Dikey Form Dolum Sızdırmazlık Makinesi (VFFS) Nedir? – Verimli Paketleme İçin Kapsamlı Kılavuz

Dikey Form Dolum ve Kapatma Makinesi (VFFS), sürekli bir film rulosundan torbalar oluşturan, bunları ürünle dolduran ve sıkıca kapatan otomatik bir paketleme sistemidir. Bir VFFS makinesinde, düz ambalaj filmi (genellikle plastik veya lamine) makineye beslenir, dikey bir şekillendirme tüpüne sarılır ve kenarları kapatılarak sürekli bir torba tüpü oluşturulur. Ürün (toz, granül, atıştırmalık veya sıvı gibi) daha sonra açık torbaya dağıtılır. Paketlemeyi tamamlamak için torbanın üst kısmı ısıyla kapatılır.

Bu form-doldur-kapat işlemi son derece çok yönlüdür. VFFS makineleri hem katı hem de sıvı ürünleri güvenilir bir şekilde işleyebilir; sektör kaynakları, VFFS ekipmanlarında "hem katıların hem de sıvıların torbalanabileceğini" belirtmektedir. VFFS konsepti, Walter Zwoyer'in 1936 tarihli bir patentine dayanmaktadır ve bugün bu makineler dünya çapında yüksek hızlı paketleme için kullanılmaktadır. yiyecekler, evcil hayvan ürünleri, kimyasallarve daha fazlası. Paketleme uzmanları, VFFS sistemlerinin hem gıda hem de gıda dışı uygulamalar için "dayanıklı, çok yönlü paketleme otomasyonu" sunduğunu belirtiyor.

Terminoloji: Endüstride, bir VFFS makinesine dikey torbalama makinesi veya kısaca (dikey stilden bahsederken) form-doldur-kapat makinesi de denebilir. Paketleri "şekillendiren, dolduran ve kapatan" herhangi bir makine bir form-doldur-kapat sistemidir ve VFFS dikey yönü belirtir. Diğer isimler arasında dikey form-doldur-kapat makinesi, dikey form doldurma makinesi veya dikey form kapatma makinesi bulunur. Her durumda, vurgu, torbayı filmden oluşturan, ürünle dolduran ve tek bir sürekli döngüde kapatan entegre bir montaj hattı sürecidir.

VFFS Makineleri Nasıl Çalışır?

Bir VFFS makinesi, paketleme sürecini kompakt ve dikey bir düzende otomatikleştirir. Temel çalışma adımları şunlardır:

1. Filmin Geri Sarılması ve Rehberlik Edilmesi: Makineye büyük bir ambalaj filmi rulosu monte edilmiştir. Rulolar ve gergiler, filmi makineye beslerken pürüzsüz ve hizalı kalmasını sağlar.
2. Çantanın Şekillendirilmesi: Düz film, bir şekillendirme cihazının (şekillendirme tüpü) üzerinden geçirilir. Film, dikey bir tüp şeklinde sarılır. Uzun, dikey bir sızdırmazlık çenesi, film kenarlarını bastırıp ısıtarak, bir kanat contası şeklinde sızdırmaz hale getirir ve böylece kesintisiz bir dikey tüp oluşturur.
3. Alt Sızdırmazlık: Doldurmadan önce film tüpünün alt kısmı kapatılır. Yatay bir kapatma çubuğu, torbanın alt sızdırmazlığını sağlamak için ısı ve basınç uygular. Bu işlem, makine tasarımına bağlı olarak aralıklı olarak (filmin kapanmasını durdurarak) veya film hareket ettikçe sürekli olarak gerçekleşebilir.
4. Ürün Dolum: Torbanın üst kısmı açıldığında, makine ürünü torbaya boşaltır. Dolum yöntemi ürüne göre değişir: küçük katılar veya atıştırmalıklar bir tartı besleyici ile tartılıp bırakılabilir, tozlar helezonlu dolum makineleri ile, sıvılar ise pompa veya hacimsel dolum makineleri ile doldurulabilir. Dolum sensörleri, her torbanın doğru ağırlık veya hacimde dolum yapmasını sağlar.
5. Üst Sızdırmazlık ve Kesme: Dolumdan sonra, yatay bir kapatma çenesi kapanarak torbanın üst ağzını ve bir sonraki torbanın alt ağzını oluşturur. Aynı çene genellikle, dolu torbayı tüpten ayıran bir kesici içerir. Böylece torba tek bir hareketle kapatılır ve ayrılır.
6. Torba Boşaltma: Tamamlanan kese, çıkış konveyörüne boşaltılır. Döngü, hemen ardından yeni bir kesenin oluşturulmasıyla tekrarlanır.

Bu sürekli döngü, torba boyutuna ve ürün akışına bağlı olarak dakikada yüzlerce torba üretebilir. Hassas elektronik kontroller, film beslemesini, sızdırmazlık sürelerini ve dolum miktarlarını senkronize eder. Örneğin, sensörler doğru kesim için film konumunu takip eder ve dozaj sistemleri tutarlı dolum ağırlıkları sağlar.

İsteğe Bağlı Özellikler: Birçok VFFS hattı, ambalajı geliştirmek için ekstra özellikler içerir. Entegre yazıcılar filme tarih veya parti kodları basabilir ve gaz yıkama üniteleri, raf ömrünü uzatmak için kapatmadan önce torbaya inert gaz (örneğin azot) enjekte edebilir. Makinelere ayrıca yırtma çentikleri, fermuarlar veya kulplar takılabilir. Tüm bu işlevler, sürekli şekillendirme-doldurma-kapatma döngüsünün bir parçası olarak hat içinde gerçekleşir.

VFFS Makinesinin Temel Bileşenleri

Bir VFFS makinesi, birbirine bağlı birkaç alt sistemden oluşur:

• Film Açma ve Gerilim Kontrolü: Film rulosunu tutar ve filmi makineye besler. Silindirler ve sensörler uygun gerginliği ve hizalamayı sağlar.
• Boru ve Yaka Şekillendirme: Filmi tüp şekline getiren içi boş bir metal boru (genellikle ayarlanabilir bir yakası vardır). Bu borunun çapı, torbanın genişliğini belirler.
• Dikey Sızdırmazlık Çubukları: Şekillendirme tüpü boyunca uzanan uzun, ısıtmalı çeneler. Film kenarlarını sıkıştırır ve sürekli dikey bir sızdırmazlık oluşturmak için ısı/basınç uygularlar.
• Yatay Sızdırmazlık ve Kesme Çeneleri: Film boyunca kapanarak torba üst ve alt kısımlarını oluşturan bir çift çene. Dahili bir bıçak veya sıcak tel, bitmiş torbayı filmden ayırır.
• Dolum Sistemi: Ürünü her torbaya dağıtan ekipman. Yaygın cihazlar arasında dökme katılar için çok başlıklı tartı makineleri, tozlar için burgulu veya pistonlu dolum makineleri ve sıvılar için pompalı dolum makineleri bulunur.
• Kontrol Sistemi: Makine fonksiyonlarını kontrol eden programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC) veya bilgisayar. Operatörler, dokunmatik ekran arayüzü aracılığıyla parametreleri (torba uzunluğu, dolum ağırlığı, hız) girerler.
• Yardımcı Ekler: Konveyörler (ürün besleme, torba boşaltma), yazıcılar/kodlayıcılar, gaz yıkama sistemleri ve emniyet korumaları.

Sorunsuz bir çalışma sağlamak için her bileşenin uyum içinde çalışması gerekir. Örneğin, doğru gerilim kontrolü film kırışıklıklarını önler ve hassas sızdırmazlık basıncı tutarlı ve sızdırmaz contalar sağlar.

VFFS Makinelerinin Türleri

VFFS makineleri farklı konfigürasyonlarda mevcuttur:

• Hareket Türü: Aralıklı (dur-kalk) ve Sürekli. Aralıklı makineler, filmi besler ve ardından yapıştırma işlemi için duraklatır; sürekli makineler ise hareketli bir yapıştırma çubuğu torbayı kapatırken filmi hareket ettirmeye devam eder. Sürekli hareketli VFFS makineleri daha yüksek hızlara (genellikle dakikada yüzlerce torba) ulaşırken, aralıklı makineler daha basittir ve daha ağır film veya ürün yüklerini kaldırabilir.
• Tahrik Sistemi: Pnömatik ve Servo. Pnömatik VFFS makineleri, conta ve kesicilere güç sağlamak için hava silindirleri kullanır ve bu da basitlik ve güvenilirlik sunar. Servo tahrikli makineler, conta ve kesme aşamaları için hassas ve yüksek hızlı hareket sağlayan elektrikli servo motorlar kullanır. Servolar ayrıca dijital kontroller ve robotik sistemlerle daha kolay entegrasyon sağlar.
• Tek Web ve Çift Web: Çoğu VFFS makinesi, torbaları tek bir film şeridinden oluşturur (üç taraflı veya yastık keseler oluşturur). Çift şeritli (dört taraflı sızdırmazlık) VFFS makineleri, çok malzemeli yapılar gerektiren tıbbi veya özel keseler için kullanışlı olan iki film (her torba yüzü için bir tane) kullanır.
• Çanta Formatı: Belirli bir VFFS hattı, şekillendirme tüpleri ve çeneleri değiştirilerek farklı torba stilleri için yeniden yapılandırılabilir. Yaygın formatlar arasında yastık torbalar, körüklü (ayakta duran) torbalar, dörtlü veya düz tabanlı torbalar bulunur. Bazı makineler tek bir modele özelken, diğerleri formatlar arasında hızlı geçişlere olanak tanır.

Seçim, üretim ihtiyaçlarına bağlıdır. Örneğin, küçük ölçekli bir üretici maliyet tasarrufu için aralıklı pnömatik bir VFFS tercih edebilirken, büyük bir üretici maksimum verim için sürekli servo tahrikli bir VFFS kullanabilir.

VFFS makinesi - Küçük dikey kelepçe ve çekme paketleme makinesi	Toz paketleme için VFFS makinesi	Elektronik terazili VFFS makinesi

VFFS Makinelerinin Uygulamaları

VFFS makineleri geniş bir pazar yelpazesine hizmet vermektedir:

• Gıda Ürünleri: Atıştırmalık yiyecekler (cips, patlamış mısır, kuruyemiş), şekerler, kuru meyveler, tahıllar ve unlu mamuller genellikle VFFS makinelerinde paketlenir. Şeker, tuz, baharat, pirinç ve un gibi temel gıdalar genellikle tartılıp poşetlere konur. Birçok dondurulmuş gıda (örneğin sebzeler, pizzalar) da VFFS ambalaj kullanır.
• Sıvılar ve Soslar: Çorba, sos, meyve suyu ve çeşni gibi sıvı ürünler genellikle dikey torbalama makineleri tarafından poşetlere paketlenir. Dikey yönlendirme, dökülebilir ürünlerin doldurulmasını kolaylaştırır. Carepac, VFFS makinelerinin stabil ve sızdırmaz ambalaj gerektiren sıvılar için ideal olduğunu belirtmektedir.
• Kahve ve Çay: Kavurma ve çay harmanlama makineleri, öğütülmüş kahve, çekirdek ve çay yaprakları için VFFS makineleri kullanır. Bu hatlarda aromayı korumak için genellikle gazlı yıkama sistemi bulunur. Tek kullanımlık kahve kapsülleri ve çay poşetleri bile dikey form dolum hatlarının varyasyonları kullanılarak üretilir.
• Evcil Hayvan Maması: Kuru evcil hayvan mamaları, ödüller ve takviyeler VFFS sistemleri kullanılarak paketlenir. Bu makineler, genellikle entegre tekrar kapatılabilir fermuarlar veya kulplarla donatılmış büyük ve ağır torbaları (örneğin köpek maması) veya daha küçük ödül torbalarını doldurabilir.
• Tıbbi ve Eczacılık: Hijyenik standartlara uygun olarak üretilen VFFS makineleri, tozları, tabletleri ve steril tıbbi malzemeleri folyo veya lamine poşetlere paketleyebilir.
• Endüstriyel ve Tüketim Malları: Deterjanlar (toz/sıvı), kimyasallar, donanımlar (somun, cıvata) ve tohumlar gibi ürünler de VFFS hatlarında torbalanır.
• Kozmetik ve Özel Ürünler: Spa tuzları, kozmetik tozları, bitkisel karışımlar ve diğer özel ürünler genellikle VFFS sistemleri tarafından paketlenir.

VFFS makineleri çok yönlülükleri nedeniyle hem gıda hem de gıda dışı uygulamalarda kullanılmaktadır.

VFFS Paketlemenin Avantajları

Dikey form-doldur-mühür sistemleri birçok avantaj sunar:

• Yüksek Verim: Otomasyonlu çalışma, manuel yöntemlerin çok ötesinde, çok hızlı üretim hızlarına olanak tanır. VFFS hatları dakikada yüzlerce poşet üretebilir.
• Tutarlılık ve Kalite: Otomasyon, homojen dolum ve sızdırmazlık sağlar. Bu hassasiyet, israfı azaltır ve her ambalajın teknik özelliklere uygun olmasını garanti eder. Sonuç, sürekli olarak yüksek kaliteli ambalajlardır.
• Esneklik: Bir VFFS makinesi, torba boyutları, stilleri ve malzemeleri arasında hızlı geçişlerle geçiş yapabilir. Üreticiler, SKU'ları değiştirirken kesinti süresini en aza indirmek için genellikle aletsiz ayarlamalar kullanır.
• Kompakt Ayak İzi: Dikey makineler, birçok yatay paketleme makinesinden daha az yer kaplar. Bu kompakt tasarım, sınırlı alana sahip tesislerde avantaj sağlar.
• Daha Düşük Paketleme Maliyetleri: Rulodan torba üretimi, hazır torba satın alma ihtiyacını ortadan kaldırır. Film ruloları genellikle daha ucuzdur ve daha az ambalaj malzemesi stoğuna ihtiyaç duyulur.
• Gelişmiş Koruma: Sıkıca kapatılmış poşetler, ürünleri nem ve kirleticilerden korur. Gazlı yıkama gibi isteğe bağlı özellikler tazeliği daha da koruyabilir ve bu da VFFS'yi çabuk bozulan ürünler için ideal hale getirir.
• Malzeme Çok Yönlülüğü: VFFS makineleri geniş bir yelpazede film (polietilen, lamine folyo, biyolojik olarak parçalanabilir, vb.) kabul eder. İnce atıştırmalık filmlerden ağır hizmet tipi laminatlara kadar her şeyi işlerler.
• Kolay Entegrasyon: VFFS hatları, yukarı akıştaki tartım makineleri veya dolum makineleri ve aşağı akıştaki konveyörler veya kasa paketleyicilerle kusursuz bir şekilde entegre olarak tam otomatik bir paketleme hücresi oluşturur.

VFFS makineleri, operasyonları kolaylaştırarak genellikle yüksek yatırım getirisi sağlar. Birçok üretici, talebi verimli bir şekilde karşılamak ve maliyetleri düşürmek için VFFS'ye geçiş yapmaktadır.

VFFS ve Diğer Paketleme Yöntemleri

VFFS, şekillendir-doldur-kapat yöntemiyle paketlemenin bir türüdür. Karşılaştırma için:

• Yatay Form-Doldur-Kapat (HFFS): HFFS makineleri, torbaları bir konveyör boyunca yatay olarak şekillendirir ve kapatır. Düz ve sert ürünler (fırınlanmış ürünler veya barlar gibi) için çok yüksek hızlara ulaşabilirler, ancak genellikle daha fazla yer kaplarlar. Ayrıca katıları sıvılardan daha iyi işlerler. Buna karşılık, VFFS makineleri gevşek granüller ve sıvılarla mükemmel uyum sağlar ve daha az yer kaplarlar.
• Hazır Poşet Dolum Makineleri: Bunlar kullanım hazır çantalar (fermuarlı keseler, önceden şekillendirilmiş çantalar) Daha sonra doldurulup kapatılan torbalar. Bu yöntem, özel torbaların önceden sipariş edilip depolanmasını gerektirir. VFFS makineleri, film rulolarından talep üzerine torbalar oluşturarak bu ihtiyacı ortadan kaldırır.
• Manuel/Yarı Otomatik: Torbaları elle doldurmak ve kapatmak yavaş ve tutarsızdır. Yarı otomatik makineler bile manuel adımlar gerektirir. Tam otomatik VFFS hatları, verimi ve tutarlılığı önemli ölçüde artırır.

En iyi yöntem ürüne ve üretim hacmine bağlıdır. Çoğu durumda VFFS, hız, otomasyon ve esneklik arasında ideal bir denge sağlar.

Geliştirmeler ve Aksesuarlar

Modern VFFS hatları genellikle ek işlevsellik için eklentiler içerir:

• Gaz Temizleme / MAP: Raf ömrünü uzatmak için torbanın içindeki oksijenin yerine inert bir gaz (örneğin azot) kullanılır.
• Tekrar Kapatılabilir Kapatmalar: Tüketicinin kolayca tekrar kapatabilmesi için dahili sürgülü fermuarlar veya yırtma şeritleri.
• Yırtık Çentikler ve Kolay Açılır: Kolayca açılması için kalıpla kesilmiş çentikler veya delikler.
• Satır İçi Baskı: Film yoluna entegre tarih/parti kodlayıcıları ve etiket yazıcıları.
• Çok Kafalı Tartım Makineleri: Çok bileşenli veya değişken ağırlıklı poşetlerin hassas dolumu.
• Robotik Entegrasyon: Servo tahrikli VFFS makineleri, kasa paketleme veya tepsi yükleme için robotlarla eşleştirilebilir.
• Otomatik Film Ekleme: Üst düzey sistemler, makineyi durdurmadan yeni bir film rulosunu birleştirir.

Bu özellikler, basit bir VFFS makinesini, bitmiş, etiketlenmiş ve paketlenmeye hazır poşetler üreten tam bir paketleme hattına dönüştürür.

Çözüm

Dikey Form Dolum ve Kapatma makineleri, torba şekillendirme, doldurma ve kapatma işlemlerini tek bir otomatik işlemde birleştirerek ambalajı dönüştürmüştür. Sektör uzmanları, VFFS sistemlerinin benzersiz verimlilik ve esneklik sağladığını belirtmektedir. Çeşitli ürün ve formatları işleyebilir ve her türlü gereksinimi karşılamak için gelişmiş özelliklerle (gazlı yıkama veya fermuar gibi) donatılabilirler. Kısacası, VFFS teknolojisi yüksek hacimli ambalajlamanın temel taşı olmaya devam etmektedir. Üretim trendleri hız ve otomasyonu ön plana çıkarırken, VFFS sistemlerinin verimli ambalajlama hatlarının temel taşı olmaya devam etmesi muhtemeldir.

SSS: Dikey Form Dolum Sızdırmazlık Makinesi (VFFS Makinesi)