Transpack főoldal   Transpack 2008 június






<
Tartalomjegyzék Jelöléstechnika a piacvezetők szemével PET palackot mindenkinek Utolsó lap

Félmerev falú csomagolások gépesítése I.


A formázó-, töltő- és zárógépen előállított műanyag csomagolóeszköz élelmiszeripari termékek, így savanyú tejkészítmények (joghurt, kefir, tejföl), kávétejszín, húskrémek, dzsemek, margarinok és margarinkrémek kedvelt csomagolási megoldása.




Tiefbrunner Anna adjunktus, BMF RKK

 

 

 

Félmerev falú az a csomagolóeszköz, amely határozott térformával rendelkezik, de külső mechanikai hatásra, így nyomásra vagy halmazoláskor könnyen deformálódik. A csoport jellegzetes képviselői a különböző műanyag poharak, dobozok, tálkák, tégelyek és tubusok. Ennek a kritériumnak megfelelnek a fémtubusok is, így ezek töltő-záró csomagológépeit is ebben a körben, a következő részben mutatjuk be.

Az ilyen jellegű csomagolások kialakítása alapvetően kétféle rendszerben valósítható meg:

·         formázó-, töltő- és zárógépeken, melyek a csomagolóeszközt is előállítják vagy

·         töltő- és zárógépeken, melyek előre elkészített poharakat, dobozokat használnak fel. Formázó-töltő-záró rendszerű csomagológépek

Igazi jelentőségük a hőformázott műanyag poharak és tégelyek, illetve az egyadagos csomagolások területén van. Az adagcsomagolás a fogyasztói csomagolási egység megválasztásának speciális esete, amikor az egy alkalommal elfogyasztott vagy felhasznált termékmennyiség szolgál a méretezés alapjául. Az ilyen, egészen kis mennyiséget tartalmazó csomagolások fajlagos költségigénye többszöröse a nagyobb egységű csomagolásokénak, így nem nevezhetők gazdaságosnak. Adagcsomagolás esetében előfordulhat az is, hogy a csomagolás többe kerül, mint maga a termék. Viszonylag magas áruk ellenére a fogyasztók körében mégis kedveltek az ilyen megoldások, amit felhasználást könnyítő, higiénikus, praktikus kialakításuknak köszönhetnek. Adagcsomagolások tervezésekor azt kell szem előtt tartani, hogy azok - a nagy fajlagos csomagolószer-felhasználás ellensúlyozására - lehetőleg nagyteljesítményű, formázó-töltő-záró rendszerben működő csomagológépen készüljenek (1. ábra).

A technológia jellemzője az, hogy az előállított csomagolóeszköz két – az esetek többségében eltérő anyagú – félből áll. Ennek megfelelően a gépek két fóliatekercsből dolgoznak:

·         az alsó fóliapálya a térformával rendelkező fészek anyaga,

·         a felső a fedőfólia, amely a csomagolóeszköz zárását biztosítja.

Poharak anyagaként leggyakrabban polipropilént és polisztirolt, kivételes esetben PVC-t, illetve sterilezhető konzervdobozokhoz extrúzós bevonással társított alumíniumfólia-polipropilén fóliát használnak fel. A fedőfólia ennek megfelelően lehet hőzárásra alkalmas alumíniumfólia-polipropilén kombináció, hegedő lakkozású alumíniumfólia, ritkábban valamely papírtartalmú laminátum. Visszazárható rápattintó fedelek esetében a záróelem és a fészek anyaga azonos.

A gépek általános működési elve a 2. ábra alapján: a hőközléssel meglágyított alsó fóliapályából mélyhúzással kialakított fészkekbe töltik a terméket, majd a felső fóliapálya hozzávezetése után hőzárással vagy hegesztéssel zárják a csomagolóeszközt. Az elkészült csomagolásokat kimetszéssel, egyes esetekben vágással különítik el.

A letekercselt alsó fóliapályát láncos-csipeszes továbbító rendszer szállítja a hőközlést végző első munkaállomásra. Az előmelegítés feladata a fólia megfelelő alakíthatóságának biztosítása, ehhez az anyagot teljes keresztmetszetében és – a gépek nagy sebességéből adódóan – igen rövid idő alatt egyenletesen fel kell melegíteni. A gyakorlatban kétféle előmelegítési eljárás terjedt el: a kontakt- és a sugárzó fűtés. A kontaktfűtést elektromosan fűtött, magas felületi hőmérsékletű lapokból álló rendszer biztosítja, a fóliapálya ezek között áthaladva közvetlenül felmelegszik.

A keresztmetszeten belüli egyenletes hőmérséklet-eloszlás sugárzó fűtéssel könnyebben biztosítható. A feladatra leginkább a gyorsan felfűthető és lehűthető kerámia testekbe épített infrasugárzók alkalmasak. Mindkét eljárásnál a fűtőfelületet kisebb egységekre osztják, ezek kialakítása a fólia jellemzőitől és a tervezett csomagolóeszköz formájától, méreteitől függ. A fűtés elektronikus szabályozású, ezen belül az egyes részek egyedileg vagy soronként szabályozottak, aminek köszönhetően az adott igényeknek legmegfelelőbb hőmérséklet-profil alakítható ki. Mód van arra, hogy csak a fóliapálya alakításra kerülő felületrészeit melegítsék fel, így teljes fűtőmező-szabályozással lehetővé válik a legkedvezőbb hőmérséklet-eloszlás biztosítása, amely elsősorban a pohár egyenletes falvastagságához illetve a perem kialakításához fontos. A fűtőtesteket vékonyabb anyag esetén a pálya fölött helyezik el, vastagabb fóliáknál és lemezeknél általában kétoldali a fűtés.

A következő állomás az alakadás helye. Vékony, illetve könnyen alakítható fólia esetében a formázórendszer csak sűrített levegős, míg vastagabb, merev anyaghoz mechanikus előnyújtással kombinált préslégformázást alkalmaznak. Az alsó szerszámfél megfelelő kialakításával a csomagolóeszközön fenékprégelés is elhelyezhető. A formázószerszám vízhűtésű, így az előmelegített fólia az alakadás befejeztével, a szerszámmal érintkezve lehűl. A felső és alsó szerszámfél hőmérséklete szabályozott. A szükséges formázási ciklusidők a meghajtó tengelyre rögzített, állítható vezérlőgörbék segítségével vezérelhet

A formázást követő szakaszon a fészkeket megtöltik (3. ábra). Az adagoló- és töltőegység megválasztása mindig az adott termék jellemzőitől függ, pépes és sűrűn folyó termékeknél legelterjedtebbek a különböző dugattyús adagoló és töltő rendszerek. Az egység automatikus öblítőtisztító (CIP=clean in place) vagy sterilező (SIP=steril in place) berendezéssel ellátott, ami azt jelenti, hogy minden, a termékkel érintkezésbe kerülő elem tisztított, SIP-adagolók esetében pedig sterilezett. A töltőfejek száma megegyezhet az egy ciklusban kialakított fészkek számával, de szokásos hosszabb töltőszakaszon a töltőfejeket egy vagy két sorban elrendezni és egy ciklus alatt több töltési ütemet végezni. A töltőegységek mindig különálló szerkezetek, így azok szükség esetén könnyen cserélhetők más egységre. A töltés ellenőrzött: a nem teli vagy üres poharakat a berendezés a pályából történő kimetszést követően automatikusan eltávolítja. Lágy indítás/megállás-automatika gondoskodik arról, hogy a berendezés újraindításakor a már megtöltött, de még fedetlen poharakból a termék ne löttyenjen ki.

A töltést követő szakaszon a tekercsből vett fedőfóliát az alsó fóliapályához vezetik, majd a fészkek pereme mentén alakos szerszámmal elvégzik a hegesztést vagy hőzárást. A fedőfólia megfelelő pozícionálását a nyomaton elhelyezett fotocellajelek vezérlik. Ha fedőfólia helyett formázott fedél a záróelem, akkor a berendezést fedél-mélyhúzó egységgel látják el. Itt a felső fóliapályából vett anyagot alakítják, majd hegesztéssel, esetleg rápattintással rögzítik a töltött fészkekhez (4. ábra).

Az utolsó állomáson az elkészült csomagolásokat kimetszik a fóliapályából. Egyadagos, illetve kisebb térfogatú poharaknál, például a kávétejszín vagy egyes joghurtok esetében az egységeket nem választják el egymástól, csak az egyes csomagolóeszközök között perforálják, hogy később könnyen szétválasztható legyen. A fóliapálya hulladékát feltekercselik vagy ívekre vágják. A csomagolások jelölésére, informatív, illetve reklámhatású szövegek és ábrák elhelyezésére – a nyomtatott fedőfólián kívül – a palástra kerülő címke szolgálhat. A csomagológépeken különböző, a csomagolóeszköz nyitását megkönnyítő szerkezet kialakítására is van mód, a leggyakoribb megoldások:

·         a csomagolóeszköz peremén elmarad a formázott fészek és a fedőfólia összehegesztése

·         a formázáskor pontszerű kiemelkedést alakítanak ki a pohár peremén, a sarok hegesztetlen marad

·         az alsó fóliapályán, a mélyhúzást követő állomáson sarokstancolást végeznek

A gépek csomagolási teljesítményét jelentősen befolyásolja az alsó fóliapálya anyaga, a fészek formája, mélysége, továbbá a termék és annak adagolási módja. Egyadagos csomagolások esetében, ahol a formamélység nem haladja meg a 40 mm-t, a teljesítmény eléri a 35 ciklust percenként (az, hogy hány pohár készül egy ciklusban, a gép munkafelületének méretétől függ). A nagyobb, 100 mm körüli formamélység a csomagolási teljesítményt hozzávetőleg a harmadával csökkenti.

Ha a csomagológép aszeptikus töltést végez, akkor a formázott fóliapálya steril körülmények között halad egészen a csomagolóeszközök zárásáig. A fészkeket és a fedőfóliát ilyenkor 15-35%-os hidrogén-peroxid befecskendezésével sterilezik, az eljárást hőkezeléssel kombinálják, hogy vegyszermaradék ne maradhasson vissza az élelmiszerben.

Töltő-záró rendszerű csomagológépek

Alkalmazási területük és a felhasznált csomagolóanyagok köre megegyezik a formázó-töltő- és zárógépekével, azonban lényegesen kisebb a hely- és költségigényük. További előnyt jelent, hogy előre gyártott műanyag csomagolóeszközök esetében mód van a poharak, illetve tégelyek palástjának nyomtatására is, ami ma már szinte elengedhetetlen ahhoz, hogy a sokféle termék közül az adott márka kiemelkedjen, felhívja magára a figyelmet.

A gépek két műveletet végeznek:

·         a tárból adagolt csomagolóeszköz töltését,

·         a csomagolás zárását tekercsből vett vagy előre kimetszett, esetenként formázott záróelemmel.

Az 5. ábrán látható csomagológép vonalba épített és 2-6 párhuzamos pályán végzi a poharak töltését és zárását. Aszeptikus csomagoláshoz a berendezés kiegészíthető hidrogén-peroxidos csomagolószer-sterilezéssel. A gép egyaránt alkalmas tekercsből vett fedőfóliával, illetve hőformázott, rápattintó fedéllel történő zárásra. A poharak és az előre gyártott záróelemek anyaga lehet polipropilén, polietilén, alumíniumtartalmú vagy egyéb társítás. Fedőfóliaként lakkozott, bevont alumíniumfólia, egy- vagy többrétegű műanyag fólia, esetleg papírtartalmú laminátum használható. A gép töltési-zárási teljesítménye elérheti akár a 25000 csomagolást óránként.

 

Irodalom:

Dr. Magyary-Kossa Béla – Tiefbrunner Anna: Csomagolásgépesítés I. Fogyasztói csomagolás, Papír-Press Egyesülés, Bp., 2001.

Kerekes Titusz: Bevezetés a csomagolástechnikába II., Papír-Press Egyesülés, Bp., 2000.