En bestickspackningsmaskin är ett automatiskt system som räknar, arrangerar och slår in gafflar, knivar, skedar och sugrör i förseglade filmförpackningar för distribution. Dessa maskiner kan packa en typ av redskap eller blandade bestickset. Till exempel kan en förpackning innehålla en gaffel, kniv och servett. Maskinen behöver olika metoder för att räkna, ordna och försegla beroende på produkttyp.
Användningen av engångsbestick har ökat i takt med att matleveranser, catering hos flygbolag och institutionella restauranger har utökats. Formsprutningsmaskiner kan producera hundratals bitar per minut. Utan en matchande packningsprocess kan färdiga bestick byggas upp i bulkbehållare. Besticken är inte heller skyddade och kan inte skickas som individuella förpackningar. En förpackningsmaskin löser detta problem.
Steg 1 - Matning och orientering
Den första utmaningen som en besticksförpackningsmaskin löser är att flytta lösa redskap till en enda rad. Två matartyper är vanliga i branschen:
Vibrerande skålmatare använder ett spiralspår inuti en konformad- skål. Vibration flyttar redskapen uppför banan. Mekaniska styrningar trycker tillbaka felaktigt placerade bitar i skålen. Endast korrekt placerade redskap når utgångsrännan. Skålmatare fungerar bra med skedar och gafflar. Knivar kan vara svårare att hantera på grund av sin form. De kan behöva ett separat körfält.
Centrifugalmatare använder en vertikal skiva som snurrar med en inställd hastighet. Centrifugalkraften flyttar redskapen mot den yttre ringen. Fickor eller guider placerar dem sedan i rätt riktning. Centrifugalmatare kan köras snabbare än skålmatare. De hanterar ofta 200–400 stycken per minut. De är mer känsliga för redskapets form. De behöver också exakta växlingsdelar när produkttypen ändras.
För blandade förpackningar kan flera matare köras samtidigt. Varje matare levererar en typ av föremål. En kombinerande transportör ansluter till bäckarna. En gaffel, en kniv,
Steg 2 - Räkning och gruppering
Efter att redskapen lämnat mataren flyttar de till räknestationen. Optiska sensorer, vanligtvis infraröda fotoelektriska sensorer, upptäcker varje del när den passerar genom ljusstrålen. Styrenheten lägger till ett antal för varje bit. När det inställda antalet har uppnåtts signalerar styrenheten en avledare eller grind att flytta partiet till inplastningsstationen.
För fler-varupaket har varje matarbana sin egen räknare. Maskinen väntar tills alla körfält levererar de nödvändiga kvantiteterna. Batchen går sedan framåt. Servo-drivna system kan styra avledningsporten mer exakt än äldre pneumatiska system. Servomotorer kan placera grinden med repeterbarhet på millimeter-nivå. Detta hjälper till att minska räknefel, korta förpackningar och extra stycken.
Vissa avancerade maskiner använder också ett synsystem efter räkning. En kamera tar en bild av den grupperade uppsättningen. Systemet jämför bilden med en referensbild. Om en sked saknas eller en extra gaffel finns, flyttas satsen till en avvisningsränna. Detta förhindrar att en felaktig förpackning förseglas och skickas.
Scen 3 - Filmmatning och formning
En bestickspackningsmaskin slår in räknat bestick i flexibel film från en kontinuerlig rulle. Filmen går vanligtvis igenom dessa steg:
Koppla av. En motoriserad rulle matar filmen med en hastighet som matchar maskinens cykel. En dansrulle håller filmspänningen stabil. Detta hjälper till att förhindra stretching och rynkor.
Skriv ut registrering. Om filmen har tryckt grafik läser en fotoelektrisk sensor av registreringsmärkena. Systemet justerar filmmatningen för att hålla utskriften i rätt position på varje förpackning.
Formning. Filmen passerar genom en formningskrage. Denna trattformade- metallguide viker den platta filmen till ett rör runt besticken. Kragestorleken anger packbredden. En annan förpackningsstorlek kan behöva en annan formkrage och en ny längsgående tätningsinställning.
Längsgående tätning. En uppvärmd stång eller roterande tätningsback förenar de överlappande filmkanterna längs röret. Detta skapar ett kontinuerligt förseglat rör.
För platta kuddpaket stänger ett annat par tätningsstänger båda ändarna. För förpackningar med kil eller tre-sid-förseglingar skärs filmen till längd innan den formas. Detta ger fler formatalternativ men kan minska produktionshastigheten.
Steg 4 - Försegling och skärning
Det sista förseglingssteget separerar förpackningarna och stänger ändarna. Två metoder är vanliga:
Impulsförsegling använder endast värme under förseglingscykeln. En nikromtråd värmer filmen till dess förseglingstemperatur. För polypropen är detta vanligtvis 150 grader till 190 grader. Maskinen håller filmen i 0,3 till 1,5 sekunder baserat på filmtjocklek. Tätningen kyls sedan under tryck innan maskinen släpper den. Impulstätning skapar rena och smala tätningslinjer. Det fungerar även bra med{10}värmekänsliga filmer.
Kontinuerlig roterande tätning använder uppvärmda hjul som roterar mot filmröret när det rör sig. Hjulen håller en jämn temperatur. Detta tillåter högre produktionshastighet eftersom det inte finns någon förseglingspaus. Roterande tätning fungerar bra på-höghastighetslinjer som använder enhetlig film med 80 till 150 förpackningar per minut. Det ger mindre flexibilitet vid byte av filmtyp.
Efter förseglingen separerar ett mekaniskt eller ultraljudsskärblad förpackningarna. Den färdiga förpackningen flyttas till en utmatningstransportör. Den kan sedan passera genom en metalldetektor och en kontrollvåg innan väskan packas.
Faktorer som påverkar förpackningens prestanda
Att använda den här utrustningen väl beror på flera faktorer som anläggningschefer bör övervaka:
Filmspecifikation.Polypropen (PP) är ett vanligt omslagsmaterial för engångsbestick. Den ger bra styvhet, klarhet och värme-förseglingsprestanda. Regler på många marknader ökar användningen av komposterbara filmer. Filmer certifierade enligt EN 13432 kan behöva lägre förseglingstemperaturer och längre förseglingstider. Detta kan minska produktionshastigheten med 15 % till 25 % jämfört med standard PP-film på samma maskin.
Produktens konsistens.Formsprutade-bestick kan ha flash, vilket är tunt överskottsmaterial längs delningslinjen. Flash kan byggas upp i matarspår och orsaka pappersstopp eller räknefel. Bra formkvalitet hjälper till att hålla förpackningslinjen igång smidigt.
Miljöförhållanden.Temperatur och luftfuktighet kan påverka filmens prestanda. Anläggningar utan klimatkontroll kan se förändringar i tätningsstyrka och filmspänning under olika årstider. Operatörer kan behöva justera temperaturinställningarna och trycket på dansrullen.
Regelefterlevnad.I USA omfattas förpackningar i kontakt med livsmedel- av FDA 21 CFR Part 175 för lim och beläggningar och 21 CFR Part 178 för vissa polymerer och relaterade material. I Europeiska unionen fastställer förordning (EG) nr 1935/2004 regler för material som kommer i kontakt med livsmedel. Dessa material får inte avge ämnen i nivåer som kan skada människors hälsa. Maskiner som används för dessa marknader bör använda lämpligt rostfritt stål,{10} livsmedelspolymerer och smörjmedel som uppfyller de obligatoriska reglerna.
Vanliga frågor
Hur snabbt kan en besticksförpackningsmaskin arbeta?Enstaka-artiklar som använder polypropenfilm kan nå 80 till 120 förpackningar per minut med kontinuerlig roterande försegling. Blandade-packlinjer körs vanligtvis med 40 till 70 förpackningar per minut. De går långsammare eftersom flera matarbanor måste samverka före varje cykel.
Kan en maskin hantera gafflar, knivar och skedar omväxlande?Ja, inom ett visst storleksintervall. Matardelar och formkragar kan justeras eller bytas ut. Att byta från en dessertgaffel till en soppsked kan kräva ett byte av matarskålen. Detta kan ta 20 till 40 minuter. Ändring av förpackningsstorlek kan kräva en ny formningskrage och tryckjustering av tätningsstången.
Vilka filmtyper är kompatibla?De flesta maskiner kan bearbeta polypropen, polyeten och laminerade filmer. Komposterbara filmer certifierade enligt EN 13432 används också. Dessa filmer behöver olika tätningsinställningar. Pappers-baserade laminat används också som engångs-plastrestriktioner enligt direktiv (EU) 2019/904.
Hur mycket underhåll kräver maskinen?Dagligt underhåll inkluderar rengöring av filmrester från tätningsstängerna och kontroll av matarspår för slitage. Veckokontroller bör inkludera servoinriktning, sensordrift och skärbladsskärpa. Tätningsbackar och matarskålar är vanliga slitdelar. Deras livslängd är vanligtvis 6 till 18 månader baserat på produktionsvolym.
Källor
- Europeiska standardiseringskommittén. EN 13432:2000 – Krav på förpackningar som kan återvinnas genom kompostering och biologisk nedbrytning. CEN, 2000.
- Europaparlamentet och rådet. Direktiv (EU) 2019/904 om minskning av vissa plastprodukters inverkan på miljön. Europeiska unionens officiella tidning, 2019.
- Europaparlamentet och rådet. Förordning (EG) nr 1935/2004 om material och föremål avsedda att komma i kontakt med livsmedel. Europeiska unionens officiella tidning, 2004.
- US Food and Drug Administration. 21 CFR Part 175 – Indirect Food Additives: Adhesives and Components of Coatings. Code of Federal Regulations.
- US Food and Drug Administration. 21 CFR Part 178 – Indirect Food Additives: Polymers. Code of Federal Regulations.
- Internationella standardiseringsorganisationen. ISO 22000:2018 – Ledningssystem för livsmedelssäkerhet: Krav för alla organisationer i
