Формирование единого груза

Сборная упаковка потребительских товаров при обработке и складировании требует больших трудовых затрат. Для устранения этого недостатка необходимо сформировать единый груз. В результате формирования с помощью вспомогательных средств из сборных упаковок создается такой груз, пригодный к механизированной обработке, транспортировке, погрузочно-разгрузочным работам и хранению. Механизированная обработка производится вилочным погрузчиком или, в крайнем случае, с помощью передвижных средств.

Для формирования единого груза на практике применяются плоские поддоны размером 800 – 1200 мм, поддоны с боковыми бортами или в виде ящиков, открытые и закрытые торговые контейнеры.

Известны и такие виды формирования единого груза, когда не возникает необходимости в использовании вспомогательного оборудования, а требуется только группировка груза, например обертка усадочной пленкой. Однако подобные формировки единого груза не практикуются в области потребительской упаковки продовольственных товаров.

При формировании единого груза с помощью вспомогательных средств всегда важным вопросом является возврат высвободившихся вспомогательных средств, так как их стоимость требует многократного применения. В отношении плоских поддонов в Венгрии действует система обменного возврата; среди других средств предпочтение следует отдавать таким, которые после их опоражнивания могут складываться или разбираться, что способствует снижению транспортных затрат на возврат тары. В необходимом случае возврат можно полностью исключить применением одноразовых поддонов. Выбор необходимого варианта поддона возможен лишь после тщательного экономического анализа с учетом всех возникающих затрат.

При небольшой производительности формирования единого груза, например, после одной машины сборной упаковки, эту операцию можно производить вручную, используя в этих целях накопительный отрезок несущего конвейера упаковочной машины. Оператор должен лишь периодически складывать на поддон накопленные сборные упаковки.

Механизированное формирование единого груза начинается с производительности 6–8 ед. груза в час, а при производительности 10–12 ед. груза в час механизация является обязательной.

Формирование единого груза можно разделить на следующие операции:

- подачу пустого поддона из магазина;

- штабелирование сборных упаковок;

- нагрузку штабеля на поддон или слоя на предыдущий слой;

- транспортирование готового штабеля груза.

При использовании полуавтоматического оборудования штабелирование сборных упаковок производится вручную, однако эта операция не получила распространения в связи с тем, что производится при неудобном положении тела работающего.

При автоматической укладке на поддон производительность автомата часто значительно превышает необходимую для формировки на одной линии сборной упаковки. В этом случае целесообразно с помощью накопительного конвейера и распределительного устройства подсоединить несколько упаковочных линий к одному автомату по укладке сборных упаковок на поддон. На современных автоматах без всякой переналадки можно запрограммировать несколько форм укладки на поддон, поэтому при их эксплуатации разный размер сборных упаковок трудностей не вызывает.

Производительность автомата может быть ограничена в двух случаях:

- при необходимости периодического пополнения магазина, если вместимость составляет 20 – 25 поддонов;

- при скапливании загруженных поддонов, которые нужно своевременно вывозить.

На данном оборудовании их удаление возможно исключительно с помощью вилочных погрузчиков. Автоматизировать операцию по выводу загруженных поддонов можно, например, на основе использования приводного каткового конвейера.

На всех типах оборудования по формированию единого груза производится укладка слоев установленной высоты. Сборные упаковки поступают с одной и той же ориентацией. На участке укладки с помощью пневматических или механических гребков, упорных пластин или кососогнутых катков им придается нужное направление. Из прибывающих одна за другой сборных упаковок на укладочном столе формируется заранее определенная форма группировки.

На машинах для формирования единого груза применяется укладка сверху вниз и снизу вверх. При формировании груза сверху вниз подъемник извлекает из магазина поддон и помещает его под укладчик. После группировки первого слоя пластина укладочного стола вытягивается из–под сгруппированных упаковок, и они ложатся на поддон. Затем поддон опускается на толщину одного слоя упаковок, и пластина стола возвращается в прежнее положение. Снова начинается укладка нового штабеля. Цикл укладки повторяется до тех пор, пока не будет уложено требуемое количество слоев. После этого уложенный груз на поддоне опускается на несущий транспорт и покидает укладочное устройство. Новый порожний поддон занимает исходное положение, и начинает формирование следующего груза (рис. 54).

Размещение оборудования для формирования единого груза требует помещения довольно большого объема. Подающий конвейер располагается на высоте примерно 2000 мм, поэтому для подачи сборных упаковок с упаковочной машины, имеющей высоту 1000 – 1200 мм, нужен наклонный конвейер для подъема сборных упаковок на требуемый уровень. Первые типы машин для формирования единого груза имели механическое управление, с развитием электроники появились машины с программным управлением.

При укладке слоев груза снизу вверх подачи сборных упаковок и вывод уложенного груза происходит на одном уровне.

Рис.54. машина для формирования единого груза

После укладки первый слой поднимается захватывающим устройством. Следующий слой помещается под первый, затем и оба слоя поднимаются вместе.

Этот цикл повторяется до достижения требуемого количества слоев, затем под готовый штабель подкладывается поддон. Подъем уложенного штабеля производит захватывающее устройство с поперечным зажимом, поэтому между слоями должна создаваться достаточная сила трения для предупреждения распада штабеля. Этот вариант укладки чаще всего применяется для формирования единого груза из коробок, ящиков пластмассовых и других жестких сборных упаковок. Новейший тип машины для формирования единого груза сочетает в себе оба описанных варианта укладки, что увеличивает ее производительность.

Применение оборудования для формирования единого груза позволяет полностью автоматизировать все операции. Показанная на рис. 55 поточная линия требует только наблюдения за ней, за исключением пополнения упаковочным материалом и поддонами. Дополнительным преимуществом такой линии является плотное формирование штабеля груза, что увеличивает его стабильность.

Рис.55. Автоматическая линия упаковки

1-пакетоформовочная, фасовочная и заделочная машина;

2-машина для сборной упаковки в бумагу;

3-машина для укладки сборных упаковок на поддон

Сформированный из сборных упаковок единый груз не выдерживает динамических воздействий при длительной транспортировке, поэтому его закрепляют с помощью вспомогательных средств посредством склейки, стяжки и обертки синтетической пленкой (порядок перечисления отражает затраты в возрастающем размере).

Известны и другие варианты закрепления груза, например, липкой лентой из синтетического материала, но они не получили широкого применения.

Наиболее простым и дешевым приемом закрепления груза является проклеивание, которое базируется на использовании клеящих веществ, гасящих скольжение сборных упаковок. Клей наносится на верхнюю поверхность упаковок, этим стабилизируется их движение в горизонтальной плоскости. В вертикальном направлении сборные упаковки под воздействием небольшого усилия легко отделяются друг от друга.

К недостаткам склеивания можно отнести то, что для проявления стабилизирующего действия клея необходимо плотное прилегание упаковок друг к другу, и то, что у большинства клеев «открытый» период очень короток, поэтому требуется быстро наложить следующий слой на предыдущий. При кратковременной остановке упаковочной машины или оборудования для формирования груза клей уже теряет клейкость. Вдобавок затруднения возникают и в связи с нанесением клея на поверхность упаковок, так как часто при запечатывании бумажных коробок невозможно обойтись без липких бумажных лент. На них не должен попадать клей, ибо при вскрытии груза они легко отходят.

Удобнее всего наносить клеящее вещество на несущем конвейере машины для формирования единого груза или над штабелирующим устройством. Для упаковки из бумажного материала пригодны в одинаковой мере клеи на водной дисперсии и горячего расплава. Для сборных упаковок из синтетических пленок следует использовать клей на ограниченной основе, но из – за неприятного запаха и пожарной опасности они не получили распространения в пищевой промышленности.

После формирования на поддоне единый груз крепится стяжной лентой. Крепление производится металлической или синтетической лентой путем протягивания ее вокруг груза и механического скрепления концов или сварки. Таким путем создается определенная устойчивость компонентов груза в вертикальном направлении. В местах соприкосновения стяжной ленты с грузом для предупреждения повреждения самой верхней упаковки в штабеле необходимо наложить оградители краев в форме буквы L. Впоследствии при усадке груза, например, из–за оседания продуктов, крепление стяжной лентой ослабевает и может разойтись, поэтому применяется оно только при формировании груза из коробок.

В зависимости от необходимой производительности закрепление стяжной лентой может выполняться с различным уровнем автоматизации. Удовлетворительная производительность (6 – 8 ед. груза в час) достигается с помощью ручного приспособления с пневматическим или электрическим приводом, особенно когда стяжная лента протягивается под грузом механически (рис. 56).

Рис.56. Стяжной полуавтомат

1-катковый конвейер; 2-рулон стяжной ленты; 3-направляющая;

4-пневматическая подача ленты; 5-несущая ферма; 6-выводная труба для ленты; 7-упругая подвеска; 8-стяжное и запорное устройство;

9-единый груз; 10-стяжная лента.

При необходимости стяжки с более высокой производительностью следует использовать автомат, который монтируется на конвейере и управляет продвижением единого груза.

В пищевой промышленности распространена стяжка синтетическими лентами. Несложность такой стяжки позволяет соединять концы ленты с помощью простейших приспособлений, используемых для термической сварки. Места сяжки и их количество устанавливается с учетом формы укладки груза.

Несколько примеров такой стяжки приведены на рис. 57. При формировании штабеля из 9 – 10 слоев сборных упаковок, помимо эффективного закрепления сверху, следовало бы во многих местах скрепить груз стяжными лентами, поэтому в таких случаях целесообразно избрать другой способ крепления.

При стяжке единого груза для предупреждения повреждения сборных упаковок чаще всего невозможно обойтись без крепежной рамы и боковых оградителей.

Рис.57. Примеры укладки единичного груза

При закреплении усадочной пленкой после обертывания груза и последующей тепловой обработки происходит ее усадка. В данном случае выбор способа крепления в зависимости от требуемой производительности может варьировать в широком диапазоне. Усадочная пленка применяется для закрепления груза в форме, так называемой изготовленной «шапки», которая надевается на груз ручным способом или с использованием для этих целей простого оборудования.

Если необходима производительность 15 – 20 ед. груза в час, применяются автоматы. Крепежная оболочка изготовляется из полотна или рукава пленки. Недостаток машин с использованием полотна выражается в том, что при различной высоте штабеля груза расход пленки остается одинаковым. На машине с оберткой из вертикального рукава пленки ее сварка и отрезание всегда происходят непосредственно над штабелем груза, поэтому расходуется она экономно (рис. 58).

Для машин с формированием обертки из рукава требуются меньшие производственные площади.

Для усадки пленки можно выбрать необходимое оборудование с различным уровнем механизации и автоматизации.

Рис.58. Машина для вертикального надевания пленочного рукава

1-рулон рукавной пленки, 2-единый груз на поддоне; 3-разделительный клин; 4-сварное и отрезное устройство; 5-открывающийся транспортер;

6- устройство, вытягивающее пленку; 7-захват для пленки;

8-конвейер, подающий поддоны.

При производительности 4 – 6 ед. груза в час для усадки пленки применяются электрические или газовые пистолеты, которые с расстояния 10 – 20 см от поверхности пленки подают горячий воздух, и пленка быстро дает усадку.

Для усадки пленки применяются различные модификации усадочных пушек, имеющих на опоре несколько пистолетов. Описан стационарный вариант такой пушки, при работе которой груз помещается на вращающийся стол и поворачивается перед струей горячего воздуха. Используется также подвижная пушка: опора с пистолетами вращается вокруг груза в пленочной оболочке. Как правило, такое оборудование работает на газе и только тогда, когда идет процесс усадки, поэтому оно в высшей степени энергосберегающее.

Начиная с производительности 20 – 25 ед. груза в час, применяются электрические усадочные тоннели и в редких случаях газовые. Такие тоннели имеют две двери. Груз проходит конвейеру тоннель насквозь. Применяется конвейер периодического действия. После отвода подвергшегося усадке груза тоннель заполняется новой партией, и конвейер останавливается, двери в тоннель закрываются. Линия обертки в пленку и усадки показана на рис. 59. Температуру и продолжительность усадки можно регулировать. При автоматизации усадочных тоннелей можно достигнуть очень высокой производительности. Однако недостаток такого тоннельного оборудования даже с приспособлениями по снижению потерь теплоты заключается в их очень высокой энергоемкости.

Для крепления единого груза используется полиэтиленовая усадочная пленка толщиной 0,15 – 0,20 мм. Закрытая со всех сторон пленочная оболочка после охлаждения равномерно обтягивает штабель груза и вместе с креплением обеспечивает определенную защиту от воздействия подобных условий. Одновременно плотная оболочка груза исключает хищение продукта.

Пленочная оболочка может быть сформирована и ее напряжением. Подобно опоясыванию усадочной пленкой с помощью вертикальной сварки образуется «занавес», который при натяжении сдавливает груз, затем путем двойной термической сварки над штабелем и отрезанием пленки формируется опоясывание по вертикальной оси.

Рис.59. Поточная линия для упаковки единого

груза в усадочную пленку

В случае необходимости большинство пленок обдувается замет горячим воздухом, и пленка слегка сжимает груз. Оборудование для формирования оболочки напряженной пленки имеет относительно высокую производительность, область применения такого оборудования такая же, что и при работе с усадочной пленкой.

Использование тянутой пленки для крепления единого груза относится к новейшему приему упаковки.

В отличие от усадочной пленки, вытянутая обычно не образует полностью закрытую оболочку, хотя этого можно достичь путем помещения на верх штабеля груза полотна пленки. Остаточное напряжение пленки во время транспортировки способствует уплотнению груза, что позволяет избежать значительного ослабления крепления.

При одинаковом уровне автоматизации оборудование для вытянутой пленки имеет значительно более низкую стоимость и потребность в энергии вследствие отсутствия операции по усадке. Правда, применяемые типы пленок дороже усадочных, но различие в стоимости компенсируется, как уже отмечалось, возможностью применения пленок меньшей толщины.

Пленка с помощью специального приспособления обматывается вокруг штабеля груза (рис. 60). Для обеспечения непрерывной обмотки груза пленкой необходимо оборудование с вращающимся столом (рис. 61).

Рис.60. Опоясывание единого груза напряженной пленкой с помощью ручного приспособления

Рис.61. Машина для опоясывания единого груза напряженной пленкой

Рис.62. Машина для загрузки торгового конвейера

При обматывании вокруг груза пленка шириной примерно 400 мм под напряжением ложится внахлестку спиралью. С завершением обмотки пленка отрезается и заглаживается. В настоящее время существуют вытянутые пленки, обладающие способностью к самоприлипанию, и этого оказывается достаточно для закрепления конца пленки. Новым способом крепления груза является использование вместо вытянутой пленки синтетической сетки. В пищевой промышленности обматывание пленкой получит, вероятно, широкое применение.

Формирование единого груза осуществляется также с использованием бортовых поддонов и торговых контейнеров. Их преимущества выражаются в более высокой степени защиты товара и в отсутствии необходимости закрепления груза, недостатком является возвратная транспортировка.

Погрузка в бортовые поддоны и торговые контейнеры при малой производительности по сборной упаковке может производиться вручную. Однако существует соответствующее оборудование, которое работает по аналогичному принципу с укладкой сборных упаковок на поддон (рис. 62). Заделка вспомогательных средств при формировании единого груза производиться вручную. Механизированная укладка в данном случае возможна, если боковой борт откинут полностью.

Вопросы для самопроверки:

1. Общие сведения о сборной упаковке.

2. Средства сборной упаковки.

3. Основные операции сборной упаковки.

4. Приемы сборной упаковки.

5. Формирование грузовой единицы.

Глава 6. Технологические методы упаковывания

Основными требованиями, предъявляемыми к упаковке и способу упаковывания различного рода пищевых продуктов, являются их защита, и сохранение качества в течение определенного времени (до момента потребления). Для этих целей используют различные приемы и методы упаковывания. Наиболее широкое распространение получили упаковывание в термоусадочные и растягивающиеся пленки, асептическое упаковывание, упаковывание под вакуумом, в газовой среде и ряд других.

Дата добавления: 2014-01-15