紙バケツ成形機と紙ボウル成形機の主な構造の違いは何ですか?導入

紙バケツと紙ボウルは、一見すると親戚のように見えます。どちらもPEコーティングされたボール紙で作られています。すべて熱で密閉されています。どちらも食品包装業界にサービスを提供しています。しかし、それらを製造する機械の機械設計は大きく異なります。これらの構造の違いを理解することは、メーカーが機器を選択する場合、生産エンジニアが複数の製品ラインを計画する場合、およびパッケージ購入者がこれら 2 つの容器タイプで工具コストとリードタイムが異なる理由を理解する場合に重要です。

出発点: コンテナの形状がマシンを定義する
紙バレル成形機と紙ボウル成形機の構造上の違いはすべて、最終製品のテーパー角度と壁の高さという根本的な違いに起因します。
ペーパーボウルは、（側壁の角度が垂直ではなく）緩やかな傾斜を備えた浅くて幅の広い容器です。高さと直径の比は小さく、通常は 0.4:1 ～ 0.7:1 です。ボウルの側壁を形成する空洞は、かなり平らな扇形です。
一方、紙バケツは、ほぼ真っ直ぐな側壁を持つ、高くて深い容器です。その高さの比率は通常、0.8:1 ～ 1.5:1 以上です。フライドチキン、ポップコーン、アイスクリームを入れる大きな紙バケツを想像してみてください。サイドウォールブランクは、より高く、より鋭い湾曲形状となっています。ベースの直径も開口部よりもはるかに小さくなります。
これらの形状の違いは、両方のタイプのマシンのあらゆる部分に影響します。

1.空送り・切断システム
ペーパーボウルマシン
紙ボウル成形機では、波形の側壁ブランクは広い円弧と浅い半径方向の深さを持っています。供給システム-は、プレカットされたスタック原石を使用するか、インライン ロータリー ダイカッター-を使用するかにかかわらず、高さと比較した幅で原石を処理します。-これらのギャップを選択して配置するか、主に水平な経路に沿って成形ステーションに吸引移動します。
紙バケツ成形機
の紙バケツ成形機原石のはるかに大きな半径方向の深さ（高さ）を処理する必要があります。ハイバレルの弧の高さは、同じ直径のボウルの弧の高さの 2 ～ 3 倍になることがあります。これにより、輸送過程におけるブランクの剛性に対する要求がさらに高まります。背の高いブランクスは曲がったり曲がったりしやすくなります。これにより、成形コアの位置ずれが生じる可能性があります。
この問題に対処するために、バレル成形機は通常、以下を含むように設計されています。

• フルブランク高さをサポートする幅広の吸盤配列
• 横方向サポートガイドレールを備えたガイドブランク移送チャネル
• より高精度の-サーボ-駆動のブランク位置決めシステム。これらにより、背の高いブランクパッケージがマンドレルに直接送られることが保証されます。

バケットマシンのインラインロータリー切断システムでは、より大きな切断金型とより長い材料引張サイクルも必要となります。

2. 成形マンドレル（コアダイ）
これは、2 つのマシン タイプ間の視覚的に最も明白な構造の違いです。
ペーパーボウルマシンマンドレル
ボウル型のマンドレルは、比較的ずんぐりした広角の円錐形のツールです。-ボウルの側壁が短いため、マンドレルを垂直に大きく伸ばす必要がありません。ラップ操作-粗い端を折り、サイドシームに沿って加熱してシールする-は、短い垂直移動距離内で完了します。
ボウル型の機械内のマンドレルは通常、トップダウンの成形シーケンスで動作します。ブランクはマンドレルの下にあり、マンドレルはブランクまで下降し、包装翼がブランクをコーンの周りに折り畳んで、マンドレルが収縮する前に密封します。
紙バケツ成形機マンドレル
紙バケツ成形機のマンドレルはより高く、より狭いです。また、ほぼ真っ直ぐな円錐形の表面の周りに背の高い硬いボール紙のブランクを詰めることによる、より大きな曲げ力への対応にも強くなります。
バケット マシンは通常、ボトムアップまたは横方向の梱包順序で形成されます。{0}}

• ブランクはマンドレルの底部から上に向かって巻き付けられます。あるいは両方を側面から攻撃することもできます。
• サイドシームシーリングステーションは、シームの高さ全体に対応する必要があります。大型バケットのサイズは 150 ～ 250 mm です。
• シールプロセスでは、ビレットをマンドレル上で平らに保つために、より大きなクランプ力が必要です。オーバーヘッドが激しく押し返します。

また、バケットマシンのマンドレルインデックスシステムは、より厳密な角度位置合わせを維持する必要があります。巻き始めのねじれは、縫い目の高さが高くなるとさらに悪化します。

3. ベース形成および挿入システム
どちらのタイプの機械も、あらかじめカットされた円形のベース ディスクに入れて、成形された側壁の底部に密閉する必要があります。{0}しかし、ベース挿入システムは形状や時期によって大きく異なります。
紙ボウルベースの挿入
ボウルマシンでは、ベースディスクの直径がコンテナの高さに比べて非常に大きくなります。通常、ベースは下から成形カップに押し込まれますが、側壁はマンドレル上に残ります。フランジ加工およびカーリング ツールは、サイドウォールのベースを内側に向かってベース ディスク上に巻き付けます。これにより機械的なロックが行われます。熱または超音波エネルギーによってシールが完成します。
ボウルが浅いので、ベースの挿入経路が短くなります。ベースを圧縮するのにそれほど時間はかかりません。基本的な供給システムは-通常、真空ピックアップを備えた回転ディスク-形状のマガジン-で、ボウル マシンの高速成形速度に合わせて高い循環速度で動作します。
紙バケツ成形機ベース挿入
紙バレル成形機では、ベースディスクは容器の全高よりも小さくなります。それは、形成された横シリンダーの深い空洞に配置されます。これには、ディスクを高い側壁の適切な深さに押し込むために、パンチの底部までより長い距離を移動する必要があります。
基本的なカーリングおよびフランジ形成ツールは、コンテナのさらに奥にある必要があります。フランジローリングツールにもさまざまな形状があります。-高くて狭いシリンダーの底部の小さなスペースで動作するように設計されています。浅鉢の口の形状とは異なります。
バケットベース挿入システムの動作速度は、通常、ボウルベースシステムよりも遅いです。各車両の走行距離が長くなるほど、最高速度は低くなります。

4. トップリムローリングステーション
ボウルとバケットの上部リムは機械的に外側に巻き付けられ、丸みを帯びた強化されたリップ形状を作り出し、その形状を保持し、密閉されたカバーを提供します。
ボウルマシン リムローリング
ローラーエッジはかなり短いエッジツールを使用します。ツールは非常に短時間でボウルの縁に完全に接触します。ボウルの高さが広いため、ローリングツールの幅を広くしたり、低くしたりすることができます。
バケットマシン リムローリング
紙胴成形機はその形状上、リムを転がすのが困難です。バレルのリム - は、多くのボウルのリム - と直径は似ていますが、高くて狭い円筒の上部にありました。ローリングツールは、下の高いサイドウォールを曲げることなく、リムを均等に押す必要があります。
バケットのリムは通常、回転するシリンダーまたはコイルによって圧延されます。成形されたバレルが成形されたドラムに対して回転しました。これにより、唇の一貫したロールが得られます。ただし、ほとんどのボウルマシンで使用される単純な固定ツールよりも複雑な回転インデックスステーションが必要です。
リムローリング中にドラムを支持するケージまたはソケットは、ドラムの外径と一致しなければなりません。これにより、バケットが転がりの力で楕円になるのを防ぎます。

5. マシンフレームとドライブのアーキテクチャ
これらの機械的な違いの組み合わせにより、著しく異なる機械設計が生まれます。

バレル成形の高い構造要件 -、より高い粗さ、より深いベース、より長いシームシール - は、通常、同じコストレベルのボウル成形よりも最大生産速度が低いことを意味します。

6. ヒートシールシステムの違い
どちらのタイプの機械でも、熱風または加熱ツールを使用して、ポリエチレンでコーティングされたボール紙の側面の継ぎ目と基板のフランジをシールします。ただし、ヒートシールの設定は異なります。

• サイドシームシール: バケット機械はサイクルごとに加熱し、シームを長くシールする必要があります。縫い目が長くなると、（速度を低下させるため）より多くの停止時間が必要になるか、複数の加熱部分を備えたより長い加熱ゾーンが必要になります。
• ボトムシームシーリング: バレルの深さに応じて、より長いシーリングツールが必要です。これらのツールには、下部側壁の過熱を防ぐために、より正確な温度制御が必要です。
• 板紙の厚さ: 通常、バレル ブランクはバレル ブランクより重い (320 ～ 450 gsm)。これには、より多くの熱とより長い密閉接触時間が必要です。

結論
紙バレル、紙バケツ成形機、紙ボウル成形機の構造は小さくありません。これらは、コンテナの形状に基づいて非常に異なる機械的要件から生じます。ブランクの高さ、マンドレルの深さ、ベースの挿入範囲、リムの形状、継ぎ目の長さの組み合わせにより、機械の基本的な仕上がりは同じになりますが、詳細な設計はほぼすべての部品で異なります。
デバイスを検討している包装メーカーにとって、2 つのマシンタイプの選択は、1 つのマシンタイプを一般的に優先するのではなく、明確な製品仕様-コンテナのサイズ、壁の高さ、目標出力-から始める必要があります。ボウルを迅速に製造するために使用される機械はうまく機能しないか、深いバケットを形成するために安価に使用されます。もう一方についても同じことが言えます。
これらの違いを理解することで、購入者は適切な質問をすることができます。これは、工具のコストを正確に見積もるのに役立ちます。また、自社の製品ラインに間違ったプラットフォームを選択するというコストのかかる間違いを避けるのにも役立ちます。

主な参考文献:

• ISO 15223-1 - 包装機械ドキュメントの記号と表記規則
• TAPPI T 822 - 板紙のリングクラッシュ試験 (基材の圧縮剛性)
• JP 15593 - 食品と接触する用途の包装機械の衛生要件
• GB/T 27589-2011 - 食品用紙容器（中国国家規格 - の寸法および材質のベンチマーク）
• FDA 21 CFR パート 176 - 間接食品添加物: 紙および板紙コンポーネント (食品と接触する包装の PE コーティング準拠)
• TAPPI T 410 - 紙および板紙の坪量（原材料仕様の確認）