Máquinas envasadoras de formado, llenado y sellado vertical (VFFS)se utilizan hoy en día en casi todas las industrias, por una buena razón: son soluciones de embalaje rápidas y económicas que conservan un valioso espacio en la planta.
Ya sea que sea nuevo en el mundo de la maquinaria de embalaje o que ya tenga varios sistemas, es probable que sienta curiosidad por saber cómo funcionan. En este artículo, explicamos cómo una máquina de formado, llenado y sellado vertical convierte un rollo de película de embalaje en una bolsa terminada lista para colocar en los estantes.
Las máquinas empacadoras verticales simplificadas comienzan con un gran rollo de película, le dan forma de bolsa, la llenan con producto y la sellan, todo de manera vertical, a velocidades de hasta 300 bolsas por minuto. Pero hay mucho más que eso.
1. Transporte y relajación de películas
Las máquinas de envasado vertical utilizan una sola hoja de material cinematográfico enrollada alrededor de un núcleo, normalmente denominada material en rollo. La longitud continua del material de embalaje se denomina banda de película. Este material puede variar desde polietileno, laminados de celofán, laminados de papel de aluminio y laminados de papel. El rollo de película se coloca sobre un conjunto de eje en la parte trasera de la máquina.
Cuando la máquina envasadora VFFS está en funcionamiento, la película generalmente se retira del rollo mediante cintas transportadoras de película, que están ubicadas al costado del tubo formador que se encuentra en la parte delantera de la máquina. Este método de transporte es el más utilizado. En algunos modelos, las propias mordazas de sellado agarran la película y la arrastran hacia abajo, transportándola a través de la máquina envasadora sin el uso de correas.
Se puede instalar una rueda de desenrollado de superficie accionada por motor opcional (desbobinado eléctrico) para impulsar el rollo de película como ayuda para el accionamiento de las dos correas de transporte de película. Esta opción mejora el proceso de desenrollado, especialmente cuando los rollos de película son pesados.
2. Tensión cinematográfica
VFFS-packaging-machine-film-unwind-and-feeding Durante el desenrollado, la película se desenrolla del rollo y pasa sobre un brazo oscilante que es un brazo pivotante con peso ubicado en la parte trasera de la máquina empacadora VFFS. El brazo incorpora una serie de rodillos. A medida que la película se transporta, el brazo se mueve hacia arriba y hacia abajo para mantener la película bajo tensión. Esto asegura que la película no se desplace de un lado a otro mientras se mueve.
3. Impresión opcional
Después del bailarín, la película pasa a través de la unidad de impresión, si hay alguna instalada. Las impresoras pueden ser de tipo térmico o de chorro de tinta. La impresora coloca fechas/códigos deseados en la película, o puede usarse para colocar marcas de registro, gráficos o logotipos en la película.
4. Seguimiento y posicionamiento de la película
vffs-packaging-machine-film-tracking-positioningUna vez que la película ha pasado por debajo de la impresora, pasa por la fotocélula de registro. El fotocélula de registro detecta la marca de registro en la película impresa y, a su vez, controla las correas desplegables en contacto con la película en el tubo de formación. El fotocélula de registro mantiene la película en la posición correcta para que se corte en el lugar apropiado.
Luego, la película pasa por los sensores de seguimiento de la película que detectan la posición de la película mientras viaja a través de la máquina empacadora. Si los sensores detectan que el borde de la película se sale de su posición normal, se genera una señal para mover un actuador. Esto hace que todo el carro de la película se desplace hacia un lado u otro según sea necesario para que el borde de la película vuelva a la posición correcta.
5. Formación de bolsas
vffs-packaging-machine-forming-tube-assemblyDesde aquí, la película ingresa a un conjunto de tubo formador. Cuando llega a la cima del hombro (collar) en el tubo formador, se dobla alrededor del tubo de modo que el resultado final es un trozo de película con los dos bordes exteriores de la película superpuestos entre sí. Este es el comienzo del proceso de formación de la bolsa.
El tubo formador se puede configurar para hacer un sello de solapa o de aleta. Un sello de solapa se superpone a los dos bordes exteriores de la película para crear un sello plano, mientras que un sello de aleta une el interior de los dos bordes exteriores de la película para crear un sello que sobresale, como una aleta. Un sello de solapa generalmente se considera más agradable desde el punto de vista estético y utiliza menos material que un sello de aleta.
Se coloca un codificador giratorio cerca del hombro (collar) del tubo formador. La película en movimiento en contacto con la rueda codificadora la impulsa. Se genera un impulso por cada longitud de movimiento y este se transfiere al PLC (controlador lógico programable). La configuración de la longitud de la bolsa se establece en la pantalla HMI (interfaz hombre-máquina) como un número y una vez que se alcanza esta configuración, el transporte de la película se detiene (solo en máquinas de movimiento intermitente. Las máquinas de movimiento continuo no se detienen).
La película es bajada por dos motores de engranajes que accionan las correas de fricción ubicadas a cada lado del tubo de formación. Si se desea, las correas desplegables que utilizan succión al vacío para agarrar la película de embalaje se pueden sustituir por correas de fricción. Las correas de fricción suelen recomendarse para productos polvorientos, ya que experimentan menos desgaste.
6. Llenado y sellado de bolsas
VFFS-packaging-machine-horizontal-seal-barsAhora la película se detendrá brevemente (en máquinas empacadoras de movimiento intermitente) para que la bolsa formada pueda recibir su sello vertical. La barra de sellado vertical, que está caliente, avanza y hace contacto con la superposición vertical de la película, uniendo las capas de película.
En los equipos de envasado VFFS de movimiento continuo, el mecanismo de sellado vertical permanece en contacto con la película continuamente, por lo que la película no necesita detenerse para recibir su costura vertical.
A continuación, un conjunto de mordazas de sellado horizontales calentadas se unen para formar el sello superior de una bolsa y el sello inferior de la siguiente bolsa. Para las máquinas de envasado VFFS intermitentes, la película se detiene para recibir su sello horizontal de las mandíbulas que se mueven con un movimiento de apertura y cierre. En el caso de las máquinas envasadoras de movimiento continuo, las propias mandíbulas se mueven con movimientos de arriba a abajo y de apertura y cierre para sellar la película a medida que se mueve. Algunas máquinas de movimiento continuo incluso tienen dos juegos de mordazas de sellado para mayor velocidad.
Una opción para un sistema de "sellado en frío" son los ultrasonidos, que se utilizan a menudo en industrias con productos sensibles al calor o sucios. El sellado ultrasónico utiliza vibraciones para inducir fricción a nivel molecular que genera calor solo en el área entre las capas de la película.
Mientras las mordazas de sellado están cerradas, el producto que se está envasando se deja caer por el centro del tubo formador hueco y se llena en la bolsa. Un aparato de llenado como una báscula de cabezales múltiples o un llenador de barrena es responsable de la medición y liberación correctas de cantidades discretas de producto que se colocarán en cada bolsa. Estas llenadoras no son una parte estándar de una máquina empacadora VFFS y deben comprarse además de la máquina misma. La mayoría de las empresas integran una llenadora con su máquina envasadora.
7. Descarga de la bolsa
vffs-packaging-machine-discharge Después de que el producto ha sido liberado dentro de la bolsa, un cuchillo afilado dentro de las mandíbulas de termosellado avanza y corta la bolsa. La mandíbula se abre y la bolsa empaquetada cae. Este es el final de un ciclo en una máquina empacadora vertical. Dependiendo de la máquina y el tipo de bolsa, el equipo VFFS puede completar entre 30 y 300 de estos ciclos por minuto.
La bolsa terminada se puede descargar en un receptáculo o en un transportador y transportarse a equipos de línea descendente, como balanzas de control, máquinas de rayos X, equipos de embalaje de cajas o de embalaje de cartón.
Hora de publicación: 19-abr-2024