یک خط تولیداتوماتیک ظروف مقوایی از نوارپیچهای مارپیچی (حلزونی) و موازی، برش زن، ماشینهای لیبل زن و دربند تشکیل شده است. امکاناتی نظیر چندلایه کردن با مواد مختلف و تلفیق آن با ظرافتهای چاپی که تنها بر روی کاغذ امکانپذیر است مجموعهای فراهم میآورد که استحکام، خواص چندلایهها، ویژگیهای ظاهری بیرقیب و حس طبیعتدوستی انسان را یک جا برآورده میکند.
خطوط پیشرفته امروزی امکان تولید اتوماتیک با کارایی بالا و به صورت ترکیبی برای قوطیهای ترکیبی گرد و غیر گرد را ممکن کرده است. در این خط اتوماتیک، قوطیها توسط دیافراگم یا درهای پلاستیکی از یک جهت بسته میشوند.
خطوط تولید لولههای مقوایی را میتوان به دو دسته تقسیم کرد:
الف: خط تولید قوطیهای ترکیبی حلزونی گرد
ب: خط تولید قوطیهای غیر گرد با سطوح موازی
الف )این خط توام با لیبل زنهای مارپیچ و موازی است و از واحدهای (قوطیهای) دوتایی یا تکی، رول بازکنی و چسبزنی و ماشین رولپیچ (نوارپیچ) مارپیچی تیوب تشکیل شده است.
ب) این خط همانند خط قوطیهای گرد از رول بازکن و چسبزن، یونیت رول پیچ و جداکننده و… تشکیل شده اما محصول خروجی آن میتواند دارای مقطع چهارگوش، سهگوش یا فرمهای دیگر باشد.
ابتدا کاغذ یا کاغذهای مناسب برای ساخت بدنه اصلی لوله مقوایی انتخاب میشوند. معمولا کاغذ مورد استفاده در دو لایه داخلی و بیرونی لوله بر اساس ویژگیهای کاربردی لوله انتخاب میشوند. کاغذ یا کاغذهای مورد استفاده در لایههای میانی (گوشت) نیز بنا به ویژگیهای کاربردی لوله برگزیده میشوند با این تفاوت که ظاهر آنها در منظر دید نیست و ویژگیهای ساختمانی آنها بیشتر از ویژگیهای ظاهری آنها مورد اهمیت است. با انتخاب کاغذ مناسب رولهای کاغذ که معمولا از کارخانه کاغذ سازی میآیند و دارای عرضی پهن هستند توسط دستگاه برش رول به رول به رولهای باریکتر تبدیل میشوند.
بسته به نوع تجهیزات به کار رفته در ماشین، محصولات نهایی میتوانند گستره وسیعی از لوله مقوایی با دیواره نازک تا تیوبهای نازک با مغزی سنگین باشند. نخستین مرحله با باز کردن رولهای باریک کاغذ آغاز میشود. به این مرحله “رولبازکنی” گفته میشود. “چسبزنی” مرحله پس از رول بازکنی است اما معمولا این دو مرحله در یک دستگاه خلاصه میشوند.
برای تضمین تداوم و صحت کشش نوار وب، این نوار از طریق یک ترمز پنوماتیک وب، به درون مخزن چسب وارد میشود. رول بازکنها به صورت تکی یا دوتایی مطابق نیاز خریدار عرضه میشوند که در ابتداییترین شکل آن برای رول پیچی ۲ یا ۳ لایه کاغذ به کار میآیند. رولهای بازشده توسط غلتکهایی که آنها نیز میتوانند دوقلو یا تکی باشند چسب زده میشوند. کل مجموعه در شکل ساده آن شامل سه خط جدا است. در یک خط لایه درونی چسب زده میشود که چسب آن به طرف بالاست. در خط دیگر لایه میانی چسب زده میشود. در این خط معمولا از دو غلتک چسب زن استفاده میشود تا هر دو روی نوار وب را چسبزنی کنند. خط سوم نیز مربوط به لایه بیرونی است که باید روی تمام لایه پیچیده شود و جهت چسبخور آن بر خلاف لایه درونی است. مخازن چسبزنی چندگانه امکان استفاده از چسبهای مختلف را به مصرفکننده میدهد. سیستم جایگزین این روش، سیستم چسبزنی ریزشی برای یک طرف یا دو طرف محصول است. بخش چسبزنی با سیستمهای بادی کشنده وب هماهنگ است. به گونهای که در هنگام توقف ماشین، وب به صورت خودکار از روی غلتک چسب جدا میشود حتی اگر غلتک به حرکت خود ادامه دهد.
چسب
امروزه نقش چسب در ساخت لولههای مقوایی تنها به چسباندن دو لایه کاغذی ختم نمیشود. با بهینه کردن تجهیزات این دستگاه (چسبزن) و انتخاب چسب مناسب میتوان قوطیهای نفوذناپذیر نسبت به گاز و مایعات را تولید کرد.
در بخش رولبازکنی تعویض رولهای وب (کاغذ) با سرعت بالا در واقع سرعت کل تولید را تغییر میدهد. این مهم در ماشینآلات جدید مورد اهمیت ویژه قرار گرفته است.
پس از مرحله رولبازکنی به مرحله رولپیچی میرسیم. پیش از این مرحله، نوار کاغذی از روی رول کاغذ باز شده، چسب خورده و اکنون آماده پیچیده شدن یا به عبارتی لوله شدن است. برای تولید تیوبهای پیچیده شده کاغذی که به صورت مارپیچی تهیه میشوند دستگاه رولپیچ مورد استفاده قرار میگیرد.
در تمامی ردههای ماشینهای رولپیچ حلزونی با کارکرد بالا، هر کدام از دو غلتک رول جمعکن به صورت جداگانه دارای موتور سه فاز میباشند. مبدل فرکانسی مستقیماً توسط کنترلر ماشین (MMC) به کار میافتد و کار آن منظم و یکنواخت کردن انرژی محرک دو غلتک (استوانه) دستگاه است. این کار حتی در هنگام حرکت آرام یا شروع به کار ماشین انجام میشود. مزیت دیگر این سیستم این است که به خاطر چرخش هر دو غلتک، نوار پیچیده شده و تیوب تنها در معرض نیروی یک طرفه قرار نمیگیرد. در صورت اعمال فشار خمکنی زیاد بر روی محور پیچش مکانیزم موتوری جبرانی بر روی یاتاقانهای محور، جهت صحیح گردش محور نسبت به برشزن را تضمین میکند. به خاطر وجود سیستم موتوری هماهنگ، حالت چرخش بر روی محور در هر زمانی قابل تنظیم است و بخش رولبازکنی و چسبزنی نیز میتواند به صورت هماهنگ با آن عمل کنند. زاویه گام به راحتی با گردونه دستی و دنده حلزونی قابل تطابق و تنظیم است. کشش تسمه نیز به صورت بادی تنظیم میشود و سیستم جداساز سریع نیز برای جلوگیری از حادثه طراحی شده است. برای برش تیوبهای بدون ته از درازا، دستگاه برش تیغهای تک تک یا دستگاه برش ترکیبی چند تیغهای به کار گرفته میشود..
رکن اصلی در این جا به پایان میرسد. لوله مقوایی تولید شده و آماده برش میباشد. باید توجه داشت کیفیت کاغذ مصرفی، کیفیت چسب و عواملی مانند رطوبت نقش مهمی در کیفیت لوله تولید شده دارند.
لیبلزنی
لیبلزنی به دو شکل مارپیچی (Spiral) و موازی (Parallel) انجام میشود.
لیبلزنی مارپیچی در واقع یک رولبازکن و چسبزن است که ساختار اصلی آن همانند سایر رولبازکنها و چسبزنها است. اما دقت لازم در لیبلزنی مارپیچی ایجاب میکند که در انتخاب این قسمت از دستگاه از فنآوریهای پیشرفته استفاده کرد. غلتکهای دوتایی همراه بخش منفرد چسبزنی برای چسبزنی دقیق، کنترل علایم چاپی برای تقسیم دقیق بدنه قوطی در هنگام ترکیب واحد برش بکار گرفته میشوند.
لیبلزنی موازی نیز روشی آسان (نسبت به روش مارپیچ) برای قرار دادن لیبل بر روی لوله مقوایی است. کار این دستگاه شامل چسباندن لیبل بر روی لوله و سپس برش آن به صورت قوطیهای جدا از هم میباشد. این بخش تجهیزات پیشرفتهای دارد که برای لیبل زنی موازی تمام اتوماتیک بر روی هستههای ناتمام مورد استفاده قرار میگیرد. لیبل چسب زده شده به دقت به دور هسته بدون بلیستر و تحت فشار پیچیده میشود. هستههای ناتمام (لولههای لیبل نخورده) به اندازههای (طولهای) از پیش تعیین شده تقسیم و قسمتهای اضافی از دو سمت چیده میشوند. بخشهای تغذیه و خروجی اتوماتیک نیز به دلخواه قابل نصب است. بعضی از این نوع تجهیزات همچنین میتوانند درون خطوطی که توسط شرکتهای دیگر تولید شدهاند نیز نصب شود
برش
ابزار برش متنوعی در خط تولید لوله مقوایی به کار گرفته میشود. از جمله آنها ابزار برش ساده لوله است که در انتهای خط تولید لوله پس از رول چسبان قرار گرفته و برای برش تیوبهای پیچیده شده و با هماهنگی با رول پیچ مورد استفاده قرار میگیرد. تیغه برش با سرعت تیوب هماهنگ میشود. ابتدا تیغهها به تیوب محکم میشوند و سپس آن را میبرند. سیستم کنترل همزمان و بدون توقف نصب شده روی دستگاههای پیشرفته از کاهش کیفیت تیوبها در هنگام چرخش به دور محور جلوگیری میکند. با استفاده از روش برش به وسیله تیغه، به جای اره کردن (روشهای قدیمی)، از ایجاد گرد و غبار و براده نیز جلوگیری میشود. در این عملیات تیغههای محرک مورد استفاده قرار میگیرند. دو غلتک تیوب را از وسط آن نگه میدارند که این باعث نفوذ بیشتر و بهتر تیغهها درون تیوب و کیفیت برش بالاتر میشود.
در انواع جدید این ابزار به موارد زیر توجه شده است:
عدم وجود خاک اره ناشی از کارکرد برشزن
زمان بسیار کم برای تبدیل یا برگردان به خاطر نحوه ساختمان دستگاه
تغییر قطر با استفاده از موتور
قابلیت تنظیم و تطابق ارتفاع میله (سنبه)
کارکرد آساننسبت به گذشته
امکان تعمیرات اساسی
نوع دیگر ابزار برش به صورت چند تیغ است. برش توسط یک سیستم چند تیغه که هماهنگ و همزمان با رول پیچ است انجام میشود. در این جا تیوبهای مارپیچی لیبلخورده در هر مرحله برش به چند قوطی کوتاه تقسیم میشوند.
تجهیزات تکمیلی
ماشین پاکسازی قوطیها
این ماشین به صورت خودکار دیوارههای داخلی و لبههای قوطیهای پیچیده شده در اندازههای استاندارد را تمیز میکند. تکههای کنده شده از درون قوطی تمیز میشوند و باعث میشود درپوش به خوبی درون قوطی جای گیرد و محتویات آن تمیز بماند. اغلب نمونههای عرضه شده از این دستگاه میتوانند در خطوط تولید شده توسط سایر تولیدکنندگان نیز کار کنند.
ماشینهای عایقبندی
بسته به نیازهای مشتری، ماشینآلات عایقبند متفاوتی میتواند برای عایقبندی بدنه قوطی مورد استفاده قرار گیرد، به عنوان مثال دربهای فلزی، کفه فلزی یا کاغذی، دیافراگمهای کاغذی یا آلومینیومی، دیافراگمهای صاف، درپوشهای پاشنده، دربهای پلاستیکی.
ماشین آلات شستشودهنده، تبخیرکننده و ذخیرهکننده قوطی نیز نقش موثری در راندمان خطوط تولید لوله مقوایی دارند.
قوطیهای مقوایی با مقطع غیر دایره
ماشینآلاتی که برای تولید قوطیهای کامپوزیت غیر گرد مورد استفاده قرار میگیرد تقریبا جدید بوده و دارای نکات انحصاری هستند. بخش رولپیچ موازی به عنوان رکن اصلی و کلیدی، این دستگاهها را قادر میسازد تا قوطیهایی به شکل چند ضلعی، بیضی و تخممرغی را تولید کند.
این خط نیز همانند خط لولههای گرد شامل بخش رول بازکن و چسبزن همراه با برشزن برای درزهای داخلی و بیرونی است. بخش روکشزن داخلی نیز بنا به نیاز مشتری موجود است. از بخش برش زن شیت، شیتها از پنج مرحله میگذرند. قسمتی که بدنه قوطی پیچیده میشود، لیبل زده میشود، تقسیم شده و جا به جا میشود. سپس میتوان قوطیها را به بخشهای مختلف عایقبندی اتوماتیک منتقل کرد.
قوطی های فیبری و مرکب
این قوطی ها به لحاظ ساختمانی به سه گروه زیر تقسیم می شوند:
الف) نوع به هم پیچیده (convolute-wound)
ب)نوع مارپیچ (spiral wound)
ج) نوع لبه روی هم (lap seam)
در قوطی های فیبری مقوا بعنوان ماده اصلی ساخت استفاده می شود و از مقوای تراشه ای نیز استفاده می گردد چسب مورد استفاده برای چسباندن لایه ها چسب های سالسیلیک است که ارزان بوده و بوی مطبوعی دارد و علاوه بر آن در مقابل حشرات و آفات مقاوم است و دارای درجه سختی و شقی مناسب برای ساخت تیوپ است
در این قوطی ها لایه های از فلز آلومینیوم یا استیل نیز ممکن است استفاده شود قوطی از ۱ تا ۱۲ لایه به تناسب مصرف ساخته می شود . شکل دیگری از قوطی ها ی فیبری بشکه های فیبری است که عموما برای بسته بندی مواد غذایی خشک استفاده می شود اما با استفاده از لایه های پلاستیکی مناسب می توانند برای بسته بندی مواد غذایی خمیری و مایع نیز به کار روند