MASINI DE NCHIS AMBALAJE Produsele alimentare sunt dozate si
ambalate, in functie de destinatia acestora, cum ar fi pentru:
depozitare-comercializare, stocare sau delimitare cantitativa in
vederea utilizarii lor ca ingrediente conform retetelor de
fabricatie a altor produse in care acestea au rol de adaosuri
auxiliare.1. Masini de inchis cutii de conserve Cutiile metalice
sunt inchise cu capace prin operatiunea de faltuire. Faltuirea este
operatia de imbinare dubla a marginii capacului cu brodura corpului
cutiei. Aceasta operatie se realizeaza cu ajutorul unor masini,
care asigura alimentarea cu capace, formarea faltului in doua faze
dintre care in prima faza se formeaza faltul prin rolare, iar in a
doua se preseaza.In figura 1 este prezentata forma unui falt
practicat la inchiderea cutiilor de conserve precum si principalele
vicii de formare a acestuia.
Fig. 1. Forme ale faltului in picioare, dublu:1 - falt normal; 2
-falt inalt; 3 -falt prea strans; 4 -falt cu creasta; 5 -falt cu
limba;6 - falt cu dinte; 7-falt cu buza.Defectele de formare ale
faltului pot influenta etanseitatea ambalajului si
conservabilitatea produselor. Astfel, in procesul de imbinare,
rezistenta si etanseitatea pot fi influentate de forma
necorespunzatoare a faltului rezultata din reducerea imbinarii
reale ale celor doua table (Fig. 1.2). Aceasta reducere este
determinata de:- adancimi mari a capacului cand faltul are un
perete interior prea inalt, astfel aceasta se ingusteaza prea
mult;- adancimi prea mici ale capacului cand peretele interior este
foarte jos; - falt scurt cand latimea acestuia este redusa prin
strangerea excesiva a imbinarii care poate provoca strivirea
carligelor indoiturii; - carligul corpului este prea mare existand
posibilitatea unei intoarceri reduse a carligului capacului in zona
de ingrosare a faltului si astfel etansarea este
necorespunzatoare.Daca faltul este prea strans sau laminat excesiv
(Fig. 1.3) aceasta poate cauza:- fisurarea structurilor de tabla si
astfel diminuarea rezistentei acestora; - perforarea prin
coroziunea asamblarii aparuta in timp.Formarea unor creste
superioare sau inferioare (Fig. 1.4) provoaca: - coroziunea de
suprafata (la creasta superioara);- ruperea asamblarii si deci
pierderea rezistentei mecanice;- exfolierea peliculei de cositor a
tablei, care conduce la corodarea interiorului faltului, la
formarea crestei in- ferioare.La formarea faltului cu limba (Fig.
1.5) se constata o coborare locala a partii inferioare a faltului
datorita carligului capacului si aparitia neetanseitatii prin
diminuarea locala a imbinarii.Neformarea in anumite portiuni a
faltului se prezinta prin asa numite falturi cu dinte (Fig. 1.6),
care sunt niste proeminente; in acele zone nu este asigurata
inchiderea ermetica a cutiei. Extrem de periculos este dintele
ingropat, greu de observat la verificarea aspectului exterior.
Gofrajul imbinarii, cand faltul prezinta o latime neuni-forma pe
circumferinta cutiei, provoaca diminuarea locala a acoperirii si
reducerea etanseitatii.Aceste defecte apar frecvent in zona de
ingrosare a faltului, unde datorita cresterii numarului de plieri a
tablelor, chiar faltul normal este suprasolicitat mecanic si la
coroziune. Elementele unei masini de inchis cutii prin faltuire
sunt: rolele de inchidere, capul de inchidere si talerul.Rolele
(Fig. 2) din punct de vedere constructiv pot fi prevazute cu profil
pe suprafata interioara sau exterioara a acestora. Functional,
rolele sunt pentru formarea faltului si role de presare a imbinarii
realizate. Profilul rolelor (Fig. 3) este diferit si anume: rolele
de formare prezinta un canal adanc si rotunjit, astfel realizat ca
sa asigure introducerea bordurii capacului sub.
Fig. 2. Tipuri constructive de role:a - rola cu canal exterior;
b - rola cu proeminenta exterioara; c - rola cu profil interior: l
- canalul profilului; 2 - corpul rolei; 3 - alezajul
rulmentului.
Fig. 3. Profiluri de role:a-profilul rolei de f ormare; b -
profilul rolei de presare.Capul de inchidere sprijina ansamblul,
avand profilul conjugat cu al capacului si impreuna cu rola asigura
formarea faltului. Forma capului de inchidere este putin conica
pentru a usura ghidarea si iesirea usoara a capacului dupa faltuire
si are diametrul in raport de capac.Talerul de fixare a cutiei este
un disc cu profilul asemanator fundului cutiei si asigura fixarea
stabila a acesteia in timpul inchiderii.In figura 4 sunt prezentate
elementele dispozitivului de formare a faltului dublu si fazele
operatiunii.
Fig. 4. Dispozitiv de faltuire prin rolare a cutiilot de
conserve:a -faza de rolare a faltului; b -faza de presare a
faltului.Pentru inchiderea cutiilor, corpul impreuna cu capacul se
aseaza pe talerul masinii. Aceasta se va ridica presand ansamblul
cutie -capac de capul de inchidere. Bordura cutiei trebuie sa se
sprijine pe intreaga circumferinta de capac, iar capacul sa intre
complet pe capul de inchidere. Pentru aceasta e necesara
respectarea conditiilor de coaxialitate a talerului si a capului de
inchidere, totodata paralelismul perfect al suprafetelor talerului
si a capului de inchidere.Gradul de apasare al cutiei de capac este
astfel incat sa nu provoace deformari ale cutiei, si sa nu permita
patinarea capacului pe capul de inchidere pe durata formarii
faltului. Rola l, destinata indoirii tablelor, se va roti pe
intreaga circumferinta a cutiei, realizand indoirea si introducerea
bordurii capacului sub bordura corpului cutiei. In faza a doua,
rola de presare determina forma finala a faltului. Masina automata
de inchis cutii de conserve prezinta motor electric, transmisie, un
mecanism pentru distribuirea capacelor pentru fiecare cutie
introdusa pe flux, printr-o stea de alimentare cu cutii, mai multe
capete de inchidere si talere deservite de dispozitivele cu role
pentru faza de formare si de presare a falturilor. Dupa faltuirea
capacului, o roata stelata deplaseaza cutiile inchise pe o banda
transportoare pentru ambalare si transportul lor.Productivitatea
unei masini de inchis automata N se stabileste cu relatia:,
[buc./h] (1)in care: k - coeficientul de utilizare a masinii; n -
turatia unui dispozitiv de faltuire, in rot/s; z - numarul
capetelor de inchidere deservite de un dispozitiv. Pentru reducerea
procentului de rebuturi la inchiderea mecanizata a cutiilor de
conserve se impune efectuarea periodica a urmatoarelor operatiuni:
- verificarea profilului falturilor realizate;- verificarea la
etanseitate a cutiilor inchise;- recalibrarea dispozitivelor de
faltuit. Pentru controlul rapid si eficient al falturilor se
utilizeaza aparate de proiectie care maresc de 40 ori imaginea
sectiunilor de falt permitand depistarea mai usoara a unor vicii de
fabricatie. Se impun reglaje ale masinii pentru inlaturarea
defectelor falturilor. Cauzele care provoaca falturi defecte, in
functie de modul de prezentare al elementelor faltului, sunt:-
pentru falt cu grosime prea mica: rola de presare prea stransa,
laminarea tablei, folosirea unei table prea subtiri pentru corp sau
capac;- pentru falt cu grosime prea mare: rola de presare prea
slaba, rola de formare prea stransa, tabla mai groasa la capac sau
corp, inel de etansare neuniform, puncte neetanse in dreptul
lipiturii corpului; - pentru falt cu inaltime prea mica: rola de
formare prea stransa, laminarea faltului de catre rola de presare;-
pentru inaltimea faltului prea mare: rola de formare slaba, taierea
faltului la partea inferioara de catre rola de presare bordura
capacului prea mare, rolele reglate prea sus fata de capul
masinii;- pentru adancime mica a capacului: bordura capacului- prea
mare, buza capului de inchidere uzata, carligulcapacului prea lung;
Pentru adancimea prea mare a capacului: bordura capacului prea
mica, rola de presare fixata prea sus, capul de inchidere reglat
prea jos, carligul corpului sau capacului prea mic;- pentru
carligul corpului prea mic: bordura corpului prea mica, rolele de
formare si presare reglate prea sus, unghiul bordurii mai mare de
7, arcul talerului insuficient comprimat; - pentru carligul
capacului prea mare: adancimea capacului prea mare, rolele de
formare si presare reglate prea sus, rola de formare slaba, inelul
de etansare preagros.
2. Masini de inchis butelii de sticla Inchiderea buteliilor de
sticla difera ca metoda, dupa natura produsului ambalat,
capacitatea si forma ambalajelor, dupa conditiile de pastrare
(durata, temperatura), presiunea interioara din ambalaj,
capacitatea de lucru a masinilor si pretul de cost al operatiunii.
Intre metodele de inchidere folosite se disting urmatoarele: prin
capsulare; prin insurubare; cu dopuri.In mod frecvent se utilizeaza
metodele de inchidere prin capsulare. Predominant se utilizeaza
capsulele coroana cu insertie de material plastic, mai rar de
pluta. Alaturi de acestea se folosesc si capsule din tabla de
aluminiu (de tip Alca).Masinile de capsulat pot fi grupate dupa mai
multe criterii astfel: - dupa numarul dispozitivelor de capsulat-
cu un dispozitiv sau cu mai multe dispozitive (pana la 9, in cazul
masinii D-40/9 de fabricatie 'Tehnofrig');- dupa modul de
actionare: - cu actionare mecanica, cu actionare pneumatica;- dupa
capacitatea de lucru: - de capacitate mica (350 butelii/h), medie
(1000-3000 butelii/h) sau de mare capacitate (peste 5000 butelii/
h). Toate masinile de mare capacitate sunt cuplate direct cu
masinile de umplut sticle sistem monobloc. Dispozitivele de
capsulare la aceste masini sunt de tip rotativ.In figura 5 este
prezentata o masina de capsulat.Partile principale ale masinii
sunt:- alimentatorul cu capsule;- caruselul cu dispozitive de
capsulat; - transmisia. Sticlele pline sunt preluate de pe banda
transportoare de o steluta de alimentare ce le aseaza pe suportii
caruselului. Capsulele sunt preluate din buncarul l si printr-un
jgheab 3 patrund in dispozitivul de inchidere. Patrunderea
capsulelor in dispozitiv se face prin deplasarea lor cu ajutorul
unui jet de aer comprimat dirijat prin conducta 21 in fanta
dispozitivului. Vor putea patrunde numai capsulele corect
pozitionate in alimentatorul 12, cele orientate necorespunzator
fiind reintroduse in buncar de catre un suport cu arc. La rotirea
caruselului dispozi tivele de inchidere se deplaseaza pe rolele 10,
pe profilul camei 11.Dispozitivul de inchidere (Fig. 6) realizeaza
aplicarea prin presare a capsulei pe gatul sticlei.Dupa retragerea
sticlei din dispozitivul de cap-sulare aceasta este preluata de
catre un transportor.Etansarea capsulei de gatul sticlei se asigura
prin deformarea acesteia ca efect a presarii in conul de presiune
si al definitivarii formei geometrice.
Fig. 5. Masina de inchis sticle1 - buncar pentru capsule; 2 -
alimentator capsule; 3 -jgheab; 4 - sticla; 5 - suport;6 - cap de
inchidere; 7 - roata de mana; 9 - carusel; 10 - role; 11 - cama; 12
- alimentator;13 - angrenaj; 14 - ax; 15 - angrenaj; 16 - ambreiaj
de frictiune; 17 - ax; 18 - curea; 19 - rola;20 - reductorcu melc;
21 - conducta aer comprimat.Arcurile asigura atenuarea socurilor
mecanice si a presiunii necesare pentru operatia de capsulare,
totodata readuc sistemul in pozitia initiala pentru o noua
operatie.Metoda de inchidere prin insurubare utilizeaza capsule de
tipul Pilferproof, rezistente la presiuni mari de pana la 5
bar.Capsule speciale sunt aplicate la gatul filetat al sticlelor si
un sistem de role fixeaza capsula la baza gatului, alta rola
formand filetul, prin rulare la exteriorul capsulei, dupa profilul
filetului gatului sticlei.Dispozitivele de inchidere cu dopuri de
pluta constau in principiu dintr-un sistem de poinsonare care
preseaza dopul in orificiul calibrat al ambalajului. Conditia este
ca diametrul ori-ficiului sa fie de 70-92 mm si inaltimea buteliei
200-320 mm. Pentru dopuri sunt stipulate conditiile de calitate in
STAS 547812/80, diametrul dopului de 20-26 mm si lungimea de 32-50
mm.conditiile de calitate in STAS 547812/80, diametrul dopului de
20-26 mm si lungimea de 32-50 mm.
Fig. 6. Dispozitivul de inchidere cu capsule a sticlelor:a -
asezarea sticlei in dispozitiv; b - inchiderea sticlei:1 - aducerea
capacelor; 2 - capsula; 3 - opritorul capsulei; 4 - con depresiune;
5 - arc;6 - ghidaj; 7 - resort de presiune; 8 - mandrina cu
presiune; 9 - resort de compresare; 10 - sticla.3. Masini de inchis
borcane Borcanele din sticla prezinta avantaje pentru ambalarea
produselor alimentare dintre care se mentioneaza: sunt inactive din
punct de vedere chimic; sunt igienizate relativ usor prin spalare
si sterilizare; ofera posibilitatea de a se vedea produsul de catre
cumparator; sunt reciclabile, reducand pretul de cost al
produselor.in acelasi timp se prezinta si dezavantaje fata de
ambalajele din tabla cositorita: fragilitate si rezistenta redusa
la socuri; greutate mai mare; conductivitate termica mai redusa,
ingreunand operatiile de sterilizare; ocupa un spatiu de depozitare
mai mare.inchiderea borcanelor se poate face prin sisteme de
inchidere mecanice, prin vid si mixte.in figura 7 sunt prezentate
principalele sisteme de inchidere ale borcanelor. 3.1. Masini
pentru inchiderea Omnia Principiul de inchidere sistem Omnia consta
in realizarea unui vid in interiorul borcanului, capacul
indeplinind rolul de supapa care sa permita eliminarea aerului si a
gazelor din interior in timpul operatiunii de sterilizare prin
fierbere a continutului.Ambalajele tip Omnia presupun folosirea
borcanelor de forma, capacitatea si diametrul gurii de inchidere in
concordanta cu necesitatile impuse de natura si caracteristicile
produsului ambalat. Capacele folosite pot fi:- capace fara nervuri
de tip 'G.P.S' utilizate pentru ambalarea produselor care necesita
temperaturi de sterilizare de maxim 95 C (compoturi, gemuri etc.);-
capace tip 'Retorting', care au nervuri de rezistenta folosite
pentru produsele ce se sterilizeaza la 120 C .
Fig. Principalele sisteme de inchidere a borcanelor:1 - Omnia; 2
- Eurocap; 3 - Hermetica; 4 - Hildner; 5 -Twist-off; 6 -
Press-Twist-off; 7 - Twist-off Baby Food; 8 - Imra-Val; 9 -
Prye-off; W - Garda; 11 - Pano; 12 - Omnia-Imra; 13 - Sutax; 14 -
Phoenix; 15 - Sutcliffe.Capacele sunt confectionate din tabla de
aluminiu fiind lacuite pe ambele parti si au un inel de cauciuc la
interior pentru asigurarea etansarii. Fixarea capacelor se face cu
ajutorul dispozitivelor speciale cu pinteni. In figura 8 se
prezinta schema dispozitivului de inchidere cu pinteni pentru
capace Omnia.
Fig. 8. Sectiune prin capul de inchidere:1 -piesa de baza; 2 -
suruburi de fixare; 3 - dinti de presare; 4 - bucsa; 5 - lamele; 6
-pinteni;7 -piulita; 8 - surub de fixare; 9 -piesa deprindere; 10
-portiune ingrosata;11 - disc de presiune; 12 - ax; 13 -piulita; 14
- surub de fixare; 15 - tija;16 - rondele de tabla.Dispozitivul de
inchidere apasa capacul aplicat pe gatul borcanului astfel ca sa se
imprime portiunea plata a gurii in inelul de cauciuc al capacului,
urmata de strangerea bordurii capacului la partea inferioara a
profilului gurii borcanului cu ajutorul pintenilor.Dispozitivele de
inchidere sunt adaptate la masini de inchis cu actionare manuala
sau la masini automate actionate prin motor electric si variator de
turatie.Elementele componente ale unei masini sunt in principal:
postamentul, dispozitivele de inchidere, talerul de sustinere si
ghidare a borcanului, mecanismul de presare si la masinile automate
un transportor cu placute pentru ambalaje.Pentru a realiza
inchiderea corecta este necesar sa se fixeze inaltimea
dispozitivului in asa fel ca sa se asigure o distanta de 9,5-10 mm
intre acesta si capul borcanului, in caz contrar ambalajele putand
fi sparte sau inchiderea va fi neetansa. Datorita abaterilor de
coaxialitate dintre gura borcanului si corpul acestuia este
necesara o toleranta mai mare a ghidajelor pentru asigurarea
autocentrarii ansamblului cap de inchidere - ambalaj, pe durata
procesului de inchidere. Principalele defectiuni ce pot aparea la
inchiderea 'Omnia' sunt: fixarea defectuoasa a capacului, datorita
asezarii gresite a acestuia pe gatul borcanului; neetanseitati
datorita folosirii unor garnituri de cauciuc necorespunzatoare;
neetanseitati datorate utilizarii unor borcane cu ovalitate in zona
gatului. Verificarea etanseitatii borcanelor Omnia se face prin
sondaj, urmarindu-se ca imbinarile sa nu cedeze la rotirea sau
deplasarea verticala a capacului. Pentru un control mai amanuntit
se demonteaza, prin sondaj, cateva capace urmarindu-se amprenta
gurii borcanului pe garnitura de cauciuc, care trebuie sa fie
uniforma.3.2. Masini pentru inchiderea TWIST-OFFSistemul de
inchidere Twist-Off este aplicat in cazul conservarii produselor
care nu se consuma la prima deschidere a ambalajului, necesitand
reetansari repetate, cum ar fi cazul gemurilor, mustarului,
sosurilor etc.Ambalajele se prezinta sub forma unor borcane al
caror gat este prevazut cu filet cu patru inceputuri, ceea ce
permite ca fixarea capacului sa se faca printr-o rotire cu 74.
Capacele sunt confectionate din tabla cositorita si protejate prin
lacuire pe ambele fete. La partea inferioara capacele sunt
prevazute cu un rolaj avand 4-6 gheare cu rol de fixare in filetul
borcanului. Capacul, la interior, este placat cu o garnitura
inelara de cauciuc, care va asigura etansarea.Masinile automate de
inchis se compun dintr-un transportor banda pentru borcane, o
camera de abur in interiorul careia se aplaseaza mecanismul de
inchidere deservit cu capace de un alimentator de capace.In figura
9 este prezentata schema mecanismului de inchidere.
Fig. 9. Schema mecanismului de inchidere Twist-off:1 -
recipient; 2 - transportor; 3 - zona de inchidere; 4 - curele de
fixare; 5 - capac; 6 -placa;7 - curele de frictiune; 8 - tambur de
antrenare; 9 - role de intindere; 10 - arcuri.Functionarea masinii
de inchis este urmatoarea:Borcanul l deplasat de transportorul 2 in
zona de inchidere 3 va fi preluat de doua curele de fixare 4, care
au rolul de ghidare a ambalajului in timpul operatiunii de
inchidere. In camera de abur se distribuie capacul printr-un jgheab
de alimentare de la un dispozitiv automat prevazut cu un disc
magnetic, in deplasare borcanul l cu capacul 5 ajunge sub placa 6
sub care se deplaseaza doua benzi: la centru o banda de teflon iar
in stanga fata de directia de deplasare a transportorului 2 o banda
de cauciuc. De o parte si de alta a placii 6 se gaseste
dispozitivul de inchidere, format dintr-o banda de cauciuc fixa pe
dreapta, si o banda continua antrenata de tamburul 8 pe partea
stanga fata de placa 6.Placa 6 apasa capacul pe gura borcanului
prin arcurile 10. Astfel se realizeaza cuplul fortelor care
determina rotirea si insurubarea capacului pe filetul borcanului,
inchiderea borcanului realizandu-se in atmosfera de aburi, se
elimina aerul din ambalaj si dupa sterilizare si racirea
recipientelor in interiorul acestora se va forma depresiune.3.3.
Dispozitive pentru inchidere EUROCAPInchiderea borcanelor EUROCAP
consta din presarea capacului de gura borcanului si fixarea
bordurii in profilul acesteia.Dispozitivul de inchidere (Fig. 10)
este alcatuit din mandrina de inchidere 2 culisanta pe verticala,
prevazuta cu o degajare tronconica, capul de presare 4 si arcul 3.
Diametrul interior al capacului de inchidere este mai mare cu 1,5-2
mm decat diametrul gurii borcanului. La interior capacul are o
garnitura inelara de cauciuc.
Fig. 10. inchiderea Eurocap:1 - gura borcanului; 2 - mandrina;3
- arc; 4 - cap de presare; 5-capac.Operatiunea de inchidere se
desfasoara in doua faze. In prima faza, capul de presare 4 deplasat
in jos va apasa capacul de gura borcanului, etansarea fiind
realizata prin garnitura inelara de cauciuc. In faza a doua,
mandrina de inchidere coboara impingand bordura capacului gofrat in
canalul din gatul borcanului.Inchiderea se realizeaza in atmosfera
de vapori, astfel dupa sterilizare si racire in interiorul
ambalajului se pastreaza o depresiune.4. Masini de ambalat si
inchis produse in ambalaje din material plasticMarea varietate de
produse care necesita ambalarea cu respectarea conditiilor de
pastrare, design si calitate reclama utilizarea unei largi palete
de masini pentru confectionarea, inchiderea si etichetarea
ambalajelor, in care sa fie asigurate diferite conditii de
presiune, vid, prezenta unor gaze inerte etc. De regula aceste
masini sunt parte a instalatiilor care includ si dozatoarele
automate pentru produse.
6
