VFFS-koneen ratakireyden säätölaitteen suunnittelu

Abstract

Pystypakkauskone eli VFFS-kone on yleinen laitteisto pakkausteollisuudessa pussimaisten pakkausten valmistuksessa. Tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää uusi kalvon kiristysmekanismi LUT-yliopiston Pakkauslaboratorion VFFS-koneeseen. Kalvon kireys on tärkeä osa onnistunutta pakkauksen muodostumista. Huono kiristys voi aiheuttaa rypistymistä, lipsumista, venymistä ja rikkoutumista, mitkä aiheuttavat virheellisen pakkauksen muodostumisen. Uusi jatkuva kalvonkireyden ominaisuus mahdollistaa paremman kalvon hallinnan. Tämä ominaisuus on saavutettu heilurimekanismilla lisäpainoineen ja jousilla tehostettu, luomaan kiristyksen kalvoon. Sähkömoottoria käytetään kalvorullan purkautumisen hallintaan kiristysmekanismiin. Tutkimuksen tarkoituksena on ymmärtää kalvomateriaalien mekaanisia ominaisuuksia, analysoida kalvon käyttäytymistä rullien välillä ja kehittää luotettava järjestelmän rakenne pohjautuen analyysin tuloksiin.

Tutkimuksen tulos on 3D-malli ja tekniset piirustukset, mitkä mahdollistavat järjestelmän valmistamista ja käyttämistä tulevaisuudessa. Suunnitteluratkaisun toimivuutta ei voida arvioida täysin ilman prototyyppiä.

A Vertical Form Fill Seal machine is widely used in food packaging production to produce bag-type packages. The objective of this Bachelor’s thesis is to design a new tensioning mechanism for a VFFS machine used in LUT University’s Packaging Laboratory. Film tension is a critical aspect of proper package formation. Poor tensioning can cause problems in the film such as slippage, wrinkles, stretching and breaking, which may result in improper bag formation. The desired new feature is continuous film tension, which allows better control over the film. This feature is achieved by using a dancer roll mechanism with additional weights and springs to create tension. An electric motor is used to control the unwinding of the film roll. The scope of the project is to understand the mechanical properties of materials, analyse film behaviour between rolls and develop a reliable system structure based on the analysis results.

The outcome of the thesis is a 3D model and technical drawings, enabling potential future production and operation of the system. The effectiveness of the design cannot be fully estimated. Therefore, a prototype should be built to properly verify the design.