آلة تعبئة أدوات المائدة عبارة عن نظام أوتوماتيكي يقوم بعد وترتيب وتغليف الشوك والسكاكين والملاعق والقش في عبوات فيلم محكمة الغلق للتوزيع. يمكن لهذه الآلات تعبئة نوع واحد من الأواني أو مجموعات أدوات المائدة المختلطة. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي الحزمة الواحدة على شوكة وسكين ومنديل. تحتاج الآلة إلى طرق مختلفة للعد والترتيب والختم بناءً على نوع المنتج.
لقد نما استخدام أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة مع توسع خدمات توصيل الطعام، وتقديم الطعام في شركات الطيران، وتناول الطعام في المؤسسات. يمكن لآلات القولبة بالحقن إنتاج مئات القطع في الدقيقة. بدون عملية التعبئة المطابقة، يمكن أن تتراكم أدوات المائدة الجاهزة في حاويات كبيرة الحجم. كما أن أدوات المائدة ليست محمية ولا يمكن شحنها كعبوات فردية. آلة التعبئة تحل هذه المشكلة.
المرحلة 1 - التغذية والتوجيه
التحدي الأول الذي تحله آلة تعبئة أدوات المائدة هو نقل الأدوات السائبة إلى خط واحد. هناك نوعان من وحدات التغذية شائعان في الصناعة:
تستخدم وحدات التغذية ذات الوعاء الاهتزازي مسارًا حلزونيًا داخل وعاء على شكل مخروطي-. يقوم الاهتزاز بتحريك الأدوات إلى أعلى المسار. تقوم الموجهات الميكانيكية بدفع القطع الموضوعة بشكل غير صحيح إلى الوعاء مرة أخرى. فقط الأدوات الموضوعة بشكل صحيح تصل إلى شلال الخروج. تعمل مغذيات الوعاء بشكل جيد مع الملاعق والشوك. قد يكون من الصعب التعامل مع السكاكين بسبب شكلها. قد يحتاجون إلى ممر منفصل.
تستخدم مغذيات الطرد المركزي قرصًا رأسيًا يدور بسرعة محددة. تعمل قوة الطرد المركزي على تحريك الأدوات نحو الحلقة الخارجية. الجيوب أو الأدلة ثم ضعها في الاتجاه الصحيح. يمكن أن تعمل مغذيات الطرد المركزي بشكل أسرع من مغذيات الوعاء. غالبًا ما يتعاملون مع 200-400 قطعة في الدقيقة. هم أكثر حساسية لشكل الأداة. كما أنها تحتاج إلى أجزاء تبديل دقيقة عندما يتغير نوع المنتج.
بالنسبة للحزم المختلطة، يمكن تشغيل العديد من وحدات التغذية في نفس الوقت. توفر كل وحدة تغذية نوعًا واحدًا من العناصر. ناقل مدمج ينضم إلى التدفقات. شوكة واحدة، سكين واحد،
المرحلة 2 - العد والتجميع
بعد مغادرة الأدوات وحدة التغذية، ينتقلون إلى محطة العد. أجهزة الاستشعار البصرية، عادة أجهزة الاستشعار الكهروضوئية بالأشعة تحت الحمراء، تكتشف كل قطعة أثناء مرورها عبر شعاع الضوء. تضيف وحدة التحكم عددًا واحدًا لكل قطعة. عند الوصول إلى العدد المحدد، ترسل وحدة التحكم إشارة إلى محول أو بوابة لنقل الدفعة إلى محطة التغليف.
بالنسبة إلى حزم العناصر- المتعددة، يكون لكل ممر تغذية عداد خاص به. تنتظر الآلة حتى تقوم جميع الممرات بتوصيل الكميات المطلوبة. ثم تتحرك الدفعة للأمام. يمكن للأنظمة التي تعمل بمحرك مؤازر - التحكم في بوابة المحول بشكل أكثر دقة من الأنظمة الهوائية القديمة. يمكن للمحركات المؤازرة وضع البوابة بقابلية تكرار بمستوى ملليمتر-. يساعد هذا في تقليل أخطاء العد والحزم القصيرة والقطع الإضافية.
تستخدم بعض الآلات المتقدمة أيضًا نظام الرؤية بعد العد. تلتقط الكاميرا صورة للمجموعة المجمعة. يقوم النظام بمقارنة الصورة مع الصورة المرجعية. إذا كانت الملعقة مفقودة أو كانت هناك شوكة إضافية، تنتقل الدفعة إلى شلال الرفض. يؤدي هذا إلى منع إغلاق وشحن الحزمة غير الصحيحة.
المرحلة 3 - تغذية وتشكيل الفيلم
تقوم آلة تعبئة أدوات المائدة بتغليف أدوات المائدة المُعدة في فيلم مرن من لفة مستمرة. يتحرك الفيلم عادةً عبر الخطوات التالية:
استرخِ. تقوم بكرة آلية بتغذية الفيلم بسرعة تتوافق مع دورة الماكينة. تحافظ الأسطوانة الراقصة على استقرار توتر الفيلم. وهذا يساعد على منع التمدد والتجاعيد.
طباعة التسجيل. إذا كان الفيلم يحتوي على رسومات مطبوعة، فإن جهاز الاستشعار الكهروضوئي يقرأ علامات التسجيل. يقوم النظام بضبط تغذية الفيلم للحفاظ على الطباعة في الموضع الصحيح على كل حزمة.
تشكيل. يمر الفيلم من خلال طوق التشكيل. يعمل هذا الدليل المعدني على شكل قمع- على طي الفيلم المسطح في أنبوب حول أدوات المائدة. يحدد حجم الياقة عرض العبوة. قد يحتاج حجم العبوة المختلف إلى طوق تشكيل مختلف وإعداد ختم طولي جديد.
الختم الطولي. ينضم شريط ساخن أو فك مانع للتسرب إلى حواف الفيلم المتداخلة على طول الأنبوب. وهذا يخلق أنبوبًا مغلقًا مستمرًا.
بالنسبة لحزم الوسائد المسطحة، يغلق زوج آخر من قضبان الغلق كلا الطرفين. بالنسبة لعبوات الختم المجمعة أو الثلاثية-الجانبية-، يتم قطع الفيلم إلى الطول قبل تشكيله. وهذا يوفر المزيد من خيارات التنسيق ولكن يمكن أن يقلل من سرعة الإنتاج.
المرحلة 4 - الختم والقطع
مرحلة الختم النهائية تفصل العبوات وتغلق الأطراف. طريقتان شائعتان:
يستخدم الختم الدافع الحرارة فقط أثناء دورة الختم. يقوم سلك نيتشروم بتسخين الفيلم إلى درجة حرارة الختم الخاصة به. بالنسبة للبولي بروبيلين، يكون هذا عادةً من 150 درجة إلى 190 درجة. تحمل الآلة الفيلم لمدة تتراوح من 0.3 إلى 1.5 ثانية بناءً على سمك الفيلم. ثم يبرد الختم تحت الضغط قبل أن تقوم الآلة بتحريره. يؤدي الختم الدافع إلى إنشاء خطوط ختم نظيفة وضيقة. كما أنه يعمل بشكل جيد مع الأفلام{10}الحساسة للحرارة.
يستخدم الختم الدوار المستمر عجلات ساخنة تدور ضد أنبوب الفيلم أثناء تحركه. تحافظ العجلات على درجة حرارة ثابتة. وهذا يسمح بسرعة إنتاج أعلى لأنه لا يوجد توقف مؤقت للختم. يعمل الختم الدوار جيدًا على الخطوط عالية السرعة-التي تستخدم طبقة موحدة بمعدل 80 إلى 150 عبوة في الدقيقة. إنه يعطي مرونة أقل عند تغيير أنواع الأفلام.
بعد الختم، تقوم شفرة القطع الميكانيكية أو بالموجات فوق الصوتية بفصل العبوات. تنتقل الحزمة النهائية إلى ناقل التغذية. وقد تمر بعد ذلك عبر جهاز الكشف عن المعادن وميزان الشيكات قبل تعبئة العلبة.
العوامل التي تؤثر على أداء التغليف
يعتمد تشغيل هذه المعدات بشكل جيد على عدة عوامل يجب على مديري المنشأة مراقبتها:
مواصفات الفيلم.مادة البولي بروبيلين (PP) هي مادة تغليف شائعة لأدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة. فهو يوفر أداءً جيدًا للصلابة والوضوح والختم الحراري-. تعمل القواعد في العديد من الأسواق على زيادة استخدام الأفلام القابلة للتحلل. قد تحتاج الأفلام المعتمدة وفقًا للمعيار EN 13432 إلى درجات حرارة إغلاق أقل وأوقات إغلاق أطول. هذا يمكن أن يقلل من سرعة الإنتاج بنسبة 15% إلى 25% مقارنة بفيلم PP القياسي الموجود على نفس الجهاز.
اتساق المنتج.يمكن أن تحتوي أدوات المائدة-المقولبة بالحقن على وميض، وهو عبارة عن مادة رقيقة زائدة على طول خط الفصل. يمكن أن يتراكم الفلاش في مسارات وحدة التغذية ويسبب انحشارًا أو أخطاء في العد. تساعد جودة القالب الجيدة في الحفاظ على تشغيل خط التعبئة بسلاسة.
الظروف البيئية.يمكن أن تؤثر درجة الحرارة والرطوبة على أداء الفيلم. قد تشهد المنشآت التي لا تحتوي على نظام التحكم في المناخ تغيرات في قوة الختم وشد الغشاء خلال المواسم المختلفة. قد يحتاج المشغلون إلى ضبط إعدادات درجة الحرارة وضغط الأسطوانة الراقصة.
الامتثال التنظيمي.في الولايات المتحدة، تتم تغطية عبوات المواد الغذائية- بموجب قانون إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA 21 CFR Part 175) للمواد اللاصقة والطلاءات و21 CFR Part 178 لبعض البوليمرات والمواد ذات الصلة. في الاتحاد الأوروبي، تحدد اللائحة (EC) رقم 1935/2004 قواعد للمواد التي تتلامس مع الغذاء. ويجب ألا تطلق هذه المواد مواد بمستويات يمكن أن تضر بصحة الإنسان. يجب أن تستخدم الآلات المستخدمة في هذه الأسواق الفولاذ المقاوم للصدأ والبوليمرات الملائمة للطعام{10}}والمواد التشحيم التي تلبي القواعد المطلوبة.
الأسئلة المتداولة
ما مدى السرعة التي يمكن أن تعمل بها آلة تعبئة أدوات المائدة؟يمكن لخطوط الأصناف الفردية-التي تستخدم أفلام البولي بروبيلين أن تصل إلى 80 إلى 120 عبوة في الدقيقة مع الختم الدوار المستمر. تعمل خطوط العبوات المختلطة- عادةً بمعدل 40 إلى 70 عبوة في الدقيقة. إنها تعمل بشكل أبطأ لأن العديد من الممرات المغذية يجب أن تعمل معًا قبل كل دورة.
هل يمكن لآلة واحدة التعامل مع الشوك والسكاكين والملاعق بالتبادل؟نعم، ضمن نطاق حجم محدد. يمكن تعديل أو استبدال أجزاء التغذية وأطواق التشكيل. قد يتطلب التحول من شوكة الحلوى إلى ملعقة الحساء تغيير وعاء التغذية. قد يستغرق هذا من 20 إلى 40 دقيقة. قد يتطلب تغيير حجم العبوة طوق تشكيل جديد وتعديل ضغط شريط الختم.
ما هي أنواع الأفلام المتوافقة؟يمكن لمعظم الآلات معالجة البولي بروبيلين والبولي إيثيلين والأغشية المصفحة. يتم أيضًا استخدام الأفلام القابلة للتحلل والمعتمدة وفقًا للمعيار EN 13432. تحتاج هذه الأفلام إلى إعدادات إغلاق مختلفة. يتم أيضًا استخدام الصفائح المستندة إلى الورق-كزيادة في قيود استخدام البلاستيك -بموجب التوجيه (الاتحاد الأوروبي) 2019/904.
ما مقدار الصيانة التي يحتاجها الجهاز؟تتضمن الصيانة اليومية تنظيف بقايا الأفلام من قضبان الختم وفحص مسارات التغذية بحثًا عن التآكل. يجب أن تتضمن الفحوصات الأسبوعية محاذاة المؤازرة وتشغيل المستشعر ودقة شفرة القطع. تعتبر فكوك الختم وأوعية التغذية من الأجزاء الشائعة التي تتعرض للتآكل. مدة خدمتها عادة ما تكون من 6 إلى 18 شهرًا بناءً على حجم الإنتاج.
مصادر
- اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي. EN 13432:2000 - متطلبات التعبئة والتغليف القابلة للاسترداد من خلال التسميد والتحلل الحيوي. سين، 2000.
- البرلمان والمجلس الأوروبي. توجيه (الاتحاد الأوروبي) 2019/904 بشأن الحد من تأثير بعض المنتجات البلاستيكية على البيئة. الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي، 2019.
- البرلمان والمجلس الأوروبي. لائحة (المفوضية الأوروبية) رقم 1935/2004 بشأن المواد والأدوات المخصصة للتلامس مع الغذاء. الجريدة الرسمية للاتحاد الأوروبي، 2004.
- إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. 21 CFR الجزء 175 – المضافات الغذائية غير المباشرة: المواد اللاصقة ومكونات الطلاءات. قانون اللوائح الفيدرالية.
- إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. 21 CFR الجزء 178 – المضافات الغذائية غير المباشرة: البوليمرات. قانون اللوائح الفيدرالية.
- المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. ISO 22000:2018 – أنظمة إدارة سلامة الغذاء: متطلبات أي منظمة في العالم
