nie wiąże się ze zużyciem materiałów.”

Aby przygotować się na przyszłe wyzwania, konstruktor maszyn zdecydował się opracować nową zamykarkę górną. Testowano różne systemy elastycznego transportu, oceniając je pod względem ładowności, obsługi wózków i wsparcia udzielanego przez dostawców. Ostatecznie wybór padł na system SuperTrak firmy B&R z silnikami liniowymi z wydłużonym stojanem – specjalnie zaprojektowany dla zwiększenia wydajności.

Wariant z pojedynczą zamykarkę górną w kombinacji z jedną lub dwoma maszynami FFS i odpowiednim dozownikiem miał zapewnić możliwość wytwarzania, napełniania i zgrzewania do 80 torebek na minutę. W wariancie dupleks zamierzonych wydajność miała wynosić do 130 torebek na minutę.

Kolejnym celem była obsługa szerokiej gamy rodzajów torebek, materiałów i metod zamykania przy jak najmniejszym wysiłku potrzebnym na przezbrojenie. Chodziło o zapewnienie możliwości wyboru – zgodnie z wymaganiami rynku – spośród różnych wariantów zamknięcia, takich jak zamknięcie za pomocą przylepnej etykiety, zamknięcie szczytowe, zamknięcie typu „rider top” lub zamknięcie z zaciskiem.

Warunkiem jest przekazywanie torebek uformowanych, napełnionych i zamkniętych przez maszynę FFS do systemu transportowegoj, który przenosi je do różnych stacji obróbczych. W przypadku torebek krzyżowych zamykanych za pomocą przylepnej etykiety stacje te formują górną część, dociskają ją, obcinają, zamykają i zawijają. Efektem końcowym jest zwarte opakowanie, bez zbędnej przestrzeni u góry. Na koniec złożona górna część jest przytwierdzana do uformowanej w graniastosłup torebki za pomocą przylepnej etykiety.

Dzięki swobodnie programowanym profilom ruchu projektanci mają większą swobodę w organizacji stacji obróbczych – mogą je pomijać lub dodawać nowe, stosownie do potrzeb. Jednym ze sposobów wykorzystania tego rozwiązania jest podwojenie czasu pracy stacji w celu zwiększenia wydajności lub osiągnięcia docelowego czasu cyklu. Można to zrobić bez konieczności posiadania dwóch stacji, jak w przypadku systemu ze stałym przenośnikiem łańcuchowym.

Programowalne profile ruchu umożliwiają również przetwarzanie wielu rodzajów opakowań lub materiałów na tej samej linii przy minimalnym nakładzie pracy, poprzez dodanie lub pominięcie etapów przetwarzania dla niektórych torebek. To sprawia, że zamykarka z systemem transportowym SuperTrak jest idealnym kompanem elastycznej maszyny FFS firmy Wolf:

„SuperTrak umożliwia zwiększenie wydajności lub obsługę różnych produktów przy minimalnych kosztach dodatkowych” – dodaje Schmachtel. „Ułatwia również integrację z istniejącą linią produkcyjną, a dostosowywane profile ruchu dają nam większą swobodę w zakresie umiejscowienia stacji przeładunkowych dołączonych do maszyny FFS lub pakowarki. Cały układ systemu można łatwo dostosować do warunków zakładu.” Modułowa konstrukcja szyn systemu SuperTrak zapewnia konstruktorowi dodatkową swobodę przy projektowania układu maszyny. „Możemy łatwo wydłużać lub skracać linię zamykania i odpowiednio dostosowywać liczbę wózków” – mówi Schmachtel. „Elastyczność zmiany prędkości i kierunku ruchu ułatwia dostosowanie się do nowych wymagań.”