[SHipinsky_V.G.]_Oborudovanie_i_osnastka_upakovoch(z-lib.org)

механизма растяжения, из которых последующие вращаются быстрее предыдущих валков. Такие механизмы с автономным приводом в наиболее совершенных машинах обеспечивают с высокой точностью любое требуемое удлинение пленочного полотна в диапазоне от 35 до 600 %. Это позволяет подбирать оптимальное растяжение, которое обеспечивает требуемую прочность пакетирующей оболочки и, одновременно, минимизирует расход пленки. Однако следует учитывать, что при растяжении, например, пленки шириной 500 мм на 300 % один ее погонный метр удлиняется до четырех метров, а ширина растянутого полотна сужается при этом до 400 мм. Техническая характеристика у данного оберточного полуавтомата следующая:

Производительность, пакетов/ час …………………………… 20 – 30; Размеры скрепляемых транспортных пакетов, мм, не более:

ширина ……………………………………………………….. 800; длина ………………………………………………………… 1000; высота ……………………………………………………….. 1500;

Масса транспортного пакета, кг, не более ………………………. 1200; Размеры рулона растягивающейся пленки, мм:

ширина …………………………………………………. 300 – 500; диаметр…………………………………………………….. до 300;

Потребляемая мощность, кВт, не более …………………………..... 1,1; Габаритные размеры, мм, не более ……………… 2300 х 1500 х 2000;

Масса, кг, не более ………………………………………………… 1000.

Аналогичный же ротационный оберточный полуавтомат модели Synthesi (рис.19.16) стоимостью в 4200 EUR, имея поворотную платформу диаметром 1500 мм, обеспечивает скрепление транспортных пакетов размерами в плане до 1000 х 1200 мм, высотой до 2100 мм и массой до 1500 кг. Он содержит фотодатчик, определяющий высоту скрепляемого пакета и защитный концевой выключатель, расположенный внизу каретки, обеспечивающий безопасную работу машины. Питание осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Может поставляться с загрузочной рампой, позволяющей устанавливать транспортные пакеты на его поворотную платформу тележкой РОКЛА.

Рис.19.16. Ротационный оберточный полуавтомат модели Synthesi

91

Удобный пульт позволяет управлять работой в полуавтоматическом и ручном режимах. Система управления также обеспечивает:

плавный пуск вращения платформы и ее фиксированную остановку в заданном положении;

регулировку скорости вращения платформы в диапазоне от 3 до 12 оборотов в минуту;

регулировку скорости подъема и опускания каретки в диапазоне от 1,3 до

5,4 м/мин;

а также программирование количества витков пленки, дополнительно наматываемых в верхней и нижней частях скрепляемого пакета.

Для скрепления транспортных пакетов, перемещаемых в технологических линиях конвейерами, применяют установки, в которых при ротационном обертывании вращается не транспортный пакет, а каретка с рулоном, наматывающая пленку с заданной степенью растяжения на поверхность скрепляемой грузовой единицы.

Внаиболее распространенном конструктивном исполнении такая

полуавтоматическая ротационная оберточная установка содержит портал

1 (рис.19.17), внутри которого располагается конвейер 2, перемещающий в шаговом режиме транспортные пакеты 3. На соосных же валах 4 в центре траверсы портала располагаются механизм 5 прижима пакета и несущая полурама 6, в вертикальных направляющих которой установлена каретка 7, несущая рулон 8 и валковый механизм 9 растяжения разматываемой с него пленки 10. Программирование и управление работой установки в ручном и полуавтоматическом режимах производится с пульта 11, закрепленного на стойке портала.

Рис.19.17. Схема ротационной оберточной установки

В процессе работы шаговым перемещением конвейера 2 в установку подается очередной транспортный пакет 3, который фиксируется опускающимся диском механизма прижима 5. После этого конец растягивающейся пленки 10 закрепляется в основании пакета и полурама 6 приводится во вращение. При этом ее вертикально движущаяся каретка 7 обегает транспортный пакет, а разматывающаяся с рулона 8 пленка с заданной

92

степенью растяжения спирально наматывается на поверхность скрепляемой грузовой единицы. При достижении верхнего уровня транспортного пакета каретка 7 переключается на обратный ход и так продолжается до наложения на него требуемого количества слоев скрепляющей оболочки, после чего полурама 6 останавливается, конец намотанной пленки отрезается от рулона 8 и закрепляется на пакете. Затем шаговым перемещением конвейера 2 в установку подается следующий транспортный пакет 3 и цикл повторяется. Производительность таких установок достигает 100 транспортных пакетов в час.

Применяются также подвесные установки, которые монтируются на кольцевом монорельсовом траке, расположенном над напольным конвейером, транспортирующим скрепляемые пакеты. В процессе перемещения их обертывающего устройства по кольцевому траку разматывающееся с рулона растянутое пленочное полотно аналогичными спиральными витками накладывается на транспортный пакет, обеспечивая его скрепление. При этом транспортные пакеты разных размеров могут подаваться конвейером в произвольном порядке.

Расход растягивающейся пленки, затрачиваемой на ротационное обертывание одного транспортного пакета, можно приближенно вычислить следующим образом:

Определяется скрепляющее усилие Ро, которое должна создавать пакетирующая оболочка, по формуле:

где М – масса скрепляемого пакета, кг; К – поправочный коэффициент, вычисляемый по формуле:

где К1 – коэффициент, учитывающий массу пакета (К1 = 8 при М ≤ 900 кг;

К1 = 12 при М > 900 кг);

К2 – коэффициент, учитывающий устойчивость пакта (К2 = - 2 – для пакетов с высокой устойчивостью; К2 = 0 – для пакетов средней устойчивости; К2 = 2 – для неустойчивых пакетов);

К3 – коэффициент, учитывающий условия перевозки (К3 = 2 – при перевозке железнодорожным транспортом; К3 = 1 – при перевозке в полностью загруженном автомобиле или водным транспортом; К3 = 3 – при перевозке в не полностью загруженном автомобиле).

где σ – предел прочности материала оболочки при растяжении, кг/см2; δ – толщина применяемого пленочного полотна, см;

Н– высота скрепляемого пакета, см.

Определяется необходимое количество скрепляющих слоев пленки n в пакетирующей оболочке по формуле:

93

где П – периметр скрепляемого транспортного пакета, см;

Определяется длина расходуемого пленочного полотна l по формуле:

где εотн. – относительное удлинение пленочного полотна при обертывании пакета, %;

h – ширина пленочного полотна, см;

k – коэффициент, учитывающий перекрытие (наложение) краев пленки по высоте пакета (k = 1 – 1,2 – при прямом ротационном обертывании; k = 1,2 – 1,4 – при спиральном ротационном обертывании).

Отдельную группу ротационного пакетирующего оборудования составляют специализированные машины, обеспечивающие обертывание транспортных пакетов сформированных без применения поддонов, на подкладных листах и рамках, а также из длинномерных грузов цилиндрической формы (рулонов из ковровых изделий, линолеума, строительных теплоизоляционных материалов и т.д.). Например, длинномерные грузы цилиндрической формы обертываются оболочками из растягивающейся пленки в специализированной кольцеобразной установке, через которую они перемещаются в продольном положении горизонтальным конвейером. При этом каретка с рулоном пленки, совершая круговые движения по кольцевой направляющей установки, осуществляет спиральное наложение на пакет скрепляющей оболочки. В некоторых моделях таких машин длинномерный пакет во время обертывания также вращается в противоположном каретке направлении, увеличивая степень растяжения пленки и обеспечивая ее более равномерное наложение.

При линейном обертывании транспортных пакетов скрепляющая однослойная оболочка формируется в проходных установках путем подачи растягивающегося пленочного полотна с двух вертикальных рулонов. В процессе их работы, сформированные транспортные пакеты 1 (рис.19.18) перемещаются в шаговом режиме прямолинейным конвейером 2 и набегают при этом на расположенное вертикально поперек него пленочное полотно 3, которое, разматываясь одновременно с двух вертикальных рулонов 4 через двухвалковые механизмы 5 его амортизации и натяжения, обтягивает пакет по передней и боковым стенкам. Когда же задняя стенка пакета проходит контрольную линию фотодатчиков, то рычажными механизмами 6 смыкаются расположенные с обеих сторон конвейера вертикальные сварочные линейки 7 и 8, обтягивающие полотно по его задней стенке и соединяющие пленку в месте контакта двойным вертикальным сварным швом с одновременной разрезкой полотна между швами. Затем сварочные линейки расходятся, а пакет 1 оказывается обтянутым пленкой по всему периметру и отделенным от

94

полотна 3, натянутого поперек конвейера перед следующим за ним пакетом, и цикл повторяется. Установки такого типа модели Raptite CP поставляет, например, фирма «Aktron Corp.» (США).

Рис.19.18. Схема линейной оберточной установки

Этот метод обеспечивает поточное скрепление оболочками из растягивающейся пленки транспортных пакетов приблизительно стабильных размеров и высотой до 3050 мм. Пленка накладывается при этом на пакет только в один слой, а ширина обтягивающего полотна должна быть равна или несколько больше высоты пакета. Скрепляющее же усилие сформированной оболочки зависит от толщины применяемой пленки и степени ее растяжения. Иногда пленочную оболочку на таких пакетах упрочняют дополнительными горизонтальными поясами, накладываемыми в верхней и нижней частях пакета.

Чехлами из растягивающейся рукавной пленки транспортные пакеты,

формируемые на плоских поддонах, скрепляются в автоматизированных пакетирующих комплексах. Наиболее известным европейским производителем этого оборудования, является немецкая фирма «BEUMER». Ее такой автоматизированный пакетирующий комплекс состоит из подающего конвейера 1 (рис.19.19а), ориентирующего устройства 2, ярусоформирующего механизма 3, загрузочного люка, закрываемого сведенными створками 4, а также пакетирующего стола 5, магазина 6 поддонов, устройства 7 поштучной загрузки поддонов, промежуточного транспортера 8, зачехляющего автомата 9, стойки 10 программного управления и станции 11 приема готовых транспортных пакетов 12.

В процессе работы комплекса вилочный захват 13 вводится в

предпоследний поддон стопы 14 в магазине 6 и приподнимает ее, а лежащий на направляющих устройства 7 нижний поддон 15 в это время толкателем 16 перемещается по направляющим на пакетирующий стол 5, находящийся в нижнем исходном положении. После этого стол 5 поднимается вместе с поддоном к загрузочному люку, закрытому сведенными створками 4. Одновременно тарно-штучные упаковочные единицы 17 подаются конвейером 1 на устройство 2, которое ориентирует их в требуемое положение и передает в ярусоформирующий механизм 3, где из них по принятой схеме складывается полный ярус, соответствующий размерам площадки поддона. Далее сформированный ярус толкателем 18 перемещается на поверхность створок 4, после чего они расходятся и через открывающийся загрузочный люк он ложится на поверхность поддона. После этого стол 5 опускается на высоту

95

уложенного яруса, а на закрывающиеся створки 4 толкателем 18 подается следующий ярус, сложенный за это время в ярусоформирующем механизме 3 из поступающих упаковочных единиц, и эти действия повторяются до полной загрузки поддона. Стол 5 при этом возвращается в нижнее исходное положение и его толкатель перемещает сформированный транспортный пакет 19 на промежуточный транспортер 8, а он подает пакет на стол зачехляющего автомата 9, где последний скрепляется чехлом, изготовляемым из рукавной растягивающейся пленки 20 с боковыми складками, поступающей с разматывающегося рулона 21.

Рис.19.19. Схема автоматизированного пакетирующего комплекса фирмы «BEUMER»

Для этого четыре стержневых захвата, расположенных в углах вертикально перемещающейся рамы 22 автомата, поднимаются ею вверх, вводятся в свисающий пленочный рукав, набирают его на себя гармошкой на высоту пакета, измеряемую автоматически, а затем растягивают в прямоугольник по периметру скрепляемого пакета. В конце набора чехла он отрезается от полотна рулона 21 и верх отрезка соответствующим механизмом 23 (рис.19.19б) сваривается в крышу чехла 24 поперечным герметичным швом. Затем рама 22 перемещается вниз (рис.19.19в) и растянутый чехол 24, постепенно сползая с ее стержневых захватов (рис.19.19г), надевается на транспортный пакет. В конце хода рамы 22 поддон приподнимается столом (рис.19.19д), и пленка заводится под низ поддона, надежно скрепляя с ним

96

уложенный груз и освобождаясь при этом от захватов. После этого рама 22 перемещается вверх для набора и изготовления нового чехла, а скрепленный пакет перемещается транспортером 8 со стола автомата 9 на станцию 11 приема готовых транспортных пакетов 12. Одновременно на стол зачехляющего автомата 9 устанавливается следующий сформированный транспортный пакет и цикл повторяется.

Данные комплексы обеспечивают формирование и скрепление чехлами из растягивающейся пленки транспортных пакетов высотой до 2100 мм на плоских поддонах размерами в плане до 1400 х 1200 мм с производительностью до 70 штук в час. Пакетирующие комплексы аналогичного назначения выпускаются и некоторыми другими фирмами.

Преимущества, способствующие широкому распространению скрепляющих пакетирующих оболочек, выполняемых из термоусадочных и растягивающихся пленок, заключаются в том, что эти оболочки не повреждают продукцию, поскольку не содержат твердых выступающих конструктивных элементов, и скрепляющее усилие передают равномерно на всю поверхность пакета, обеспечивая при этом монолитность и прочное скрепление груза с поддоном. Кроме этого они имеют минимальный вес и низкую стоимость; не увеличивают размеры пакета; при уплотнении груза не ослабляются и сохраняют скрепляющее усилие; являясь одноразовыми, не требуют возвратных перевозок; хорошо утилизируются и повторно перерабатываются; защищают груз от атмосферных осадков и пыли, а непрозрачные пленки – дополнительно от воздействия света и солнечной радиации; обеспечивают визуальный контроль товара через прозрачную поверхность; предотвращают потери продукции и загрязнение ею окружающей среды; позволяют перевозить пакеты открытым транспортом и временно хранить на открытых грузовых площадках; технологичны в исполнении и обеспечивают автоматизацию процесса пакетирования грузов.

Однако имеются товары, которым не требуется дополнительная защита от воздействия внешней среды (например, некоторые строительные изделия) или которые при транспортировании и хранении без воздухообмена быстро приходят в негодность. Это, прежде всего плодоовощная продукция, замороженные пищевые продукты и некоторые другие товары. Для их доставки и хранения целесообразно применять упаковочные и пакетирующие средства, выполненные из сетки.

Сеткой называется изделие, выполненное из перекрещивающихся с заданным шагом нитей, соединенных между собой в местах пересечения узлами, сваркой или иными способами. Сетки вяжут из ниток, шпагата, шнуров или веревок, выполненных из натурального или синтетического волокна; плетут и сваривают из проволоки или изготавливают из полимерных материалов. Из сеток соответствующей прочности выполняют мягкую тару в виде сумок и мешков, делают стенки жестких металлических ящиков и контейнеров, изготовляют мягкие контейнеры, пакетирующие сетки и некоторые другие средства для доставки грузов.

В частности, для скрепления транспортных пакетов сетки применяют как самостоятельно, так и в комплекте с другими средствами пакетирования, например, плоскими поддонами. К последним, в частности, относятся

97

стандартные сетки (ГОСТ21649-76), применяемые для крепления грузов на авиационных поддонах. Для пакетирования грузов выпускаются также полимерные растягивающиеся сетки. Обладая основными достоинствами пакетирующих оболочек из растягивающейся пленки, они не препятствуют циркуляции воздуха через груз и удалению с него выделяющейся влаги. Такими сетками целесообразно скреплять транспортные пакеты, например, с пищевой продукцией, подвергаемой замораживанию или охлаждению.

Для скрепления транспортных пакетов растягивающимися сетками ротационные пакетирующие машины несколько модернизируются. На них, в частности, устанавливаются устройства, которые автоматически закрепляют сетки на пакете с помощью разрезного стопорного кольца, проходящего сразу через все ее ячейки, или специальными скобами. При скреплении пакетов на полуавтоматических ротационных машинах конец растягивающейся сетки вначале закрепляют на углах пакета, а затем включают поворотную платформу и вращающийся транспортный пакет наматывает на себя требуемое количество скрепляющих слоев. По завершении обматывания сетка отрезается от рулона, и ее конец закрепляется стопорным кольцом или специальными скобами. Выпускается растягивающаяся пакетирующая сетка, в частности, фирмой «Sopalplast» (Франция) рулонами по 500 и 350 метров. Эта сетка не прилипает к пакетируемой продукции, ее упаковке и может эксплуатироваться в температурном интервале от –21 до +57 оС.

19.5. Группирование и пакетирование продукции с применением обвязок

Обвязка – гибкое средство пакетирования, концы которого соединяются между собой механическим путем или сваркой. Пакетирующие обвязки выполняются из ленты, проволоки, канатов, высокопрочных шнуров, сеток, гибких тонколистовых (пленок, тканей) и других материалов. Обвязки широко применяются для пакетирования самой разнообразной штучной и тарноштучной (в мешках, ящиках и т.д.) продукции, как самостоятельно, так и в комплекте с другими средствами, например, поддонами, подкладными листами и рамками.

Обвязки выполняются, в частности, из проволоки стальной низкоуглеродистой общего назначения (ГОСТ3282-74) без покрытия или оцинкованной диаметром от 0,16 до 10 мм; алюминиевой катанки марки АКЛП (ГОСТ13843-78); ленты стальной упаковочной (ГОСТ3560-73) низкоуглеродистой холоднокатаной толщиной от 0,2 до 1,8 мм (0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,5 и 1,8 мм) и шириной от 15 до 50 мм (15; 20; 30;

40 и 50 мм); ленты стальной холоднокатаной калиброванной среднеуглеродистой с повышенным содержанием марганца толщиной от 0,5 до 1,1 мм и шириной от 13 до 51 мм; а также из ленты стальной горячекатаной нормализованной высокоуглеродистой толщиной от 1,3 до 1,6 мм и шириной от 10 до 51 мм, предназначенной для обвязки тяжелых грузов и способной выдерживать ударные нагрузки, возникающие при погрузке пакетов на суда, автомобильный транспорт и железнодорожные платформы. В металлических лентах могут содержаться отверстия диаметром 2 – 6 мм, располагающиеся с заданным шагом в одну линию или в шахматном порядке и предназначенные для забивания через них гвоздей, закрепляющих концы такой обвязки,

98

например, на пакете из пиломатериалов. Наряду с металлическими широко применяются и высокопрочные синтетические обвязочные ленты, изготовленные из полипропилена (РР) и полиэстера (РЕТ), а также капроновые технические ленты и шнуры. Технические характеристики широко применяемых полипропиленовых упаковочных лент приведены в таблице 19.7.

Каждый вид обвязочного материала требует своего способа образования замка, соединяющего концы ленты, проволоки, шнура или каната и поэтому разработано много разнообразных видов таких соединений. Концы металлических лент соединяют между собой, например, накладными обжимными замками, пломбовым способом, фигурной просечкой и точечной сваркой. Концы синтетических лент скрепляют накладными обжимными и самозатягивающимися замками, а также термосваркой и сваркой трением. Концы проволочных обвязок соединяют путем перекручивания, а шнуров и канатов – обжимными гильзами.

Таблица 19.7. Основные параметры полипропиленовых упаковочных лент

Накладные обжимные замки выполняются обычно из тонколистовой стали в виде скоб (рис.19.20а – в) различного конструктивного исполнения, на внутренней поверхности которых могут содержаться пуклевки, рифления и насечки, повышающие их сцепляемость с соединяемыми лентами. Соединения образуются путем наложения такой скобы в обхват на соединяемые концы ленты, ее обжатия и смятия по торцам в нескольких местах (рис.19.20и) совместно с охватываемыми концами металлической ленты или путем волнообразного перегиба скобы с определенным шагом (рис.19.20л) совместно с концами синтетической ленты. В некоторых конструкциях замков предусматривается совместная просечка и отгибка отдельных участков скобы и охватываемых концов металлической ленты, приводящая к некоторому снижению прочности ленты. Накладные обжимные замки обеспечивают в равной степени надежное соединение концов как металлических, так и синтетических лент, без специальных дополнительных требований к их качеству. Соединения с обжимными накладными замками являются наиболее

99

трудоемкими по исполнению, так как требуют предварительного изготовления скоб, их установки, обжатия и оформления скрепляющих элементов специальным технологическим инструментом.

Рис.19.20. Виды скрепляющих замков и соединений концов обвязок

Накладные самозатягивающиеся замки применяются для соединения концов обвязок, выполненных из синтетических лент. Пряжки для таких замков в разнообразных исполнениях изготавливаются из полипропилена и полиамида (рис.19.20е) или стальной проволоки (рис.19.20ж). На многооборотных обвязках могут применяться и более сложные по конструктивному исполнению пряжки, например, содержащие механизм для натягивания ленты. Для соединения концов лент самозатягивающимися пластмассовыми (рис.19.20о) и проволочными (рис.19.20н) пряжками не требуются специальные приспособления и устройства. Такие замки позволяют развязывать и повторно скреплять транспортные пакеты, а также осуществлять подтяжку обвязок в случае их ослабления. Синтетическими лентами с самозатягивающимися пряжками скрепляют пакеты тарно-штучных грузов небольшой плотности, для которых не требуется большого усилия натяжения лент.

Замки на просечках широко применяются в обвязках, выполненных из металлических лент. Замки на фигурных просечках (рис.19.20к) получают сквозной одновременной просечкой по осевой линии обоих слоев скрепляемых концов ленты с изгибом надрезанных фигурных участков так, что плечики фигурного участка нижней ленты заходят при затяжке соединения за торцы сужающейся части просечки в верхней ленте, обеспечивая прочное соединение концов. Такой замок очень прост с точки зрения его образования, не требует специального качества ленты и достаточно надежен, если лента находится под постоянным натяжением, например, при обвязке пакета из подпрессованных автомобильных покрышек. В случае ослабления натяжения ленты возможно самопроизвольное расцепление такого замка. Для предотвращения этого иногда на соединяемом участке выполняется дополнительная фигурная просечка, которая располагается навстречу основным просечкам или концы ленты около просечек деформируют плоскогубцами или другим инструментом, нарушая параллельность просеченных кромок и тем самым, исключая расцепление замка в случае ослабления ленты. Пломбовый способ образования замка заключается в совместной вырубке на торцах соединяемых

100