«

»

Апр 08

Техника будущего: новые технические решения технологических задач

Устройство для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из ленточного термосклеивающего материала (Пат. № 1551588 РФ, В65 В9/12) относится к упаковочной технике, в частности к автоматам упаковки сыпучих продуктов в ленточный термосклеиваемый материал, например полиэтилен, цефлен, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности.

На рис. 29.13 изображено предлагаемое устройство: а – общий вид устройства; б – разрез А-А; в, г – фазы работы регулируемом опоры соответственно при перфорировании и отрезке пакетов; д – разрез Б-Б. Устройство для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из ленточного термосклеивающегося материала содержит станину 1 с вертикальной рамой 2, в направляющих 3 которой установлена вертикально подвижная плита 4, перемещаемая силовым пневмоцилиндром 5. Величина хода поршня, а тем самым и плиты, управляется регулируемым упором 6.

1

Рис. 29.13. Устройство для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из ленточного термосклеивающего материала

На плите 4 смонтирована пара двуплечих рычагов 7, сварочный механизм, включающий опору 8 с амортизаторами 9, и нагреватель 10 с нагревательными элементами 11 и 12 для наложения продольных и поперечных швов соответственно. В опоре 8 установлен режущий механизм 13, включающий дисковый зубчатый нож 14 и ползун 15, взаимодействующий с рычагом 16 приспособления для регулирования положения ножа 14. Оба рычага 7, смонтированных с возможностью поворота, соединены между собой и связаны с пневмоцилиндром 17.

На станине 1 под сварочным механизмом закреплена регулируемая опора 18, имеющая ползун 19, связанный с приводом 20. Между регулируемой опорой 18 с ползуном 19 и рычагом 17 на станине 1 установлен качающийся кулачок 21, входящий в приспособление для регулирования положения ножа 14 (определяющий его ход). Возврат ножа 14 с ползуном 15 осуществляется с помощью пружины 22.

Упаковка продукта осуществляется в термосклеиваемую пленку 23, протягиваемую из рулонодержателя 24 через систему направляющих роликов 25. Наполнение продуктом образуемого пакета 26 осуществляется через воронку 27.

Устройство работает следующим образом. В исходном его положении плита 4 находится в нижнем положении, при котором сварочный механизм разомкнут, т.е. поршень пневмоцилиндра 5 опущен до регулируемого упора 6 (не показано).

Под действием сжатого воздуха, подаваемого в нижнюю полость пневмоцилиндра 5, поршень поднимается и передвигает плиту 4 со сварочным механизмом в верхнее положение. При движении плиты 4 вверх сварочный механизм, т.е. нагреватель 10 и опора 8, остаются раздвинутыми, а при достижении верхнего положения под действием пневмоцилиндра 17 смыкается и занимает положение, при котором новый подлежащий запечатыванию участок двух сходящихся лент 23 упаковочного материала, спаривается в продольном и поперечном направлениях. В это время прекращается подача воздуха в нижнюю полость пневмоцилиндра 5, а плита 4 со сварочным механизмом, под действием собственной силы тяжести перемещается вниз, протягивая пленку 23. При этом происходит заполнение пакета продуктом через воронку 27. При движении плиты 4 со сварочным механизмом вниз рычаг 16 приспособления для регулирования положения ножа 14 входит во взаимодействие с качающимся кулачком 21, поджимая его в сторону регулируемой опоры 18 до соприкосновения с ползуном 19. В итоге этого взаимодействия рычаг 16, передвигает ползун 15, выдвигает нож 14, причем величина этого выдвижения зависит от положения ползуна 19. В верхнем положении плиты 4 ползун 19 не выдвинут, и качающийся кулачок 21, занимает положение, при котором выдвижение ножа 14 происходит на половину величины его зубцов. Поэтому в таком положении нож 14 выполняет перфорирование участка пленки 23 между двумя нагревательными элементами 12 для наложения поперечных швов.

Если необходима отрезка запечатанного пакета с помощью привода 20 (пневмоцилиндра) осуществляется выдвижение ползуна 19. Качающийся кулачок 21 опирается на более высокий его участок, что приводит к более значительному повороту рычага 16 и более большому выдвижению ножа 14. С окончанием движения плиты 4 вниз сварка швов формируемого пакета заканчивается, сварочный механизм размыкается, находящийся под ним пакет или группа пакетов 26 либо падают отрезанными, либо остаются висящими.

При размыкании элементов 12 нож 14 при помощи пружины 22 возвращается в исходное положение, так как рычаг 16 удаляется от качающегося кулачка 21. Сразу после этого подается сжатый воздух в нижнюю часть пневмоцилиндра 5 и начинается передвижение его поршня с плитой 4 и сварочным механизмом вверх для выполнения следующего цикла упаковки. Управление пневмосистемой производится от конечных переключателей, смонтированных непосредственно на рабочих органах устройство (не показано).

Устройство для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из ленточного термосклеивающегося материала отличается тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено закрепленным на станине регулируемым упором с приводом, плита смонтирована на раме с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, сварочный и режущий механизмы смонтированы на плите, режущий механизм содержит приспособление для регулирования положения ножа, включающее качающийся кулачок и рычаг, причем кулачок установлен на станине между регулируемой опорой и рычагом с возможностью взаимодействия с ними.

1

Рис. 29.14. Упаковочный автомат для изготовления, наполнения продуктов и запечатывания пакетов из термосклеивающегося материала

Упаковочный автомат для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из термосклеивающегося материала (Пат. № 2165382 РФ, В65 В9/06, 51/26) для упаковки и фасовки в полимерную пленку сыпучих продуктов. Изобретение позволяет повысить надежность упаковочного автомата, расширить его эксплуатационные возможности и повысить качество упаковывания.

На рис. 29.14 схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит рукавообразователь 1, наполнительную оправку 2, приспособление 3 для образования продольного шва, механизм для образования поперечных швов, состоящий из размещенных на каретке 4 противолежащих головок 5 и 6, двух ходовых винтов 7 и 8 каждый с левой и правой резьбами соответственно. Головки 5 и 6 соединены с ходовыми винтами 7 и 8 через две пары резьбовых втулок 9 и 10 с соответствующей резьбой. Первая пара резьбовых втулок 9 на ходовом винте 7 жестко связана с головками 5 и 6. Вторая пара резьбовых втулок 10 установлена на ходовом винте 8 с возможностью линейного перемещения в плоскости сварочных элементов 11 и 12 благодаря зазору между головками 5 и 6 и резьбовыми втулками 10.

От проворота в головках 5 и 6 резьбовые втулки 9 и 10 удерживаются штифтами 13 и 14 соответственно. На головках 5 и 6 посредством штоков 15 установлены сварочные элементы 11 и 12. Один конец штоков 15 установлен во втулках 16, расположенных внутри головок 5 и 6, а другой конец жестко связан со сварочными элементами 11 и 12. Между сварочными элементами 11 и 12 и головками 5 и 6 на каждом штоке 15 установлена пружина сжатия 17. Нож 18 жестко скреплен с головкой 6 и свободно расположен внутри сварочного элемента 11, острие ножа 18 не выходит за границу плоскости сварочного элемента 11, а на сварочном элементе 12 имеете ответный паз для входа-выхода ножа 18. Ходовой винт 7 соединен с приводом 19, оба ходовых винта 7 и 8 на концах обращенных к приводу 19, снабжены звездочками 20, соединенными между собой цепью 21 для одновременного поворота ходовых винтов 7 и 8. Головка 5 соединена с датчиком 22 конца рабочего хода и датчиком 23 конца обратного хода.

Кроме того, устройство содержит рулонодержатель 24, натяжные ролики 25 для натяжении пленки 26 и снабжено устройством протяжки 27, которое связано через кинематику 28 со своим приводом 29. При этом в нижней части устройства установлен ловитель пакета 30, а на наполнительной оправке 2 ниже рукавообразователя 1 установлен датчик 31 длины пакета.

Устройство работает следующим образом. Подаваемая с рукаводержателя 24 пленка 26 при помощи устройства протяжки 27 в виде ленты, пройдя натяжные ролики 25, направляется в рукавообразователь 1 и останавливается на заданной высоте пакета, определяемой датчиком 31. В зависимости от конкретного материала пленки 26 устройство протяжки 27 приводится в движение приводом 29 через кинематику 28 по заданной циклограмме с медленным разгоном и медленным торможением пленки 26. Наложенные один на другой край пленки 26 свариваются приспособлением 3 в продольном направлении, образуя рукав. Продукт по наполнительной оправке 2 подается в рукав. При помощи привода 19 приводится в движение звездочки 20 с цепью 21, что приводит в движение ходовые винты 7 и 8. Так как на ходовых винтах 7 и 8 выполнена правая и левая резьба, то при их вращении головки 5 и 6 начинают сближаться вместе со сварочными элементами 11 и 12. Когда сварочные элементы 11 и 12 соединились, то начинают сжиматься пружины 17 на штоках 15, и нож 18 выходит за границу плоскости сварки сварочных элементов 11 и 12, входит в паз сварочного элемента 12, в результате чего происходит отрезка пакета одновременно со свариванием верхнего и нижнего краев пакетов. По сигналу с датчика 22 конца рабочего хода происходит останов ходовых винтов 7 и 8. Перестановкой датчика 22 добиваются необходимого для конкретного материала пленки 26 усилия пружин сжатия 17. После сварки ходовые винты 7 и 8 начинают вращаться приводом 19 в противоположном направлении, приводится в движение нож 18 и сварочные элементы 11 и 12. Нож 18 под действием пружины 17 заходит внутрь сварочного элемента 11 и вместе с головками 5 и 6 возвращается в исходное положение. Исходное положение определяется в зависимости от толщины пакета и может изменяться перестановкой датчика 23.

По сигналу с датчика 23 конца обратного хода вращение ходовых винтов 7 и 8 прекращаете, происходит останов. Пакет с продуктом направляется ловителем пакетов 30 к приемному устройству. Цикл повторяется.

Во время работы при нагреве сварочных элементов 11 и 12 происходит нагрев головок 5 и 6, что приводит к изменению расстояния между осями ходовых винтов 7 и 8. Зазор между головками 5 и 6 и резьбовой втулкой 10 позволяет происходить смещению оси головок 5 и 6, связанных с ходовым винтом 8 без смещения осей между резьбовыми втулками 9 и 10 и соответственно между ходовыми винтами 7 и 8.

Выполнение датчика 22 конца рабочего хода с возможностью перестановки обеспечивает необходимое усилие прижатия сварочных элементов 11 и 12 между собой пружинами 17 и исключает заклинивание механизма поперечной сварки.

Выполнение датчика 23 конца обратного хода с возможностью его перестановки позволяет разводить сварочные элементы 11 и 12 на нужное расстояние для того, чтобы пакет свободно проходил между ними во время протяжки при изготовлении пакетов небольшой толщины, когда нет необходимости далеко разводить сварочные элементы 11 и 12 между собой. Разделение двух операций между собой – сварки пленки и ее протяжки не оказывает существенного влияния на производительность упаковочного автомата из-за увеличения времени сварки (при использовании плотных пленок), т.к. цикл протяжки пленки остается неизменным.

Использование отдельного привода 29 на протяжку пленки 26 позволяет гибко менять динамику движения пленки 26 по наполнительной оправке 2 (медленный разгон и плавное торможение) при использовании тонких и деликатных сортов пленки, не изменяя динамику движения на операции сварки горизонтальных швов пакета. Таким образом, исключается обрыв пленки, что увеличивает надежность автомата, а также обеспечивает возможность изменять длину пакета (при использовании другого насыпного веса продукта) без переналадки всего упаковочного автомата.

Упаковочный автомат для изготовления, наполнения продуктом и запечатывания пакетов из термосклеивающегося материала, отличается тем, что в нем механизм протяжки снабжен отдельным приводом, механизм для образования поперечных швов снабжен ходовыми винтами с лево- и правосторонней резьбами, головки соединены с ходовыми винтами через две пары резьбовых втулок с соответствующей резьбой, первая пара резьбовых втулок на одном из ходовых винтов жестко связана с головками, вторая пара резьбовых втулок установлена на ходовом винте с возможностью линейного перемещения в плоскости сварочных элементов по зазорам между головками и резьбовыми втулками, сварочные элементы установлены на головках подвижно и подпружинены, кроме того, привод механизма для образования поперечных швов снабжен датчиками конца рабочего и обратного хода; отличается тем, что нож жестко скреплен с головкой и расположен внутри одного из сварочных элементов, при этом острие ножа не выходит за границу плоскости сварочного элемента, а на другом сварочном элементе имеете ответный паз для ножа.

Упаковочная машина (Пат. № 2055789 РФ, В 65 В9/02) относится к устройствам для упаковки сыпучих материалов в пакеты из термосвариваемых материалов, например, комбинированных, типа бумага-полиэтилен, и может применяться в пищевой, химической, фармацевтической и ряде других отраслей промышленности с частности для упаковки порошков лекарственных трав, специй, фруктовых порошков.

Цель изобретения – снижение расхода термосвариваемого материала и упрощение конструкции.

На рис.2.15. изображена предлагаемая  упаковочная машина. Упаковочная машина содержит корпус 1, на котором закреплены узлы размотки 2 рулонов термосвариваемого материала 3 и 4, бункер 5, заполняемый фасуемым сыпучим материалом 6. В корпус 1 прикреплены рычаги 7 с тормозными роликами 8 и установлены с возможностью вращения направляющие ролики 9. На валах 10, смонтированных с возможностью вращения в отверстиях корпуса 1, закреплены барабан дозатора 11, сопрягаемые с бункером 6, необогреваемый сварочный барабан 12, режущие барабаны 13 и 14.

Сварочный барабан 15, внутри которого на кронштейне 16 размещен нагреватель 17, закреплен на валу 18, смонтированном с возможностью вращения в отверстии шатуна 19, посаженного на ось 20. Барабан 15 прижимается к барабану 12 пружиной 21 с усилием, регулируемым винтом 22.

Ось барабана дозатора 11, обогреваемого сварочного барабана 15, режущего барабана 13 размещены по дуге окружности вокруг оси необогреваемого сварочного барабана 12. Соответственно закрепленные на концах валов этих барабанов  зубчатые колеса 23, 24, 25 сопрягаются с зубчатым колесом 26 сварочного барабана 13. Барабан дозатор выполнен с обечайкой 28, имеющей радиальные отверстия 29, заполненные сыпучим материалом. Необогреваемый сварочный барабан 12 выполнен с гуммированной обечайкой 30.

1

Рис. 29.15. Упаковочная машина

Обогреваемые сварочный барабан 15 выполнен с обечайкой 31, имеющей выступы 32 по периметру сварочного шва пакета. Режущий барабан 13 выполнен с обечайкой 33, имеющей продольные прорези 34, образующие режущие кромки, сопрягаемые с ножами поперечной резки 35, закрепленными в барабане 14.

В частном случае, при необходимости продольной резки свариваемого материала, на сварочном барабане 12 смонтирован кольцевой нож 36, а на режущем барабане 13 неподвижно закреплены кольцевой нож 37, выполненный с вырезами 38 для свободного прохода ножей поперечной резки 35.

В качестве регулируемого привода служит мотор-редуктор 39, закрепленный на корпусе 1 с помощью плиты 40 и колонок 41 и соединенным муфтой 42 с валом 10 барабана 12.

Диаметр барабанов выполняются меньше окружностей соответствующих зубчатых колес на величину зазора, определяемого толщиной протягиваемого материала, причем для барабана 15 необходимо дополнительно учитывать деформацию материала при сварке.

Упаковочная машина работает следующим образом. При включении привода 39 порции фасуемого материала 6 подаются барабаном дозатора 11 непосредственно на ленту упаковочного материала, сматываемого с рулона 3, проходящего через пару направляющих роликов 9 и охватывающего часть дуги окружности барабана 11. Одновременно другая лента упаковочного материала сматывается обогреваемым сварочным барабаном 15 с рулона 4 через направляющий ролик 9. Между барабанами 12 и 15 происходит сварка продольных поперечных швов и образование пакета, причем верхняя лента упаковочного материала протягиваются между режущими барабанами 13 и 14, причем кромки ножей поперечной резки 13 и 14, причем кромки ножей поперечной резки 34 и 35 смыкаются  между двумя смежными поперечными сварными швами и разделяют ленту на отдельные пакеты, либо выполняют надрезы при зубчатой заточке ножей. Синхронность образования поперечных швов и последующей поперечной резки обеспечивается кинематической связи обеспечивается высокая точность и надежность синхронизации сварки и резки, при этом вытягивание ленты упаковочного материала в связи с компактным расположением барабанов также минимально. Сокращается расстояние между поперечными сварными швами двух смежных пакетов, либо ширина их общего сварного шва, обеспечивается сокращение расхода упаковочного материала.

При необходимости продольной резки сваренных лент упаковочного материала, либо нанесения продольных насечек, операция выполняется автоматически при протягивании ленты кромками установленных кольцевых ножей 36 и 37, при этом компактность и простота конструкции не нарушается.

Упаковочная машина, содержащая корпус, узлы размотки рулонов с термосвариваемым материалом, направляющие ролики и снабженные приводом и синхронизирующей кинематическое связью барабаны, одно из которых снабжен ножами поперечной резки, а другой имеет продольные прорези для их прохода, отличается тем, что барабан дозатора, обогреваемый сварочный барабан и режущий барабан с прорезями размещены вокруг необогреваемого сварочного барабана, а синхронизирующая кинематическая связь между ними выполнена в виде находящихся в зацеплении зубчатых колес, закрепленных на валах этих барабанов смонтирован в корпус с возможностью качения и подпружинен относительно необогреваемого сварочного барабана; отличается тем, что необогреваемый сварочный барабан и находящийся в зацеплении с ним режущий барабан снабжены кольцевыми ножами, причем кольцевой нож режущего барабана имеет расположенные по окружности вырезы для прохода ножей поперечной резки.

Добавить комментарий