ما هي الاختلافات الهيكلية الرئيسية بين آلة تشكيل الجرافة الورقية وآلة تشكيل الوعاء الورقي؟ مقدمة

في البداية، تبدو الدلاء الورقية والأوعية الورقية وكأنها أقارب وثيقين. كلاهما مصنوع من الورق المقوى المطلي بـ PE. جميع مختومة بالحرارة. كلاهما يخدم صناعة تغليف المواد الغذائية. لكن الآلات التي تصنعها لها تصميمات ميكانيكية مختلفة تمامًا. يعد فهم هذه الاختلافات الهيكلية أمرًا مهمًا للمصنعين لاتخاذ خيارات المعدات، ولمهندسي الإنتاج لتخطيط خطوط إنتاج متعددة، ولمشتري التغليف لفهم سبب اختلاف تكاليف الأدوات وفترات الإنتاج لهذين النوعين من الحاويات.

نقطة البداية: هندسة الحاوية تحدد الآلة
كل اختلاف هيكلي بين آلة تشكيل برميل الورق وآلة تشكيل الوعاء الورقي ينبع من اختلاف أساسي في المنتج النهائي: زاوية الاستدقاق وارتفاع الجدار.
وعاء الورق عبارة عن حاوية ضحلة وواسعة ذات منحدر لطيف (على عكس زاوية الجدار الجانبي العمودية). نسبة الارتفاع إلى القطر صغيرة، عادةً 0.4:1 إلى 0.7:1. الفراغ الذي يشكل الجدار الجانبي للوعاء هو عبارة عن مروحة مسطحة إلى حد ما.
من ناحية أخرى، فإن الدلو الورقي عبارة عن حاوية طويلة وعميقة ذات جدار جانبي مستقيم تقريبًا. تبلغ نسبة الارتفاع عادةً 0.8:1 إلى 1.5:1 أو أعلى. تخيل دلاء ورقية كبيرة للدجاج المقلي أو الفشار أو الآيس كريم السائب. الجدار الجانبي الفارغ هو شكل منحني أطول وأكثر وضوحًا. قطر القاعدة أيضًا أصغر بكثير من الفتحة.
تؤثر اختلافات الشكل هذه على كل جزء من كلا النوعين من الماكينات.

1. نظام التغذية والقطع الفارغ
آلة وعاء الورق
في آلة تشكيل الوعاء الورقي، الجدار الجانبي الصدفي لديه قوس واسع وعمق نصف قطري ضحل. أنظمة التغذية-سواء كانت تستخدم قطعًا مسبقًا-مكدسة بشكل خشن أو قالب دوار مضمّن-قاطع-تتم معالجتها بشكل خشن بعرض مقارنة بارتفاعها. اختر مكان هذه الفجوات أو قم بشفطها ونقلها على طول مسار أفقي بشكل أساسي إلى محطة التشكيل.
آلة تشكيل دلو الورق
الآلة تشكيل دلو الورقيجب أن تتعامل مع عمق شعاعي أكبر بكثير (الارتفاع) للخام. يمكن أن يصل ارتفاع قوس البرميل المرتفع إلى 2-3 أضعاف ارتفاع وعاء من نفس القطر. وهذا يطرح متطلبات أعلى لصلابة الفراغ في عملية النقل. تنحني الفراغات الأطول أو تنحني بسهولة أكبر. هذا قد يؤدي إلى اختلال في تشكيل النوى.
ولمعالجة هذه المشكلة، تم تصميم آلات تشكيل البراميل عادةً لتشمل ما يلي:

• مجموعة أكواب شفط أوسع لدعم الارتفاع الفارغ الكامل
• قم بتوجيه قنوات النقل الفارغة باستخدام حاجز توجيه الدعم الجانبي
• أنظمة تحديد المواقع الفارغة ذات -مؤازرة عالية الدقة-مدارة. يضمن ذلك أن العبوات الفارغة الطويلة تذهب مباشرة إلى الشياق.

يجب أيضًا أن تستخدم أنظمة القطع الدوارة المضمنة في ماكينات الدلاء قوالب قطع أكبر ودورات شد أطول للمواد.

2. مغزل التشكيل (القالب الأساسي)
هذا هو الفرق الهيكلي الأكثر وضوحًا بين نوعي الماكينة.
مغزل آلة وعاء الورق
إن الشياق الذي على شكل وعاء-هو أداة مخروطية الشكل ذات زاوية واسعة-. نظرًا لأن الجدار الجانبي للوعاء أقصر، فإن الشياق لا يتطلب امتدادًا رأسيًا كبيرًا. عملية الالتفاف-تكتمل عملية طي الحواف الخشنة وتسخينها على طول التماس الجانبي وإغلاقها-ضمن مسافة سفر عمودية قصيرة.
عادةً ما يعمل الشياق الموجود في الماكينة على شكل وعاء-في تسلسل قولبة من أعلى-لأسفل: يكون الفارغ أسفل الشياق، وينزل الشياق إلى فارغ، وتقوم أجنحة التغليف بطي الفراغ حول المخروط، مما يؤدي إلى إغلاق الشياق قبل أن ينكمش.
آلة تشكيل دلو الورق مغزل
شياق آلة تشكيل دلو الورق أطول وأضيق. كما أنه أقوى في التعامل مع قوى الانحناء الأعلى الناتجة عن تعبئة الورق المقوى طويل القامة الفارغ حول السطح المخروطي المستقيم تقريبًا.
يتم تشكيل آلة الدلو عادةً بترتيب تعبئة سفلي-أعلى أو عرضي:

• يلتف الفراغ من أسفل الشياق إلى الأعلى. أو يحيط بهم على حد سواء.
• يجب أن تتعامل محطة ختم التماس الجانبي مع ارتفاع التماس الكامل. يمكن أن يصل حجم الدلاء الكبيرة إلى 150-250 ملم.
• في عملية الختم، هناك حاجة إلى المزيد من قوة التثبيت لإبقاء البليت مسطحًا على الشياق. الضغط العلوي يتراجع بقوة.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يحافظ نظام فهرسة الشياق الموجود على آلة الدلو على محاذاة زاويّة أكثر إحكامًا. أي تطور في بداية الغلاف يزداد سوءًا على ارتفاع التماس الأطول.

3. نظام تشكيل وإدخال القاعدة
يجب وضع كلا النوعين من الماكينات في -قرص قاعدة دائري مقطوع مسبقًا وإغلاقه بأسفل الجدار الجانبي المُشكل. لكن نظام إدخال القاعدة يختلف بشكل كبير من حيث الشكل والوقت.
إدخال قاعدة وعاء الورق
في آلة الوعاء، يكون قطر القرص الأساسي كبيرًا جدًا بالنسبة لارتفاع الحاوية. عادة ما يتم ضغط القاعدة في كوب التشكيل من الأسفل، بينما يبقى الجدار الجانبي على الشياق. تقوم أداة التشفيه والتجعيد بلف قاعدة الجدار الجانبي إلى الداخل على القرص الأساسي. وهذا يجعل الأقفال الميكانيكية. الحرارة أو الطاقة فوق الصوتية تكمل الختم.
نظرًا لأن الوعاء ضحل، فإن إدخال القاعدة يكون بمسار قصير. لا يتطلب الأمر الكثير لضغط القاعدة. يعمل نظام التغذية الأساسي-عادةً ما يكون عبارة عن مجلة على شكل قرص دوار-مع أداة التقاط فراغية-بمعدل دوران مرتفع ليتناسب مع سرعة التشكيل السريعة لآلة الوعاء.
إدخال قاعدة آلة تشكيل دلو الورق
في آلة تشكيل برميل الورق، يكون القرص الأساسي أصغر من الارتفاع الإجمالي للحاوية. يتم وضعها في تجويف عميق للأسطوانة الجانبية المشكلة. يتطلب ذلك رحلة أطول إلى قاعدة المثقاب لدفع القرص إلى العمق المناسب للجدار الجانبي الطويل.
يجب أن تكون أدوات التجعيد وتشكيل الحافة الأساسية موجودة في الحاوية. تأتي أداة لف الفلنجة- أيضًا بأشكال مختلفة. وهي مصممة للعمل في مساحة أصغر عند قاعدة أسطوانة طويلة وضيقة. وهذا يختلف عن الشكل الافتتاحي للوعاء الضحل.
عادة ما تكون سرعة تشغيل نظام إدخال قاعدة الجرافة أقل من نظام قاعدة الوعاء. كلما زادت المسافة التي تقطعها كل سيارة، انخفضت السرعة القصوى.

4. محطة لف الحافة العلوية
يتم دحرجة الحواف العلوية للأوعية والدلاء ميكانيكيًا إلى الخارج لإنشاء شكل شفاه مستدير ومعزز يحافظ على شكله ويوفر غطاءً محكمًا.
حافة آلة السلطانية المتداول
تستخدم حواف الأسطوانة أداة ذات حافة قصيرة إلى حد ما. تقوم الأداة بالاتصال المثالي بحافة الوعاء في وقت قصير جدًا. نظرًا لأن ارتفاع الوعاء أوسع، يمكن أن تكون أداة التدحرج واسعة أو منخفضة.
المتداول حافة آلة دلو
من الصعب لف حافة آلة تشكيل برميل الورق بسبب شكلها. حواف البرميل - على الرغم من تشابه قطرها مع العديد من حواف الوعاء - كانت أعلى أسطوانة طويلة وضيقة. يجب أن تضغط أداة التدحرج على الحافة بالتساوي دون ثني الجدار الجانبي الطويل بالأسفل.
عادة ما يتم دحرجة حواف الدلو بواسطة أسطوانات أو ملفات دوارة. تم تدوير البرميل المشكل ضد الأسطوانة المشكلة. وهذا يعطي لفة متسقة من الشفاه. ولكنها تتطلب محطة فهرسة دوارة أكثر تعقيدًا من الأداة الثابتة الأبسط المستخدمة في معظم آلات الوعاء.
يجب أن يتطابق القفص أو المقبس الذي يدعم الأسطوانة أثناء لف الحافة مع القطر الخارجي للأسطوانة. وهذا يمنع الدلو من أن يصبح بيضاوي الشكل تحت قوة التدحرج.

5. إطار الآلة وبنية القيادة
يؤدي الجمع بين هذه الاختلافات الميكانيكية إلى تصميمات ميكانيكية مختلفة بشكل ملحوظ:

المتطلبات الهيكلية الأعلى لقولبة البراميل - خشونة أعلى، وقاعدة أعمق، وأختام التماس الأطول - تعني عادةً سرعات إنتاج قصوى أقل من قولبة الوعاء بنفس مستوى التكلفة.

6. اختلافات نظام الختم الحراري
يستخدم كلا النوعين من الماكينات أدوات الهواء الساخن أو التسخين لإغلاق اللحامات الجانبية من الورق المقوى المطلي بالبولي إيثيلين وحواف الركيزة. لكن إعدادات الختم الحراري مختلفة:

• ختم التماس الجانبي: يجب تسخين آلات الدلو وإغلاقها للحصول على طبقات أطول مع كل دورة. تتطلب الطبقات الأطول وقتًا أطول للتوقف (لإبطاء السرعة) أو منطقة تسخين أطول تحتوي على عدة أجزاء تسخين.
• ختم التماس السفلي: يلزم وجود أدوات ختم أطول لعمق البرميل. يجب أن تتمتع هذه الأدوات بتحكم أكثر دقة في درجة الحرارة لمنع ارتفاع درجة حرارة الجدار الجانبي السفلي.
• سمك الورق المقوى: عادة ما يكون البرميل الفارغ أثقل من البرميل الفارغ الأثقل (320-450 جم). وهذا يتطلب المزيد من الحرارة وأوقات اتصال أطول مختومة.

خاتمة
برميل الورق وآلة تشكيل دلو الورق وهيكل آلة تشكيل الوعاء الورقي ليس صغيرًا. أنها تأتي من متطلبات ميكانيكية مختلفة جدًا بناءً على شكل الحاوية. إن الجمع بين الارتفاع الفارغ وعمق الشياق ونطاق إدخال القاعدة وهندسة الحافة وطول خط التماس يمنح الماكينة نفس الصنعة الأساسية، لكن التصميم التفصيلي يختلف لكل جزء تقريبًا.
بالنسبة لصانعي التغليف الذين يبحثون عن الأجهزة، يجب أن يبدأ الاختيار بين نوعين من الأجهزة بمواصفات المنتج الواضحة-حجم الحاوية وارتفاع الجدار والمخرجات المستهدفة-بدلاً من التفضيل العام لنوع جهاز واحد. الآلات المستخدمة لإنتاج الأوعية السريعة لن تعمل بشكل جيد أو سيتم استخدامها بسعر رخيص لتشكيل دلاء عميقة. ويمكن قول الشيء نفسه عن الآخر.
إن فهم هذه الاختلافات يساعد المشترين على طرح الأسئلة الصحيحة. يساعدهم على تقدير تكاليف الأدوات بشكل صحيح. كما أنه يساعدهم على تجنب الخطأ المكلف المتمثل في اختيار النظام الأساسي الخاطئ لخط منتجاتهم.

المراجع الأساسية:

• رموز واتفاقيات ISO 15223-1 - الخاصة بتوثيق آلات التعبئة والتغليف
• TAPPI T 822 - اختبار سحق الحلقات للورق المقوى (الصلابة الضاغطة للمادة الأساسية)
• EN 15593 - المتطلبات الصحية لآلات التعبئة والتغليف لتطبيقات ملامسة الأغذية
• GB/T 27589-2011 - الحاويات الورقية للاستخدام الغذائي (المعيار الوطني الصيني - معايير الأبعاد والمواد)
• FDA 21 CFR Part 176 - المضافات الغذائية غير المباشرة: مكونات الورق والورق المقوى (الامتثال لطلاء PE للتغليف الملامس للأغذية)
• TAPPI T 410 - جرام الورق والورق المقوى (التحقق من مواصفات المواد الخام)