Quali sono le principali differenze strutturali tra una macchina per la formatura di secchi di carta e una macchina per la formatura di ciotole di carta? Introduzione

Inizialmente, i secchi di carta e le ciotole di carta sembrano parenti stretti. Entrambi sono realizzati in cartone rivestito in PE. Tutto sigillato con il calore. Entrambi servono l'industria dell'imballaggio alimentare. Ma le macchine che li producono hanno strutture meccaniche molto diverse. Comprendere queste differenze strutturali è importante affinché i produttori possano scegliere le attrezzature, gli ingegneri di produzione pianifichino più linee di prodotto e gli acquirenti di imballaggi comprendano perché i costi delle attrezzature e i tempi di consegna sono diversi per questi due tipi di contenitori.

Punto di partenza: la geometria del contenitore definisce la macchina
Ogni differenza strutturale tra una macchina per lo stampaggio di fusti di carta e una macchina per lo stampaggio di ciotole di carta deriva da una differenza fondamentale nel prodotto finale: angolo di conicità e altezza della parete.
La ciotola di carta è un contenitore poco profondo e largo con una leggera pendenza (in contrapposizione all'angolo verticale della parete laterale). Il suo rapporto altezza/diametro è piccolo, tipicamente da 0,4:1 a 0,7:1. Il vuoto che forma la parete laterale della vasca è un ventaglio abbastanza piatto.
il secchiello per la carta, d'altra parte, è un contenitore alto e profondo con una parete laterale quasi diritta. Il suo rapporto in altezza è tipicamente compreso tra 0,8:1 e 1,5:1 o superiore. Immagina un grande secchiello di carta per pollo fritto, popcorn o gelato sfuso. Il grezzo del fianco ha una forma curva più alta e più affilata. Anche il diametro della base è molto più piccolo dell'apertura.
Queste differenze di forma influenzano ogni parte di entrambi i tipi di macchina.

1. Sistema di alimentazione e taglio del grezzo
Macchina per ciotole di carta
In una macchina per la formatura di ciotole di carta, il pezzo grezzo con pareti laterali smerlate ha un arco ampio e una profondità radiale ridotta. I sistemi di alimentazione-sia che utilizzino pre-taglio impilato grezzo o una fustellatrice rotativa in linea-taglierina-lavorano grezzo con una larghezza rispetto alla loro altezza. Scegliere e posizionare o trasferire tramite aspirazione questi spazi lungo un percorso prevalentemente orizzontale nella stazione di stampaggio.
Macchina per la formatura di secchi di carta
ILMacchina per la formatura di secchi di cartadeve affrontare una profondità radiale (altezza) molto maggiore del grezzo. L'altezza dell'arco della botte alta può essere 2-3 volte quella di una ciotola dello stesso diametro. Ciò comporta un requisito più elevato per la rigidità del pezzo grezzo durante il processo di trasporto. Gli spazi vuoti più alti si piegano o si piegano più facilmente. Ciò può portare al disallineamento dei nuclei di formazione.
Per risolvere questo problema, le macchine per lo stampaggio a botte sono generalmente progettate per includere:

• Serie di ventose più ampia per supportare l'intera altezza del pezzo grezzo
• Guida canali di trasferimento grezzi con binario di guida di supporto laterale
• Sistemi di posizionamento del pezzo grezzo azionati da servo-precisione più elevata-. Ciò garantisce che l'imballaggio fustellato alto arrivi direttamente al mandrino.

I sistemi di taglio rotativo in linea sulle macchine a tazze devono inoltre accettare stampi di taglio più grandi e cicli di trazione del materiale più lunghi.

2. Il mandrino di formatura (anima)
Questa è la differenza strutturale visivamente più evidente tra i due tipi di macchina.
Mandrino per macchina per ciotole di carta
Il mandrino a forma di ciotola- è uno strumento conico relativamente tozzo e ad ampio-angolo. Poiché le pareti laterali della vasca sono più corte, il mandrino non richiede un'estensione verticale significativa. l'operazione di avvolgimento-la piegatura dei bordi grezzi e il riscaldamento lungo la cucitura laterale la sigillatura-sono completate entro una breve distanza di spostamento verticale.
Il mandrino in una macchina a forma di ciotola- funziona solitamente in una sequenza di stampaggio dall'alto-verso il basso: il pezzo grezzo si trova sotto il mandrino, il mandrino scende sul pezzo grezzo e le ali di confezionamento piegano il pezzo grezzo attorno al cono, sigillando il mandrino prima che si restringa.
Mandrino per macchina per la formatura di secchi di carta
Il mandrino della macchina per la formatura di secchi di carta è più alto e più stretto. È anche più resistente per gestire forze di flessione più elevate derivanti dall'imballaggio di un cartone alto e rigido attorno alla superficie conica quasi diritta.
le macchine a secchi sono solitamente formate secondo un ordine di imballaggio dal basso- verso l'alto o trasversale:

• Il pezzo grezzo si avvolge dal fondo del mandrino verso l'alto. Oppure affiancarli entrambi.
• La stazione di saldatura della cucitura laterale deve gestire l'intera altezza della cucitura. I secchi di grandi dimensioni possono avere una dimensione di 150-250 mm.
• Nel processo di sigillatura, è necessaria una maggiore forza di serraggio per mantenere la billetta piatta sul mandrino. L'overhead spinge indietro con forza.

Inoltre, il sistema di indicizzazione del mandrino su una macchina a tazze deve mantenere un allineamento angolare più stretto. Qualsiasi torsione all'inizio dell'avvolgimento peggiora all'altezza della cucitura più alta.

3. Sistema di formazione e inserimento della base
Entrambi i tipi di macchina devono essere inseriti in un disco a base circolare pre-tagliato e sigillato sul fondo della parete laterale sagomata. Ma il sistema di inserimento della base varia notevolmente nella forma e nel tempo.
Inserimento della base della ciotola di carta
In una macchina a ciotola, il diametro del disco di base è piuttosto grande rispetto all'altezza del contenitore. La base viene solitamente pressata dal basso nella coppa di formatura, mentre la parete laterale rimane sul mandrino. Uno strumento di flangiatura e arricciatura fa rotolare la base del fianco verso l'interno sul disco di base. Questo rende le serrature meccaniche. Il calore o l'energia ultrasonica completano la sigillatura.
Poiché la ciotola è poco profonda, l'inserimento della base richiede un percorso breve. Non ci vuole molto per comprimere la base. Il sistema di alimentazione di base-di solito un caricatore a forma di disco rotante-con un aspiratore a vuoto-funziona a un'elevata velocità di circolazione per adattarsi alla rapida velocità di formatura della macchina a ciotola.
Inserimento della base della macchina per la formatura di secchi di carta
Su una macchina per lo stampaggio di fusti di carta, il disco di base è inferiore all'altezza totale del contenitore. È messo in una cavità profonda di un cilindro laterale formato. Ciò richiede un viaggio più lungo alla base del punzone per spingere il disco nella profondità adeguata lungo la parete laterale alta.
Gli strumenti di base per l'arricciatura e la formatura delle flange devono essere più in profondità nel contenitore. anche lo strumento per la rotazione della flangia-è disponibile in diverse forme. È progettato per funzionare in uno spazio più piccolo alla base di un cilindro alto e stretto. Questo è diverso dalla forma di apertura di una ciotola poco profonda.
La velocità operativa del sistema di inserimento della base della benna è solitamente inferiore a quella del sistema della base della vasca. Più a lungo viaggia ogni macchina, minore è la velocità massima.

4. Stazione di laminazione del bordo superiore
I bordi superiori delle ciotole e dei secchi vengono arrotolati meccanicamente verso l'esterno per creare una forma del labbro arrotondata e migliorata che mantiene la sua forma e fornisce una copertura sigillata.
Rotolamento del bordo della macchina per la ciotola
I bordi del rullo utilizzano uno strumento per bordi piuttosto corti. L'utensile raggiunge in brevissimo tempo un perfetto contatto con il bordo della vasca. Poiché la ciotola è più ampia in altezza, lo strumento per rotolare può essere largo o basso.
Laminazione del bordo della macchina della benna
È difficile arrotolare il bordo di una macchina per lo stampaggio di fusti di carta a causa della sua forma. I bordi della botte - sebbene simili nel diametro a molti bordi della ciotola - erano in cima a un cilindro alto e stretto. Lo strumento di rullatura deve premere il cerchio in modo uniforme senza piegare l'alto fianco sottostante.
I bordi delle benne vengono solitamente arrotolati mediante cilindri o bobine rotanti. La canna sagomata ruotava contro il tamburo formato. Questo dà un rotolo coerente delle labbra. Ma richiede una stazione di indicizzazione rotativa più complessa rispetto al più semplice utensile fisso utilizzato nella maggior parte delle macchine a vasca.
La gabbia o l'alloggiamento che sostiene il tamburo durante il rotolamento del cerchione deve corrispondere al diametro esterno del tamburo. Ciò impedisce alla benna di diventare ellittica sotto la forza del rotolamento.

5. Struttura della macchina e architettura dell'azionamento
La combinazione di queste differenze meccaniche porta a progetti meccanici marcatamente diversi:

I requisiti strutturali più elevati dello stampaggio a botte - maggiore rugosità, base più profonda, guarnizioni di giunzione più lunghe - di solito significano velocità di produzione massime inferiori rispetto allo stampaggio a vasca allo stesso livello di costo.

6. Differenze nel sistema di termosaldatura
Entrambi i tipi di macchine utilizzano aria calda o strumenti riscaldanti per sigillare le giunture laterali del cartone rivestito in polietilene e le flange del substrato. Ma le impostazioni di termosaldatura sono diverse:

• Sigillatura della cucitura laterale: i macchinari della benna devono essere riscaldati e sigillati per cuciture più lunghe ad ogni ciclo. Cuciture più lunghe richiedono più tempo di arresto (per rallentare) o una zona di riscaldamento più lunga con più parti riscaldanti.
• Sigillatura del fondo: sono necessari strumenti di sigillatura più lunghi per la profondità della canna. Questi strumenti devono avere un controllo della temperatura più preciso per evitare il surriscaldamento della parete laterale inferiore.
• Spessore del cartone: il fusto grezzo è solitamente più pesante del fusto grezzo più pesante (320–450 g/m²). Ciò richiede più calore e tempi di contatto sigillati più lunghi.

Conclusione
Il barile di carta, la macchina per la formatura di secchi di carta e la struttura della macchina per lo stampaggio di ciotole di carta non sono piccole. Nascono da esigenze meccaniche molto diverse in base alla forma del contenitore. La combinazione di altezza del pezzo grezzo, profondità del mandrino, intervallo di inserimento della base, geometria del bordo e lunghezza della cucitura conferisce alla macchina la stessa lavorazione di base, ma il design dettagliato varia per quasi ogni parte.
Per i produttori di imballaggi che cercano dispositivi, la scelta tra due tipi di macchine dovrebbe iniziare con specifiche chiare del prodotto-dimensione del contenitore, altezza della parete e output target-piuttosto che con una preferenza generale per un tipo di macchina. Le macchine utilizzate per la produzione rapida di vasche non funzioneranno bene o verranno utilizzate a buon mercato per formare secchi profondi. Lo stesso si potrebbe dire dell'altro.
Comprendere queste differenze aiuta gli acquirenti a porre le domande giuste. Li aiuta a stimare correttamente i costi degli utensili. Li aiuta inoltre a evitare il costoso errore di scegliere la piattaforma sbagliata per la loro linea di prodotti.

Riferimenti primari:

• Simboli e convenzioni ISO 15223-1 - per la documentazione delle macchine per l'imballaggio
• Test di schiacciamento ad anello TAPPI T 822 - per cartone (rigidità alla compressione del materiale di base)
• EN 15593 - Requisiti di igiene delle macchine per imballaggio per applicazioni a contatto con alimenti
• Contenitori di carta da GB/T 27589-2011 - per uso alimentare (benchmark dimensionali e materiali dello standard nazionale cinese -)
• FDA 21 CFR Parte 176 - Additivi alimentari indiretti: componenti di carta e cartone (conformità del rivestimento in PE per imballaggi a contatto con gli alimenti)
• TAPPI T 410 - Grammatura di carta e cartone (verifica delle specifiche delle materie prime)