Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) получили патент на полезную модель, представляющую собой инновационное технологическое решение в сфере упаковочного производства. Разработка позволит справиться с проблемой дорогостоящей переналадки оборудования при переходе на новые форматы упаковки. Для этого ученые вуза создали автоматизированное пневматическое устройство, которое методом прессования формирует открытые пищевые лотки и другие виды упаковки разной геометрической формы.

Традиционное оборудование для производства упаковки часто рассчитано на узкий диапазон форм и материалов. Переход с выпуска стандартных прямоугольных коробок на многогранные лотки обычно требует сложной и дорогостоящей замены целых формовочных узлов на станках. Ученые СПбГУПТД предложили модульное решение: само пневматическое устройство остается неизменным, а под каждый новый формат упаковки меняются лишь две недорогие съемные детали — матрица, на которой размещается плоская заготовка лотка, и стержни на пуансоне, которые давят на заготовку и придают ей нужную форму. Это позволяет предприятиям осваивать выпуск самых разных форматов лотков без покупки нового оборудования.

«Ключевой особенностью нашего устройства является наличие съемной формообразующей матрицы и специального пуансона, — объясняет автор разработки, магистр кафедры машиноведения СПбГУПТД Алика Абдулхаирова. — Плоская заготовка будущей упаковки с клеевым веществом на клапанах попадает на матрицу, форма и размер которой строго соответствуют параметрам конкретного лотка. Сверху на матрицу опускается пуансон — главный рабочий элемент пресса. Пуансон выполнен в виде стальной пластины с отверстиями, расположенными на расстоянии 10-15 мм друг от друга. В эти отверстия вставляются съемные стержни с плоским незаостренным концом. Оператор может менять их количество, расположение и высоту, подстраивая пуансон под любую конструкцию лотка. Стержни располагаются строго над линиями сгиба развертки и аккуратно продавливают материал, создавая ровный сгиб по заданному контуру, не прокалывая и не деформируя поверхность материала».

За плавность и точность процесса отвечает усовершенствованная пневматическая система устройства. Пуансон со стержнями закреплен на конце штока, который выдвигается из пневмоцилиндра. Чтобы шток не совершал резких, рвущих материал движений, в систему подачи воздуха встроены специальные дроссели с обратными клапанами. Они работают как амортизаторы, регулируя скорость опускания пуансона. В то же время датчики положения, установленные на торцах самого цилиндра, контролируют ход штока, начиная и завершая процесс прессования в строго заданных точках, исключая деформацию или разрыв материалов.

Универсальность устройства позволяет использовать его для работы с широким спектром материалов: от стандартного картона и гофрокартона до пластика при дополнительной комплектации нагревательным узлом. Это открывает большие перспективы для предприятий пищевой промышленности, фармацевтики и логистики, где растет спрос на экологичную, легкую и при этом прочную упаковку индивидуальных форматов.