«

»

Апр 01

Научное обеспечение процесса завертывания штучных изделий

Завертывание – процесс упаковывания продукции путем механического обертывания изделий упаковочным материалом. Заворачивают как индивидуальные изделия, так и сопряженно-штучные изделия. Последние формируют в виде пачки или стопки из одинаковых индивидуальных изделий.

Завертывание применяется для изделий, имеющих твердую, твердообразную или пластичную внутреннюю структуру, прочность которой достаточна для того, чтобы обертывать изделия без деформации их поверхности и формы. Такая структура образуется в результате выпечки, сушки, кристаллизации, студнеобразования, прессования или охлаждения предварительно отформованных заготовок.

Характер процесса завертывания прежде всего зависит от особенностей взаимных перемещений изделия, упаковочного материала и рабочих органов, выполняющих основные операции: обертывание изделия упаковочным материалом и заделка концов обертки.

Систематизация процессов завертывания изделий. Известен способ завертывания, при котором штучные изделия последовательно подаются на одну позицию, в которой выполняются все операции завертывания этого изделия.

При однопозиционном процессе завертывания (рис. 28.1) изделие 4 предварительно ориентируют и размещают на подъемном столике 5 под держателем 6. На изделие с помощью щипцов накладывается упаковочный материал 1 и 3 с нанесенной полоской 2 клея на наружной этикетке 1 (рис. 28.1, а). Затем изделие и упаковочный материал, слегка сжатые подъемным столиком 5 и держателем 6, проталкиваются через неподвижную рамку 7 по размеру изделия. Она имеет скосы 8, которые слегка подгибают уголки 9 и 10 к стороне 11 (рис. 28.1, в). Когда изделие с упаковочным материалом продето через рамку 7, два ползуна 12, двигаясь навстречу друг другу, подгибают торцевые загибы упаковочного материала (рис. 28.1, г). Затем (рис. 28.1, д)  подъемный столик 5 опускается вниз, а ползун 14 подгибает ту сторону упаковочного материала, на которой нет полоски клея. При этом движении изделие поддерживается снизу ползунами 12, которые начинают отходить в стороны. При незакончившемся движении ползуна 14 (рис. 28.1, е) ползун 13 вдвигает изделие в зазор между неподвижными направляющими 15 и 16. Кромка этикетки с клеем накладывается на противоположный конец этикетки и приклеивается к нему за время прохождения изделия между направляющими 15 и 16.

Пространственные перемещения рабочих органов удобнее всего рассчитывать от координатных плоскостей хх и уу. На рис. 28.1, а показан след плоскости уу, которая перпендикулярна плоскости рисунка. На рис. 28.1, г отмечен след плоскости хх.

При втором способе завертывания предусматривается постадийное выполнение основных операций. Для этого штучное изделие последовательно проходит  через несколько позиций, в каждой из которых осуществляется одна или несколько основных операций завертывания.

Отличительной особенностью заверточных машин, реализующих такой процесс, является наличие в них заверточного ротора или другого устройства с зажимами для изделий, которые передают его от одних исполнительных механизмов к другим. Заверточные машины могут иметь как горизонтальный, так и вертикальный роторы.

На рис. 28.2 представлен многопозиционный процесс завертывания при дискретном движении изделия. Изделие 3, поданное питателем 1, с наложенным на него упаковочным материалом 4 поднимается вверх подъемным столиком 2 и верхним держателем 7 (рис. 28.2, а). При завертке с заделкой торцов вперекрутку изделие находится под серединой упаковочного материала.

1

Рис. 28.1. Технологическая схема процесса однопозиционного завертывания штучных изделий при дискретном движении

1

Рис. 28.2. Технологическая схема процесса многопозиционного завертывания штучных изделий при дискретном движении ротора

Завертка с заделкой торцов в уголок требует чаще всего несимметричного расположения упаковочного материала относительно изделия.

Подъем изделия вверх к разжатым лапкам 6 остановившегося заверточного ротора сопровождается обертыванием его с трех сторон, так как на пути движения упаковочного материала стоят обертыватели 5 и подгибатели 8.

На рис. 28.2, б изображено изделие 3, сжатое лапками 6 заверточного ротора. Подгибатель 5, перемещаясь влево, обертывает правым краем упаковочного материала 4 нижнюю сторону изделия, в то время как столик 2 опускается вниз, а верхний держатель 7 поднимается вверх. При неокончившемся движении подгибателей 5 поворачивается заверточный ротор с изделием 3, зажатым в лапках 6. Левый край упаковочного материала 4, встречаясь с неподвижным подгибателем 8, накладывается на четвертую сторону изделия поверх правого края упаковочного материала (рис. 28.2, в). В результате изделие оказывается кругом обернутым упаковочным материалом. Остается закрыть изделие упаковочным материалом с торцов.

При получении перекрутки (рис. 28.2, г) выступающие концы упаковочного материала 4 сжимаются вращающимися щипчиками 9. Закручивание концов сопровождается приближением щипчиков 9 к изделию 3, зажатому в лапках 6.

Другой вариант многопозиционного завертывания штучных изделий осуществляется при непрерывном движении ротора. При этом способе все операции процесса завертывания выполняются параллельно и одновременно, что позволяет исключить паузы между операциями.

Непрерывный поток изделий из бункера 1 (рис. 28.3, а) подается вибрационным питателем 2 и конвейером 3 к раскладочному барабану 7 и заполняет его ориентирующие гнезда. Из последних специальными толкателями изделия перемещаются в оберточную рамку 6.

Одновременно упаковочная бумага с рулона 5 непрерывно разматывается в виде ленты и отрезается ротационным ножом на отдельные этикетки. Отрезанная этикетка подхватывается щипцами и вместе с изделием проталкивается через рамку 6, образуя трубочку вокруг изделия.

1

Рис. 28.3. Технологическая схема процесса многопозиционного завертывания штучных изделий при непрерывном движении ротора: а – схема движения изделий; б – схема завертывания концов обертки

Далее обернутые изделия поступают на заверточный ротор 4. Для получения перекрутки выступающие концы упаковочного материала сжимаются вращающимися щипцами 8 (рис. 28.3, б).

Отличительной особенностью ротора 4 является то, что щипцы 8 перемещаются вместе с заворачиваемыми изделиями. Щипцы 8 закручивают концы обертки, пока изделие непрерывно движется к съемнику, обеспечивающему выгрузку завернутых изделий из машины.

При третьем варианте многопозиционного завертывания предусмотрено применение заверточного конвейера. Группу изделий предварительно формируют в виде сопряженно-штучного изделия (пачки) и укладывают в ячейки, размещенные на загрузочном конвейере 4 (рис. 28.4). Этим конвейером ячейки с пачкой изделий подаются к заверточному конвейеру 15, где каждая ячейка останавливается между пуансонами 5 и 9. Перед завертыванием пачки из магазина этикеток на верхнюю плоскость пуансона 9 подается этикетка, рицы на которой по линиям загиба показаны штрихпунктиром, а полоски клея заштрихованы (I). Этикетка из стопки забирается вакуум-захватами.

Для создания вакуума применен вакуум-насос. Забрав этикетку сверху из стопки, вакуум-захваты подают ее к вращающимся роликам, которые перемещают этикетку к щипцам, подающим ее далее на пуансон 9. При проходе между роликами на этикетку вращающимися сегментами наносится клей (декстриновый или поливинилацетатный).

Барабан клеевого механизма приводится в действие от индивидуального электродвигателя. Нижний пуансон 9 вместе с этикеткой поднимается к шиберу 6. Щеками 7 этикетка загибается книзу; щеки 7 во время подъема пуансона несколько раздвигаются. К пачке изделий, находящейся в ячейке, подходит верхний пуансон 5, а шибер 6 открывает ячейку снизу, и пачка накладывается на этикетку (II).

Пачки изделий с этикеткой, зажатые между пуансонами 5 и 9, опускаясь вместе с ними, проталкиваются вниз в ячейку заверточного конвейера 15. Во избежание выпадания отдельных изделий из пачки щеки сдвигаются. При проходе через неподвижную рамку 8 этикетка загибается кверху, охватывая продукт, и в таком виде пачка заполняет ячейку конвейера 15 (III), который совершает периодическое движение с остановками.

За время остановки конвейера 15 совершается ряд операций по завертыванию пачки. Подгибатель 3 загибает левую узкую сторону этикетки (IV). Складыватели 1 подгибают с двух торцов пачки длинные горизонтальные клапаны этикетки (V). Лапками 2 и 10 подгибаются короткие вертикальные клапаны (VI). При движении конвейера 15 правой нижней кромкой рамки 8 загибается правая широкая сторона этикетки (VII), и пачки попадают под плоский электронагреватель, который прижимает и обогревает их сверху. Клеевой шов при этом высыхает и становится прочным. Загибание верхних горизонтальных клапанов совершается рычагами-подгибателями 11 (VIII).

Из ячеек конвейера 15 выталкивателем 12 пачка выталкивается на приемный стол 14 с электронагревателями для закрепления клеевых швов на торцах пачек. Сползание пачек в сторону конвейера 15 предотвращается прижимом 13. По приемному столу завернутые пачки проталкиваются одна другой.

 

1

Рис. 28.4. Технологическая схема процесса многопозиционного завертывания штучных изделий при дискретном движении конвейера

Следующим способом является завертывание штучных изделий путевым подгибателем. При нем взаимодействие рабочих органов и заворачиваемого изделия противоположно однопозиционному завертыванию. Основные операции завертывания обеспечиваются благодаря движению изделия относительно неподвижных рабочих органов – путевых подгибателей обертки.

Технологический процесс завертывания штучных изделий путевыми подгибателями заключается в следующем. Брикеты, подлежащие завертыванию, загружают на подающий конвейер 1 (рис. 28.5). Им брикеты передаются на приемный стол 2 до упора 3. Для создания зазора между брикетом, поданным до упора, и последующим брикетом конвейер совершает возвратно-поступательное движение. При движении конвейера вперед передний брикет досылается до упора приемного стола; при возвратном движении конвейера последующий брикет отводится от переднего на необходимую величину.

1

Рис. 28.5. Технологическая схема процесса завертывания штучных изделий путевыми подгибателями при дискретном движении

Толкателями 4 непрерывно движущегося цепного конвейера брикеты, поданные до упора, захватываются и передвигаются по приемному столу к устройству подачи подвертки из рулона. К моменту подхода брикета к разматываемой ленте упаковочного материала от ленты отрезается вращающимся ножом определенной длины заготовка подвертки 5. При дальнейшем перемещении брикет захватывает заготовку подвертки и вместе с ней передается в устройство завертывания. В нем с помощью подгибателей 6 обертка огибает брикет с пяти сторон: переднего (по ходу движения брикета) торца, верхней, нижней и двух боковых поверхностей. Задний торец брикета остается незакрытым. В таком виде брикет подается в устройство завертывания в наружный слой обертки (этикетку) вместе с этикеткой 7.

В устройстве завертывания в наружный слой обертки с помощью подгибателей 8 закрывается передний торец, верхняя и нижняя поверхности брикета, складываются нижние боковые клапаны. Верхние боковые клапаны остаются раскрытыми. Механизмом нанесения клея 9 наносится клей на внутренние боковые стороны верхних клапанов. При дальнейшем передвижении брикетов с помощью подгибателей 10 происходит подгибание верхних боковых клапанов. После выхода из устройства завертывания в наружный слой брикет толкателем 11 подается в сборник завернутых изделий. При этом перемещении подгибаются торцевые боковые и нижний торцевой клапаны направляющими 12.

 

Добавить комментарий