دستورالعمل طراحی قرقره های توپز دستگاه درب بندی

عمل درب بندي قوطی در صنايع قوطي سازي و کنسروسازي از مهم ترين مراحل ساخت و توليد مي باشد که اگر به نحوه صحيح انجام نگيرد، مي تواند اثرات نامطلوبي بر روي محصولات بگذارد.
ضمن اين که محصولات غذايي بخشي از سرمايه ملي محسوب مي گردد ولي با يک درب بندي ناقص و کنترل ضعيف، علاوه بر ضايع شدن محصولات غذايي و از بين رفتن زحمات تمامي افرادي که به نحوي در توليدات مواد غذايي کنسروي دخالت داشته اند، باعث متضررشدن شرکت هاي توليدي و از آن مهم تر، يک دوخت ناقص موجب تبليغ منفي عليه شرکت توليدکننده صنايع غذايي خواهد شد. متاسفانه بعضي شرکت ها علي رغم موارد ذکر شده اهميت چنداني براي درب بندي قوطي قايل نشده و حتي تصور مي کنند با يک بار تنظيم و يا تعويض قطعات لازم، دستگاه هاي درب بندي تا چندين ماه بدون اشکال کار خواهد کرد ولي احتمال هر گونه خارج شدن از تنظيم بر اثر فشارهاي ناشي از توليد و شکستن قطعه اي از دستگاه و يا باز شدن يک پيچ يا مهره مي رود که در بعضي موارد به صورت کنترل ظاهري اشکالات قابل تشخيص نبوده و احتمال اين که حتي يک ساعت و يا ساعت ها توليد با اشکال انجام شود، وجود دارد.

ميکرودوخت

يکي از طرح هايي که به تازگي براي دوخت کف و درب، در قوطي هاي سه تکه در حال بررسي و پياده شدن است، دوخت ظريف (Microseam) نام دارد که توسط شرکت صنايع قوطي سازي کرامر(Keramer) در برزيل براي صرفه جويي در مواد مصرفي قوطي، طراحي شده است و اخيرا در کنفرانس بين المللي ورق حلب (International Tin Conference) توسط موسسه تحقيقات فني برزيل (ITAL) مطرح و به طور رسمي مورد بررسي قرار گرفته است. طراحان اين سيستم جديد مدعي ۵/۱۴ درصد صرفه جويي و کاهش در هزينه هاي مواد مصرفي شده اند (براي هر هزار قوطي ۶۶/۷ دلار صرفه جويي). روش درز نازک در اصل مطابق ساير روش هاي مرسوم دوخت درب است، با اين تفاوت که اولا در اين طرح ورق مصرفي براي درب و بدنه حتما بايد mm۱۶/۰ باشد، ثانيا اندازه هاي فيزيکي دوخت درب (قلاب بدنه، قلاب درب و ارتفاع دوخت) نسبت به اندازه هاي استاندارد متداول فعلي تا ۵۰ درصد کاهش يافته است. در نتيجه زيبايي بيشتر ظاهر قوطي، صرفه جويي در ورق مصرفي تا ۵/۱۴ درصد( براي قوطي نيم کيلويي)، صرفه جويي در مايع لاستيک مصرفي تا ۷۰ درصد، از مهم ترين مزاياي اين طرح به حساب مي آيد. همچنين صرفه جويي در هزينه حمل و نقل، کارتن مصرفي و لاک ورق را نيز شامل خواهد شد. برخلاف ساير سيستم هاي جديد اين طرح نيازي به تجهيزات جديد ندارد. تنها لازم است که قرقره هاي عمل يک و دو (به واسطه تغيير پروفيل دوخت) تعويض گردد.

ابعاد درب هاي جديد براي دوخت ظريف

جدول مقايسه اي ذير ابعاد درب بندي قوطي نيم کيلويي در طرح جديد دوخت ظريف و روش مرسوم فعلي را نشان مي دهد:
روش مرسوم فعلي دوخت mm طرح جديد دوخت عنوان mm
۱۷/۲-۹۱/۱ ۰۱/۱-۹/۰ قلاب درب
۱۷/۲-۹۱/۱ ۰۵/۱-۸۷/۰ قلاب بدنه
۱۸/۳-۹۲/۲ ۴۷/۱-۳۸/۱ طول دوخت
۴۵/۳-۲۵/۳ ۶/۱-۴/۱ عمق دوخت
%۷۵-۴۵ %۸۰-۶۶ درگيري

دوخت مضاعف

به طور کلي در يک تعريف، قلاب شدن لبه بدنه قوطي و لبه درب قوطي به همديگر و تحت فشار قرار گرفتن آنها که لاستيک مابين قلاب ها باعث آب بندي کامل درز بين آنها گردد را دوخت گويند که در دو مرحله توسط دستگاه هاي مخصوص دوخت به نام هاي فارس، دربند، والس و يا سيمر(Seamer) که به طور دستي، نيمه اتوماتيک و تمام اتوماتيک انجام مي شود. يک دوخت شامل عمق دوخت، ضخامت دوخت، طول دوخت، طول قلاب هاي درب و بدنه قوطي و ضخامت ورق هاي درب و بدنه قوطي مي باشد.

دوخت مرحله اول يا عمل اول

پدال (ديسک پايين) قوطي را تحت فشار قرار داده تا قوطي و درب تحت فشار فنر پدال با ديسک فوقاني مهار شده و پس از گرفتن قوطي و درب توسط ديسک هاي بالا و پايين قرقره هاي عمل اول شروع به چرخيدن به دور درب و قوطي کرده و هم زمان به درب نزديک مي شوند که اين عمل توسط بادامک هاي مخصوصي فرمان داده مي شود و فشاري به درب و قوطي وارد کرده که همين تماس باعث چرخش قرقره ها نيز مي گردد و در نتيجه اين فشار و گردش بين درب و قوطي قلاب ها داخل هم شده و شکل دوخت را به خود مي گيرند که قلاب سرقلاب بدنه را مي پوشاند. زوايا و فرم ساخت قرقره هاي عمل اول طوري مي باشد که اصطلاحا لبه درب و لبه قوطي را به همديگر فتيله مي کند و قلاب سر و بدنه تشکيل مي شود.
 

دوخت مرحله دوم يا عمل دوم

در دوخت مرحله اول قلاب ها تشکيل شده و درب و قوطي همديگر را گرفته اند ولي هنوز آب بندي کامل ايجاد نشده است که قرقره هاي عمل دوم به درب و قوطي نزديک شده و اين قلاب ها را تحت فشار قرار مي دهند و در نهايت باعث آب بندي کامل دوخت مي گردد که پس از اين مرحله قوطي در برابر فشارهاي داخلي و خارجي نيز مقاوم مي گردد. منظور از فشارها همان فشاري است که بر اثر گرم شدن محصول داخل قوطي بعد از درب بندي به خاطر ميکروب زدايي به قوطي وارد مي گردد که در اثر انبساط و حتي تبديل به بخار شدن مايعات درون قوطي فشار شديدي به جداره داخل قوطي وارد مي گردد که قوطي کمي هم دچار بادکردگي مي شود

پس از تنظيمات اوليه دستگاه دربندي و نمونه برداري و آزمايشات لازم در صورت وجود اشکال نسبت به تمامي ابعاد فني قوطي هاي ساخته شده به شرح زير مي توان عمل نمود:

1- طول قلاب سر

– کم بودن طول قلاب سر از حد مجاز:
تنظيم قرقره هاي عمل اول، نزديک تر کردن قرقره به ديسک تا حد مجاز ( افقي )
تنظيم قرقره هاي عمل دوم نيز در افزايش قلاب سر تاثير دارد ( نزديک شدن افقي به ديسک )
کنترل نمودن ابعاد ديسک نسبت به درب قوطي
در صورت عدم اصلاح فاکتور در حد استاندارد، تعويض قرقره هاي مربوطه
– زيادتر بودن طول قلاب سر از حد مجاز :
فاصله دار کردن بيشتر قرقره هاي عمل اول از ديسک ( فيلتر بزرگ تر) و حتي درصورت عدم اصلاح فاکتور قلاب سر قرقره هاي عمل دوم نيز بايستي با فليتر بزرگ تر تنظيم گردند ( البته با حفظ ضخامت دوخت استاندارد ) در صورت عدم حصول نتيجه تعويض قرقره هاي مربوطه

2- طول قلاب بدنه

در صورت کم بودن طول قلاب بدنه بايستي فشار پدال به قوطي بيشتر شود و بالعکس اگر قلاب بدنه بيشتر از حد مجاز باشد بايستي فشار پدال کم شود و اگر با فشار پدال براي حصول قلاب بدنه استاندارد قوطي دچار چرهش شود ( يا ايست کند) ديسک ( طبق ) نسبت به درب قوطي کوچک تر بوده يا دچار فرسودگي است در هر صورت بايستي ديسک مربوطه بر حسب قوطي ساخته شده و تعويض شود.

3- طول دوخت

در صورت کم بودن طول دوخت بايستي قرقره هاي عمل دوم نسبت به ديسک نزديک تر شود ( فيلتر کوچک تر ) و اگر طول دوخت زيادتر از حد مجاز باشد با حفظ ضخامت دوخت استاندارد قرقره هاي عمل دوم فيلرگري بزرگ تر شود تا اينکه هم ضخامت دوخت و هم طول دوخت در حد استاندارد باشد. باز بودن قرقره هاي عمل اول ( فيلر بزرگ ) نيز باعث ازدياد طول دوخت خواهد شد. در صورت انجام اقدامات فوق و عدم حصور فاکتور در حد استاندارد بايستي قرقره هاي عمل اول و دوم تعويض شوند.

4- ضخامت دوخت

در صورت بيش از حد بودن ضخامت دوخت قرقره هاي عمل دوم فيلرگيري جذب تر شده و يا بالعکس اگر ضخامت دوخت کمتر از حد معمول باشد بايستي فيلرگيري قرقره هاي عمل دوم بازتر انجام گيرد. در حالت نزديک تر کردن قرقره هاي عمل دوم به ديسک براي ضخامت دوخت قابل قبول و در پي آن عدم حصول فاکتور مذکور تعويض قرقره هاي عمل دوم و در حالتي که تنظيمات همانگونه که در فيلر گيري کاذب ذکر شد امکان دارد قرقره هاي عمل دوم با ديسک فاصله اي نداشته باشند ولي ضخامت دوخت بالايي نيز حاصل شود شافت ها و بازوهاي نگهدارنده قرقره ها داراي لقي هاي عمودي و افقي مي باشد که بايستي توسط افراد کاردان رفع عيب گردد.

5- عمق دوخت

عمق دوخت رابطه مستقيم با زويا و ابعاد ساخت ديسک ( طبق ) داشته و کمتر با تنظيمات مي توان آن را اصلاح نمود و در اشکالات عمق دوخت بايستي ديسک در حد استاندارد مربوطه ساخته شده و تعويض گردد.

6- درصد درگيري

درصد درگيري تنها به يک عامل از عوامل دوخت خلاصه نشده بلکه نوسانات طول قلاب سر و بدنه و نيز طول دوخت در افزايش يا کاهش درصد درگيري موثرند در صورتي که درگيري کمتر از حد، مجاز باشد بايستي طول قلاب سر و بدنه کنترل شده و هر يک جداگانه در حد مجاز باشند ضمن اينکه طول دوخت نيز در حدود استاندارد نگهداري شود در غير اين صورت با کاهش طول دوخت و يا افزايش طول قلاب هاي سر و بدنه مي توان درصد درگيري را افزايش داد و بالعکس.

7- فضاي آزاد بين لايه ها

فضاي  آزاد بين لايه هاي دوخت رابطه مستقيم با ضخامت دوخت محاسبه شده دارد که هر قدر ضخامت دوخت در حد استاندارد باشد فضاي آزاد نيز در حد استاندارد خواهد بود و بالعکس ( توضيح در بند 4)

8- چرخيدن (سر خوردن قوطي )

چرخيدن قوطي در عمل باعث افزايش طول دوخت و در عمل دوم باعث افزايش ضخامت دوخت قوطي خواهد شد که در نتيجه موجب دوخت نامناسب مي گردد و استانداردي براي آن وجود نداشته و مردود مي باشد از دلايل سر خوردن قوطي مي توان بيش از حد نزديک بودن قرقره ها به ديسک، فرسودگي ديسک و يا کم بودن فشار پدال به قوطي را نام برد.

9- غير يکنواختي فاکتورهاي دوخت

بر اثر تنظيم نامناسب دستگاه دربندي ( يک قرقره با فاصله و يک قرقره جلوتر ) مي باشد و يا وجود لنگي در ديسک و يا شافت نگهدارنده ديسک ( طبق ) و حتي بزرگ تر بودن ديسک نسبت به درب قوطي و يا اينکه سطح پدال داراي کجي باشد باعث تشکيل فاکتورهاي غير يکنواخت خواهد شد که تک تک بايستي بررسي و رفع گردد.

10- تيزي، پله و يا بريدگي دوخت

بر اثر تنظيم غلط قرقره ها نسبت به ديسک به وجود مي آيد يعني در فاصله عمودي بين قرقره ها و ديسک، عمل اول بالاتر از عمل دوم قرار گرفته باشد و يا اينکه فاصله ي عمودي قرقره هاي عمل اول با ديسک بيش از 02/0 ميليمتر باشد و يا قرقره ها از نظر افقي بيش از حد به ديسک نزديک شده باشند و يا فشار پدال بيش از حد مي باشد فرسودگي ديسک نيز باعث ايجاد پله در دوخت خواهد شد که بايستي هر کدام تشخيص داده شده رفع اشکال گردند.

11- بريدگي از پايين دوخت

بر اثر تنظيم غلط قرقره ها نسبت به ديسک ايجاد مي شود در صورتي که قرقره هاي عمل اول از نظر عمودي يکي پايين تر و يکي بالاتر از ديسک قرار بگيرند از قسمت لبه پايين قرقره ها خطي روي قسمت زيرين دوخت انداخته که در مواردي باعث بريدگي کامل نيز خواهد شد و يا بيش از حد نزديک بودن فاصله افقي قرقره هاي عمل اول به ديسک نيز باعث بريدگي از زير خواهد شد باريک بودن قرقره هاي عمل اول نيز مي تواند چنين اشکالي را ايجاد کند.

12- پايين افتادگي

پايين افتادگي ها اعم از خارجي و داخلي بر اثر بيش از حد باز بودن قرقره ها نسبت به ديسک و يا فرسودگي قرقره ها و يا گير داشتن بلبرينگ قرقره ها ايجاد مي شود.
پايين افتادگي در يک يا دو نقطه بر اثر وارد شدن ضربه به درب در کانال هاي انتقال درب قوطي مي باشد که بايد بررسي شود و اگر در چند نقطه و يا بيش از 3/1 محيط دوخت را در بربگيرد از قرقره ها مي باشد.

13- چين و چروک قلاب سر

چروک هاي قلاب سر را نيز مي توان با تنظيم صحيح اصلاح نمود بدين منظور قرقره هاي عمل دوم را به ديسک نزديک تر کرده و در صورت عدم اصلاح اشکال مذکور تعويض قرقره ها ي عمل دوم کوچک تر بودن ديسک نسبت به درب قوطي نيز باعث ايجاد چروک خواهد شد.

14- پيک يا دکمه زدن دوخت

بر اثر گير کردن حرکت چرخشي بلبريک قرقره ها، لقي شدي عمودي بلبرينگ قرقره ها و يا انيکه در يک نقطه از شروع حرکت يک درب از فيدر ( درب انداز ) دستگاه و کانال هاي هدايت و انگشتي ها و غيره به قوطي و درب ضربه وارد مي شود که به علت حساسيت بالاي دوخت قسمت هاي ضرب ديده دوخت نمي شوند و مانند پيک يا بيرون زدگي خود را نشان مي دهند. در مواردي که يک قسمت از کل محيط دچار چنين حالتي شود مربوط به ضرب ديدگي قوطي بوده ولي اگر به صورت چند نقطه در محيط باشد از قرقره ها ي دستگاه مي باشد که علاوه بر مسائل فوق دچار فرسودگي شديد مي باشند.

15- گير کردن قوطي و درب به ديسک

اين حالت بر اثر فرسودگي شديد ديسک، بيش از حد نزديک بودن قرقره ها و يا اختلاف زياد فاصله عمودي قرقره ها با ديسک به وجود مي آيد که هر يک به تنهايي بايستي بررسي و رفع عيب شود بزرگ تر بودن ديسک نسبت به درب نيز مي تواند باعث به سختي جدا شدن قوطي از ديسک باشد که با ضربه و ايجاد صدا از ديسک جدا مي شود.

16- دوخت ناقص

در اين حالت تمامي قسمت هاي درب با قوطي به طور کامل هم مرکز نشده است و يا درب در قسمت دچار ضرب ديدگي شده و يا اين که قوطي ها در مسير حرکت کانال هاي دستگاه دربندي و يا قبل از دربندي در حمل و نقل و يا فرايند توليد به صورت بيضي شده اند و قطر بيضي قوطي و قطر گرد درب نمي توانند کاملا همديگر را بپوشانند که تماما دلايل دوخت ناقص مي باشند.
جلو يا عقب بودن انگشتي هاي هدايت درب و ستاره هاي هدايت قوطي از مرکز پدال ها ( تايم غلط ) که باعث کاملا هم مرکز قرار نگرفتن درب روي قوطي و يا روي پدال که باعث ايجاد دوخت ناقص و در نتيجه ضايعات خواهد شد بايستي توسط افراد کاردان طوري تنظيم شود که با ديد از زاويه ي 990 درجه اي افقي و مستقيم به درب و قوطي که روي پدال دستگاه قرار مي گيرند کاملا با هم هم مرکز باشند در غير اين صورت ستاره هاي هدايت و انگشتي هاي هدايت بايستي تنظيم شوند و در صورت فرسودگي انگشتي ها و شکستگي احتمالي آن تعويض گردد.

17- چين خوردگي و تا خوردگي

تا خوردگي و برگشتگي قلاب سر در مرحله ي اول دوخت ايجاد ميشود که از دلايل آن گير پاچ بودن بلبرينگ قرقره ها و يا ضرب ديدگي درب قوطي را مي توان نام برد و چين خوردگي حالتي است بين چروک و تا خوردگي که قلاب سر به طرف پايين خم شده ولي تا خورده است که بيشتر بر اثر ضرب ديدن قسمتي از درب قبل از دربندي در کانال هاي انتقال درب ايجاد مي شود که تنظيم نامناسب و يا فرسودگي تيغه هاي فيدر درب مي تواند از علل آن باشد.

طريق کنترل شيب بادامک ها

به دلايل مختلف از جمله گير پاچ بودن غلطک هايي که از بادامک فرمان مي گيرند بادامک ها فرسوده شده و حالت اصلي خود را از دست مي دهند که تنها توسط يک کارشناس و با استفاده از ابزارهاي دقيق کنترل اجسام دوار مي توان وجود اشکال در بادامک ها را تشخيص داد.

طريقه کنترل پروفيل قرقره هاي دستگاه هاي دربندي

اشکالاتي از قبيل لب پريدگي، ناصاف بودن سطح شيار پروفيل قرقره ها و يا نواقصي مانند جاي بلبرينگ غير استاندارد قرقره ها را مي توان با کنترل ظاهري تشخيص داد ولي ابعاد و فرم زواياي شيار پروفيل قرقره ها را نمي توان با چشم غير مصلح تشخيص داد زيرا شيار داخلي پروفيل قرقره ها از چندين شعاع ترکيبي و عمق و ارتفاع متفاوت تشکيل شده است و براي کنترل آن ابزار کاملي وجود ندارد که بايستي توسط دستگاهي به نام Op.Projector يا دستگاه سايه نگار تست شود ضمن اينکه براي قوطي هايي با قطرهاي مختلف و ضخامت ورق هاي مختلف و همچنين نوع مکانيزم دستگاه هاي دربندي استانداردهاي خاص براي شيار قرقره ها وجود دارد که نقشه هاي استاندارد توصيه شده را مي توان با قرقره هاي موجود که با دستگاه هاي سايه نگار با نسبت هاي 10 الي 100 برابر بزرگ شده، تصوير شيار قرقره ها را کنترل کرده و حتي وجود فرسايش غير استاندارد بر روي دستگاه دربندي براي رفع اين نقيصه به مواردي ديگري از قبيل تنظيمات، نوع قوطي افراد فني و غيره مشکوک شده و ديرتر نتيجه حاصل شده است.

يک دوخت ايده آل

دوخت خوب دوختي است که داراي طول قلاب هاي سر و بدنه و همچنين درصد گيري در حدود بالاي رنج استاندارد بوده ولي فضاي آزاد بين لايه ها و طول دوخت و ضخامت دوخت در حدود پايين رنج استاندارد تنظيم و نگهداري شود و نياز نيست تمامي فاکتورهاي دوخت در حداکثر رنج استاندارد باشد و فاکتورهاي يک دوخت خوب بايستي از يکنواخت برخوردار باشند ( درصد درگيري کاذب نباشد ) و علاوه بر مسائل کنترل فاکتورها، يک دوخت خوب بايستي داراي سطحي کاملا صاف و بدون خراش و تيزي باشد ( حداقل خوردگي بين قرقره ها و درب قوطي باشد) خوردگي باعث از بين رفتن لايه قلع و يا لاک خارجي ورق مي شود که علت اصلي زنگ زدگي ناحيه دوخت محسوب مي شود و طبيعي است که هر فرد مصرف کننده محصولات کنسروي هر چند که بهترين محصولات غذايي با بهترين کيفيت داخل قوطي باشد با مشاهده قوطي هاي زنگ زده و ظاهري ناخوشايند در مصرف مواد داخل قوطي از خود تمايل چنداني نشان نخواهد داد. براي همين منظور شرکت هاي سازنده دستگاه هاي دربندي و صنايع قوطي سازي عالي ترين تکنيک خود را در تهيه آلياژ مواد اوليه ساخت ديسک و قرقره ها بکار مي برند.

به طوري که علاوه بر استنلس استيل بودن فولادهاي قرقره ها و ديسک ها که در برابر اسيد ها و آب و آب نمک مقاوم هستند از درجه سختي بالايي نيز برخوردار هستند. که اين امر علاوه بر صيقلي نمودن سطح دوخت موجب افزايش چندين برابر طول عمر قطعات استنلس استيل دستگاه دربندي با ساير آلياژها خواهد شد.