Una macchina confezionatrice per posate è un sistema automatico che conta, dispone e avvolge forchette, coltelli, cucchiai e cannucce in confezioni di pellicola sigillate per la distribuzione. Queste macchine possono confezionare una tipologia di posate o set misti di posate. Ad esempio, un pacchetto può includere una forchetta, un coltello e un tovagliolo. La macchina necessita di metodi diversi per il conteggio, la disposizione e la sigillatura in base al tipo di prodotto.
L’uso di posate usa e getta è cresciuto con l’espansione della consegna di cibo, del catering aereo e dei pasti istituzionali. Le macchine per lo stampaggio a iniezione possono produrre centinaia di pezzi al minuto. Senza un adeguato processo di imballaggio, le posate finite possono accumularsi in contenitori sfusi. Inoltre le posate non sono protette e non possono essere spedite in pacchi singoli. Una macchina confezionatrice risolve questo problema.
Fase 1 - Alimentazione e Orientamento
La prima sfida che una macchina confezionatrice per posate risolve è lo spostamento degli utensili sfusi su un'unica linea. Nel settore sono comuni due tipi di alimentatori:
Le mangiatoie a ciotola vibrante utilizzano un percorso a spirale all'interno di una ciotola a forma di cono-. La vibrazione sposta gli utensili lungo il binario. Le guide meccaniche spingono nuovamente nella vasca i pezzi posizionati in modo errato. Solo gli utensili posizionati correttamente raggiungono lo scivolo di uscita. Le mangiatoie a ciotola funzionano bene con cucchiai e forchette. I coltelli possono essere più difficili da maneggiare a causa della loro forma. Potrebbero aver bisogno di una corsia separata.
Gli alimentatori centrifughi utilizzano un disco verticale che gira a una velocità prestabilita. La forza centrifuga sposta gli utensili verso l'anello esterno. Le tasche o le guide quindi posizionarle nella direzione corretta. Gli alimentatori centrifughi possono funzionare più velocemente degli alimentatori a ciotola. Spesso gestiscono 200–400 pezzi al minuto. Sono più sensibili alla forma dell'utensile. Hanno anche bisogno di pezzi di ricambio precisi quando cambia il tipo di prodotto.
Per i pacchi misti possono funzionare più alimentatori contemporaneamente. Ciascun alimentatore fornisce un tipo di articolo. Un trasportatore combinato unisce i flussi. Una forchetta, un coltello,
Conteggio e raggruppamento della fase 2 -
Dopo che gli utensili hanno lasciato l'alimentatore, si spostano nella stazione di conteggio. I sensori ottici, solitamente sensori fotoelettrici a infrarossi, rilevano ogni pezzo mentre passa attraverso il raggio luminoso. Il controllore aggiunge un conteggio per ogni pezzo. Quando viene raggiunto il conteggio impostato, il controller segnala a un deviatore o cancello di spostare il lotto alla stazione di avvolgimento.
Per i pacchetti multi-articolo, ciascuna corsia di alimentazione ha il proprio contatore. La macchina attende finché tutte le corsie non erogano le quantità richieste. Il lotto poi avanza. I sistemi servo-azionati possono controllare il cancello del deviatore in modo più accurato rispetto ai sistemi pneumatici più vecchi. I servomotori possono posizionare il cancello con ripetibilità-millimetrica. Ciò aiuta a ridurre gli errori di conteggio, le confezioni corte e i pezzi extra.
Alcune macchine avanzate utilizzano anche un sistema di visione dopo il conteggio. Una fotocamera scatta un'immagine del set raggruppato. Il sistema confronta l'immagine con un'immagine di riferimento. Se manca un cucchiaio o è presente una forchetta in più, il lotto viene spostato in uno scivolo di scarto. Ciò impedisce che un pacco errato venga sigillato e spedito.
Fase 3 - Alimentazione e formazione della pellicola
Una macchina confezionatrice per posate avvolge le posate contate in film flessibile da un rotolo continuo. Il film solitamente si muove attraverso questi passaggi:
Rilassarsi. Una bobina motorizzata alimenta il film ad una velocità adeguata al ciclo della macchina. Un rullo ballerino mantiene stabile la tensione del film. Questo aiuta a prevenire stiramenti e rughe.
Stampa la registrazione. Se la pellicola presenta grafica stampata, un sensore fotoelettrico legge i crocini di registrazione. Il sistema regola l'avanzamento della pellicola per mantenere la stampa nella posizione corretta su ciascuna confezione.
Formare. Il film passa attraverso un collare di formatura. Questa guida metallica a forma di imbuto-piega la pellicola piatta formando un tubo attorno alle posate. La dimensione del colletto determina la larghezza della confezione. Una confezione di dimensioni diverse potrebbe richiedere un collare di formatura diverso e una nuova impostazione della saldatura longitudinale.
Sigillo longitudinale. Una barra riscaldata o una ganascia saldante rotante unisce i bordi del film sovrapposti lungo il tubo. Questo crea un tubo sigillato continuo.
Per le confezioni a cuscino piatto, un'altra coppia di barre saldanti chiude entrambe le estremità. Per le confezioni con saldatura a soffietto o su-tre lati-, il film viene tagliato a misura prima della formatura. Ciò offre più opzioni di formato ma può ridurre la velocità di produzione.
Fase 4 - Sigillatura e taglio
La fase finale di saldatura separa i pacchi e chiude le estremità. Due metodi sono comuni:
La saldatura a impulso utilizza il calore solo durante il ciclo di saldatura. Un filo di nicromo riscalda la pellicola alla sua temperatura di sigillatura. Per il polipropilene, solitamente è compreso tra 150 gradi e 190 gradi. La macchina trattiene la pellicola da 0,3 a 1,5 secondi in base allo spessore della pellicola. La guarnizione si raffredda quindi sotto pressione prima che la macchina la rilasci. La sigillatura a impulso crea linee di tenuta pulite e strette. Funziona bene anche con le pellicole-sensibili al calore.
La sigillatura rotativa continua utilizza ruote riscaldate che ruotano contro il tubo della pellicola mentre si muove. Le ruote mantengono una temperatura costante. Ciò consente una maggiore velocità di produzione perché non è prevista alcuna pausa di saldatura. La sigillatura rotativa funziona bene su linee ad alta-velocità che utilizzano film uniforme da 80 a 150 confezioni al minuto. Offre meno flessibilità quando si cambia tipo di pellicola.
Dopo la saldatura, una lama di taglio meccanica o ad ultrasuoni separa le confezioni. Il pacco finito si sposta su un trasportatore di uscita. Può quindi passare attraverso un metal detector e una bilancia di controllo prima dell'imballaggio.
Fattori che influenzano le prestazioni dell'imballaggio
Il buon funzionamento di questa apparecchiatura dipende da diversi fattori che i gestori della struttura dovrebbero monitorare:
Specifica della pellicola.Il polipropilene (PP) è un materiale di imballaggio comune per le posate usa e getta. Offre buone prestazioni di rigidità, trasparenza e-saldatura a caldo. Le norme in molti mercati stanno aumentando l’uso di pellicole compostabili. I film certificati EN 13432 potrebbero richiedere temperature di saldatura più basse e tempi di saldatura più lunghi. Ciò può ridurre la velocità di produzione dal 15% al 25% rispetto alla pellicola PP standard sulla stessa macchina.
Consistenza del prodotto.Le posate stampate a iniezione- possono presentare bave, ovvero un sottile materiale in eccesso lungo la linea di giunzione. La bava può accumularsi nelle tracce dell'alimentatore e causare inceppamenti o errori di conteggio. Una buona qualità dello stampo aiuta a mantenere la linea di confezionamento senza intoppi.
Condizioni ambientali.La temperatura e l'umidità possono influire sulle prestazioni della pellicola. Gli impianti senza controllo del clima possono notare cambiamenti nella forza di sigillatura e nella tensione della pellicola durante le diverse stagioni. Potrebbe essere necessario che gli operatori regolino le impostazioni della temperatura e la pressione del rullo ballerino.
Conformità normativa.Negli Stati Uniti, gli imballaggi a contatto con gli alimenti- sono coperti dalla norma FDA 21 CFR Parte 175 per adesivi e rivestimenti e dalla norma 21 CFR Parte 178 per determinati polimeri e materiali correlati. Nell'Unione Europea, il Regolamento (CE) n. 1935/2004 stabilisce norme per i materiali a contatto con gli alimenti. Questi materiali non devono rilasciare sostanze a livelli dannosi per la salute umana. Le macchine utilizzate per questi mercati devono utilizzare acciaio inossidabile, polimeri-di grado alimentare e lubrificanti idonei che soddisfino le norme richieste.
Domande frequenti
Quanto velocemente può funzionare una macchina confezionatrice per posate?Le linee-di articoli singoli che utilizzano film di polipropilene possono raggiungere da 80 a 120 confezioni al minuto con saldatura rotativa continua. Le linee di confezionamento miste-normalmente funzionano a una velocità compresa tra 40 e 70 confezioni al minuto. Funzionano più lentamente perché diverse corsie di alimentazione devono lavorare insieme prima di ogni ciclo.
Una macchina può gestire forchette, coltelli e cucchiai in modo intercambiabile?Sì, entro un intervallo di dimensioni prestabilito. Le parti dell'alimentatore e i collari di formatura possono essere regolati o sostituiti. Passare da una forchetta da dessert a un cucchiaio da zuppa può richiedere un cambio della ciotola dell'alimentatore. L'operazione può richiedere dai 20 ai 40 minuti. La modifica delle dimensioni della confezione potrebbe richiedere un nuovo collare di formatura e una regolazione della pressione della barra saldante.
Quali tipi di film sono compatibili?La maggior parte delle macchine può lavorare polipropilene, polietilene e film laminati. Vengono utilizzati anche film compostabili certificati EN 13432. Questi film necessitano di impostazioni di sigillatura diverse. I laminati a base di carta-vengono utilizzati anche in quanto le restrizioni sulla plastica monouso-ai sensi della Direttiva (UE) 2019/904 aumentano.
Quanta manutenzione richiede la macchina?La manutenzione giornaliera comprende la pulizia dei residui di pellicola dalle barre saldanti e il controllo dell'usura dei binari dell'alimentatore. I controlli settimanali dovrebbero includere l'allineamento del servo, il funzionamento del sensore e l'affilatura della lama di taglio. Le ganasce di tenuta e le tazze di alimentazione sono parti soggette ad usura comune. La loro durata è generalmente compresa tra 6 e 18 mesi in base al volume di produzione.
Fonti
- Comitato europeo di normalizzazione. EN 13432:2000 – Requisiti per gli imballaggi recuperabili mediante compostaggio e biodegradazione. CEN, 2000.
- Parlamento europeo e Consiglio. Direttiva (UE) 2019/904 sulla riduzione dell'impatto di alcuni prodotti di plastica sull'ambiente. Gazzetta ufficiale dell'Unione europea, 2019.
- Parlamento europeo e Consiglio. Regolamento (CE) n. 1935/2004 sui materiali e articoli destinati a venire a contatto con gli alimenti. Gazzetta ufficiale dell'Unione europea, 2004.
- US Food and Drug Administration. 21 CFR Parte 175 – Additivi alimentari indiretti: adesivi e componenti di rivestimenti. Codice dei regolamenti federali.
- US Food and Drug Administration. 21 CFR Parte 178 – Additivi alimentari indiretti: polimeri. Codice dei regolamenti federali.
- Organizzazione internazionale per la standardizzazione. ISO 22000:2018 – Sistemi di gestione della sicurezza alimentare: requisiti per qualsiasi organizzazione del settore
