تفاوت های ساختاری اصلی بین دستگاه شکل دهی سطل کاغذی و دستگاه شکل دهی کاسه کاغذی چیست؟ مقدمه

در ابتدا، سطل های کاغذی و کاسه های کاغذی مانند اقوام نزدیک به نظر می رسند. هر دو از مقوا با پوشش پلی اتیلن ساخته شده اند. همه با حرارت مهر و موم شده است. هر دو به صنعت بسته بندی مواد غذایی خدمت می کنند. اما ماشین‌هایی که آنها را می‌سازند، طراحی‌های مکانیکی بسیار متفاوتی دارند. درک این تفاوت‌های ساختاری برای تولیدکنندگان برای انتخاب تجهیزات، مهندسان تولید برای برنامه‌ریزی خطوط چند محصول و خریداران بسته‌بندی برای درک اینکه چرا هزینه‌های ابزار و زمان‌های تولید برای این دو نوع کانتینر متفاوت است، مهم است.

نقطه شروع: هندسه ظرف ماشین را تعریف می کند
هر تفاوت ساختاری بین دستگاه قالب گیری بشکه کاغذی و دستگاه قالب گیری کاسه کاغذی از یک تفاوت اساسی در محصول نهایی ناشی می شود: زاویه مخروطی و ارتفاع دیوار.
کاسه کاغذی یک ظرف کم عمق و عریض با شیب ملایم (بر خلاف زاویه عمودی دیواره جانبی) است. نسبت ارتفاع به قطر آن کوچک است، معمولاً 0.4:1 تا 0.7:1. فضای خالی که دیواره کناری کاسه را تشکیل می دهد یک فن نسبتاً صاف است.
سطل کاغذی، از سوی دیگر، ظرفی بلند و عمیق با دیواره تقریباً مستقیم است. نسبت ارتفاع آن معمولاً 0.8:1 تا 1.5:1 یا بالاتر است. یک سطل کاغذی بزرگ را برای مرغ سرخ شده، ذرت بو داده یا بستنی شل تصور کنید. دیواره کناری شکل منحنی بلندتر و تیزتر است. قطر پایه نیز بسیار کوچکتر از دهانه است.
این تفاوت‌های شکل بر هر قسمت از هر دو نوع ماشین تأثیر می‌گذارد.

1. سیستم تغذیه و برش خالی
دستگاه کاسه کاغذ
در یک دستگاه شکل دهی کاسه کاغذی، قسمت خالی دیواره کناری دارای یک قوس پهن و یک عمق شعاعی کم است. سیستم‌های تغذیه{1}}چه با استفاده از-قطعات ناهموار از قبل برش‌شده یا یک قالب دوار درون خطی-برش‌دهنده{4}}زبری را با عرض در مقایسه با ارتفاع آنها پردازش می‌کنند. انتخاب کنید و این شکاف ها را در امتداد یک مسیر عمدتاً افقی به ایستگاه قالب گیری قرار دهید یا مکش کنید.
دستگاه شکل دهی سطل کاغذی
ایندستگاه شکل دهی سطل کاغذیباید با عمق شعاعی (ارتفاع) بسیار بیشتر از ناهموار مقابله کند. ارتفاع قوس بشکه بلند می تواند 2-3 برابر کاسه ای با همان قطر باشد. این امر نیاز بالاتری را برای سفتی خالی در فرآیند حمل و نقل ایجاد می کند. قسمت های بلندتر راحت تر خم می شوند یا خم می شوند. این ممکن است منجر به ناهماهنگی هسته های تشکیل دهنده شود.
برای رفع این مشکل، ماشین‌های قالب‌گیری بشکه معمولاً شامل موارد زیر طراحی می‌شوند:

• آرایه فنجان مکش گسترده تر برای پشتیبانی از ارتفاع کامل خالی
• کانال های انتقال خالی را با ریل راهنمای پشتیبانی جانبی هدایت کنید
• سیستم‌های موقعیت‌یابی خالی-سرویو{1}}با دقت بالاتر. اینها تضمین می‌کنند که بسته‌بندی بلند و خالی مستقیماً به سنبه می‌رود.

سیستم‌های برش دوار درون خطی در ماشین‌های سطلی باید قالب‌های برش بزرگ‌تر و چرخه‌های کششی مواد طولانی‌تری داشته باشند.

2. سنبه شکل دهنده (مرگ هسته)
این آشکارترین تفاوت ساختاری بین دو نوع ماشین از لحاظ بصری است.
سنبه دستگاه کاسه کاغذی
سنبه{0}}کاسه‌ای شکل یک ابزار مخروطی نسبتاً چمباتمه‌دار- است. از آنجایی که دیواره کناری کاسه کوتاهتر است، سنبه نیازی به گسترش عمودی قابل توجهی ندارد. عملیات بسته‌بندی{4}}تا کردن لبه‌های ناهموار و گرم کردن آنها در امتداد درز کناری آنها-در یک فاصله کوتاه عمودی تکمیل می‌شود.
سنبه در یک کاسه{0}}شکل معمولاً در یک ترتیب قالب‌گیری از بالا-پایین عمل می‌کند: بلنک زیر سنبه است، سنبه پایین می‌آید تا خالی شود و بال‌های بسته‌بندی قسمت خالی را دور مخروط تا می‌کنند و سنبه را قبل از جمع شدن می‌بندند.
سطل کاغذی دستگاه شکل دهی سنبه
سنبه دستگاه شکل دهی سطل کاغذی بلندتر و باریک تر است. همچنین برای مقابله با نیروهای خمشی بالاتر از بسته بندی یک مقوای سفت و بلند در اطراف سطح مخروطی تقریباً مستقیم قوی تر است.
دستگاه سطل معمولاً به ترتیب بسته بندی از پایین-بالا یا عرضی شکل می گیرد:

• قسمت خالی از پایین سنبه به سمت بالا پیچیده می شود. یا هر دوی آنها را کنار بگذارید.
• ایستگاه آب بندی درز جانبی باید ارتفاع کامل درز را تحمل کند. اندازه سطل های بزرگ می تواند 150-250 میلی متر باشد.
• در فرآیند آب بندی، نیروی گیره بیشتری برای صاف نگه داشتن بیلت روی سنبه مورد نیاز است. سربار به شدت عقب می راند.

همچنین، سیستم نمایه سازی سنبه در یک ماشین سطلی باید تراز زاویه ای محکم تری داشته باشد. هر گونه پیچ و تاب در ابتدای بسته بندی بیش از ارتفاع درز بلندتر بدتر می شود.

3. پایه تشکیل و سیستم درج
هر دو نوع ماشین باید در یک دیسک پایه دایره‌ای از قبل بریده شده{0} قرار داده شوند و در پایین دیواره جانبی شکل‌دار مهر و موم شوند. اما سیستم درج پایه از نظر شکل و زمان بسیار متفاوت است.
درج پایه کاسه کاغذی
در دستگاه کاسه، قطر دیسک پایه نسبت به ارتفاع ظرف بسیار زیاد است. پایه معمولاً از زیر به فنجان شکل دهنده فشار داده می شود، در حالی که دیواره جانبی روی سنبه باقی می ماند. یک ابزار فلنج و پیچ‌شکن، پایه دیواره جانبی را به سمت داخل روی دیسک پایه می‌چرخاند. این باعث ایجاد قفل های مکانیکی می شود. گرما یا انرژی اولتراسونیک مهر و موم را کامل می کند.
از آنجایی که کاسه کم عمق است، پایه یک مسیر کوتاه را وارد می کند. فشرده سازی پایه زیاد نیازی ندارد. سیستم تغذیه اولیه-معمولاً یک دیسک چرخان-مجله‌ای شکل با یک پیکاپ خلاء-با سرعت گردش بالا عمل می‌کند تا با سرعت شکل‌دهی سریع دستگاه کاسه مطابقت داشته باشد.
درج پایه دستگاه شکل دهی سطل کاغذی
در دستگاه قالب گیری بشکه کاغذی، دیسک پایه کوچکتر از ارتفاع کل ظرف است. در یک حفره عمیق از یک استوانه جانبی تشکیل شده قرار می گیرد. این نیاز به یک سفر طولانی تر به پایه پانچ دارد تا دیسک را به عمق مناسب دیواره جانبی بلند فشار دهد.
ابزارهای اصلی پیچش و شکل دهی فلنج باید در داخل ظرف قرار گیرند. فلنج-ابزار نورد نیز به اشکال مختلف موجود است. این برای کار در فضای کوچکتر در پایه یک استوانه بلند و باریک طراحی شده است. این با شکل باز شدن یک کاسه کم عمق متفاوت است.
سرعت عملکرد سیستم درج پایه سطلی معمولاً کمتر از آن سیستم پایه کاسه است. هرچه هر ماشین بیشتر حرکت کند، حداکثر سرعت کمتر می شود.

4. ایستگاه نورد لبه بالا
لبه‌های بالایی کاسه‌ها و سطل‌ها به صورت مکانیکی به سمت بیرون غلت می‌شوند تا یک شکل لبه‌ای گرد و تقویت‌شده ایجاد کنند که شکل خود را حفظ کرده و یک پوشش مهر و موم شده ایجاد می‌کند.
کاسه ماشین رینگ نورد
لبه های غلتکی از ابزار لبه نسبتا کوتاه استفاده می کنند. این ابزار در مدت زمان بسیار کوتاهی با لبه کاسه تماس کامل برقرار می کند. از آنجایی که کاسه از نظر ارتفاع گسترده تر است، ابزار نورد می تواند پهن یا کم باشد.
نورد رینگ ماشین سطل
چرخاندن لبه دستگاه قالب گیری بشکه کاغذی به دلیل شکل آن دشوار است. لبه‌های بشکه - اگرچه از نظر قطر شبیه به بسیاری از رینگ‌های کاسه - در بالای یک استوانه بلند و باریک قرار داشتند. ابزار نورد باید لبه را به طور یکنواخت بدون خم کردن دیواره جانبی بلند زیر فشار دهد.
رینگ های سطل معمولاً توسط سیلندرها یا کلاف های چرخان نورد می شوند. بشکه شکل در برابر درام تشکیل شده چرخید. این یک رول ثابت لب ها را می دهد. اما به ایستگاه نمایه سازی چرخشی پیچیده تری نسبت به ابزار ثابت ساده تر مورد استفاده در اکثر ماشین های کاسه ای نیاز دارد.
قفس یا سوکتی که از درام در هنگام نورد رینگ حمایت می کند باید با قطر بیرونی درام مطابقت داشته باشد. این امر از بیضوی شدن سطل تحت نیروی غلتش جلوگیری می کند.

5. قاب ماشین و معماری درایو
ترکیب این تفاوت‌های مکانیکی منجر به طراحی‌های مکانیکی کاملاً متفاوت می‌شود:

الزامات ساختاری بیشتر قالب‌گیری بشکه - زبری بیشتر، پایه عمیق‌تر، درزهای طولانی‌تر - معمولاً به معنای حداکثر سرعت تولید کمتر از قالب‌گیری کاسه‌ای در همان سطح هزینه است.

6. تفاوت های سیستم آب بندی حرارتی
هر دو نوع ماشین از هوای گرم یا ابزارهای گرمایشی برای درزبندی درزهای جانبی مقوایی با پوشش پلی اتیلن و فلنج های بستر استفاده می کنند. اما تنظیمات آب بندی حرارتی متفاوت است:

• درز جانبی: ماشین آلات سطل باید برای درزهای طولانی تر در هر چرخه گرم و آب بندی شوند. درزهای طولانی تر به زمان توقف بیشتر (برای کاهش سرعت) یا منطقه گرمایش طولانی تر با چندین بخش گرمایش نیاز دارند.
• آب بندی درز پایین: ابزار آب بندی طولانی تری برای عمق بشکه مورد نیاز است. این ابزارها باید کنترل دما دقیق تری داشته باشند تا از گرم شدن بیش از حد دیواره پایینی جلوگیری شود.
• ضخامت مقوا: بشکه خالی معمولاً سنگین تر از بشکه خالی است (320-450 گرم در متر). این به گرمای بیشتر و زمان تماس آب بندی طولانی تری نیاز دارد.

نتیجه گیری
بشکه کاغذ یک دستگاه شکل دهی سطل کاغذی و ساختار دستگاه قالب گیری کاسه کاغذ کوچک نیست. آنها از نیازهای مکانیکی بسیار متفاوت بر اساس شکل ظرف می آیند. ترکیبی از ارتفاع خالی، عمق سنبه، محدوده درج پایه، هندسه لبه و طول درز، کار اولیه یکسانی را به دستگاه می دهد، اما طراحی دقیق تقریباً برای هر قسمت متفاوت است.
برای سازندگان بسته‌بندی که به دستگاه‌ها نگاه می‌کنند، انتخاب بین دو نوع ماشین باید با مشخصات مشخص محصول-اندازه ظرف، ارتفاع دیوار و خروجی هدف-به جای ترجیح عمومی برای یک نوع ماشین شروع شود. ماشین‌هایی که برای تولید سریع کاسه استفاده می‌شوند به خوبی کار نخواهند کرد یا برای تشکیل سطل‌های عمیق از آن‌ها ارزان استفاده می‌شوند. همین را می توان در مورد دیگری گفت.
درک این تفاوت ها به خریداران کمک می کند تا سوالات درست را بپرسند. این به آنها کمک می کند تا هزینه های ابزار را به درستی تخمین بزنند. همچنین به آنها کمک می کند از اشتباه پرهزینه انتخاب پلت فرم اشتباه برای خط تولید خود جلوگیری کنند.

مراجع اولیه:

• نمادها و قراردادهای ISO 15223-1 - برای مستندات ماشین آلات بسته بندی
• TAPPI T 822 - تست خرد شدن حلقه برای مقوا (سفتی فشاری مواد پایه)
• EN 15593 - الزامات بهداشتی ماشین آلات بسته بندی برای برنامه های کاربردی تماس با مواد غذایی
• ظروف کاغذی GB/T 27589-2011 - برای استفاده از مواد غذایی (معیارهای ابعادی و مواد استاندارد ملی چین -)
• FDA 21 CFR Part 176 - افزودنی‌های غیرمستقیم مواد غذایی: اجزای کاغذ و مقوا (تطابق با پوشش PE برای بسته‌بندی در تماس با مواد غذایی)
• TAPPI T 410 - Grammage of Paper and Paperboard (تأیید مشخصات مواد اولیه)