Линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку

Техническим результатом изобретения является повышение качества упаковки и производительности линии. Другим результатом является уменьшение габаритов линии. Технический результат получен линией для упаковки изделий в термоусадочную пленку, характеризующейся тем, что она содержит упаковочный модуль, на краю рамы которого смонтирован термонож, шарнирно связанный с упором термоножа, который жестко закреплен на раме модуля. По ходу движения продукции, в одной плоскости с рамой модуля, расположен приводной цепной конвейер, конвейер закреплен на раме, к которой присоединена или пристыкована рама рольганга, на которой закреплен вентилятор, расположенный над рольгангом. На раме конвейера, установлен блок управления линией и термотоннель, в рабочей полости которого установлено, по меньшей мере, одно средство циркуляции горячего воздуха в полости термотоннеля, в которой расположены электронагреватели. Средство циркуляции расположено под электродвигателем его вращения и соединено с ним, электродвигатель закреплен на термотоннеле, конвейер расположен в полости термотоннеля таким образом, что его концы выходят за пределы термотоннеля и один конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику упаковочного модуля, а другой конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику рольганга. Вблизи рамы модуля со стороны ее торца, свободно установлена на роликах бухта термоусадочной пленки, соединенная пленкой с расположенным на роликах рамы модуля полотном пленки, при этом ролики установлены на подставке, которая расположена ниже роликов, установленных на раме модуля.

Данное техническое решение относится к упаковочным машинам для ручной, полуавтоматической и автоматической упаковки в термоусадочную полиэтиленовую пленку максимально возможных крупногабаритных изделий: планшетов, картин в рамах, минераловатных плит (утеплителя), дверей, корпусной мебели в транспортной упаковке. Под транспортной упаковкой понимается упаковка, предотвращающая повреждение поверхностей продукции в процессе ее транспортировки.

Техническое решение предназначено для его использования в конструкциях линий, оснащенных ручными термоножами, термотоннелями с устройствами обдува продукции и приемными рольгангами с системой охлаждения продукции.

Из уровня техники известны конструкции линии для упаковки продукции в термоусадочную пленку, каждая из которых содержит термоусадочный модуль, упаковочный модуль, подводящий и отводящий транспортеры, по меньшей мере, один узел размотки пленки, узел сварки пленки.

Из патентной документации известен способ и устройство упаковки предметов, расположенных в один или несколько рядов, в термоусадочную пленку, в котором предметы оборачивают двумя пленочными лентами, сваривают их с помощью сварочного зажима, затем предметы перемещают к двум пленочным лентам толкателем, который при завершении подающего перемещения растягивает эти ленты пленки, при этом каждая из пленочных лент неподвижно удерживается шланговым тормозом, причем когда сварочный зажим выполняет движение вниз для завершения обертывания пленок вокруг предметов, сварочный зажим окончательно вытягивает верхнюю пленку. Части пленки, выступающие за предметы, подвергают термоусадке с помощью сопл, направляющих горячий воздух на предметы (RU 2118276 С1, 27.08.1998).

Известно устройство для групповой упаковки штучных изделий в термоусадочную пленку, содержащее каркас, размоточное приспособление рулонов термоусадочной пленки, упаковочный стол, поперечное окно для осуществления сварки и резки, узлы сварки и резки, выполненные с возможностью формирования двух параллельных сварных швов и резки пленки в промежутке между этими сварными швами, узел подачи сформированного блока изделий в зону упаковки и прижим для фиксации упаковываемых изделий и термоусадочной пленки по их верхней плоскости, отличающееся тем, что оно дополнительно оснащено узлом подачи изделий в зону формирования блока, содержит два шибера, один из которых расположен на выходе из зоны формирования блока изделий, а другой - на выходе упакованного блока из зоны упаковки со смещением его от упаковочного стола, узлы сварки и резки расположены отдельно друг от друга, соответственно сверху и снизу поперечного окна и выполнены с возможностью осуществления их перемещения навстречу друг другу, а узел резки оснащен ножом, выполненным с возможностью его выдвижения для осуществления резки пленки (RU 71630 U1, 20.03.2008).

Известно также устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку, включающее механизм для подачи изделий, содержащий неподвижную раму и подвижный в горизонтальной плоскости поддон, рулонодержатель, сварочный механизм, термокамеру и щит управления, отличающееся тем, что термоусадочная камера выполнена с подвижной передней и глухой задней стенками, а подвижный в горизонтальной плоскости поддон установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения (RU 5171 U1, 16.10.1997). Сварочный механизм выполнен в виде подпружиненного термоножа, шарнирно связанного с задней стенкой неподвижной рамы.

Известна установка для упаковки изделий в термоусадочную пленку, содержащая смонтированные на основании рулонодержатель и корпус, внутри которого размещены нагревательные элементы, вентилятор, защитная перегородка и сварочное устройство, отличающаяся тем, что в корпусе дополнительно установлены решетчатый поддон, заслонка поворотного типа и два отражателя, первый из которых расположен в горизонтальной плоскости под решетчатым поддоном в зоне всасывания вентилятора, установленного в нижней части корпуса, а второй расположен в вертикальной плоскости, проходящей под первым отражателем между вентилятором и защитной перегородкой с обеспечением возможности направленного обдува нагревательных элементов, установленных вдоль стенки корпуса и отделенных от рабочей зоны заслонкой поворотного типа, установленной в верхней части корпуса, и защитной перегородкой, выполненной вертикальной и доходящей до плоскости расположения первого отражателя, при этом корпус дополнительно снабжен крышкой коробчатой формы, по периметру нижней части которой как минимум на двух смежных сторонах размещены линейные нагреватели сварочного устройства (RU 95118220, 10.10.1997). Линейные нагреватели сварочного устройства выполнены из нихромовой проволоки. Крышка выполнена из прозрачного конструкционного материала.

Известно устройство для упаковки изделий в термоусадочную пленку, например бутылок, банок, металлических и деревянных изделий, бытовой химии, косметической химии, картонажей, содержащее остов, размоточное приспособление, упаковочный стол, прижимную губку сварочного приспособления, расположенную в поперечном окне стола, сварочно-отрезную губку, расположенную на рамке, выполненную с возможностью поворота в вертикальной плоскости, загрузочное приспособление, содержащее толкающую планку. Рамка оснащена П-образным рычагом с качающимся прижимом, прижимающим термоусадочную пленку и блок изделий в момент сварки, а поперечное окно выполнено со шторкой, закрывающей нижнюю сварочную губку в момент перемещения блока изделий на позицию сварки и кинематически связанной с толкающей планкой (RU 2203 841 C1, 10.05.2003) Изобретение повышает качество упаковки в термоусадочную пленку, облегчает труд оператора, повышает производительность труда на упаковочных машинах с ручным приводом.

Известно устройство для автоматизированной упаковки в термоусадочную пленку группы изделий на подложке или лотке, которое содержит подающий транспортер, накопитель, механизмы для отделения и перемещения блока изделий и подачи подложек (разверток) на выталкиватель, механизм для оборачивания в пленку и ее обрезки и сварки, термотоннель, при этом механизм для отделения и перемещения блока изделий имеет захват с ограничителями по периметру блока, приемный и передающий транспортеры, передний толкатель, кинематически связанный с захватом, причем последний установлен на каретке с возможностью вертикального и горизонтального возвратно-поступательного перемещения, приемный и передающий транспортеры синхронизированы по скорости с перемещением каретки по ходу следования изделий, выталкиватель подложек (разверток) имеет опорную поверхность, соразмерную с подложкой, и выполнен с возможностью углового поворота вокруг горизонтальной оси, выталкиватель и механизм подачи подложек (разверток) связаны с кареткой; в другом варианте устройства приемным транспортером является рольганг, под которым установлен с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения формирователь лотка в виде набора стержней разной длины, а над рольгангом установлено устройство для нанесения клея на развертку лотка с боковыми прижимами (RU 2170693 С, 20.07.2001).

Известно устройство для упаковки изделий и их комплектов в термоусадочную пленку, содержащее узел подачи термоусадочной пленки, подпружиненный термонож, термокамеру, вентиляторы, узел подачи изделий в термокамеру в виде стола с поворотной в горизонтальной плоскости столешницей, имеющей Т-образное поперечное сечение, причем в этом устройстве дно термокамеры выполнено со сквозной прорезью, имеющей траекторию дуги, совпадающую с траекторией перемещения нижней части сечения столешницы, вентиляторы установлены вблизи столешницы, по два с каждой ее стороны, с возможностью обдува сверху и снизу расположенного на ней изделия, столешница выполнена в виде трех расположенных по окружности плоскостей, образованных решетчатой поверхностью, а термонож и вентиляторный блок расположены по окружности стола вблизи столешницы (RU 2148542 С1, 10.05.2000).

Известно устройство для упаковки изделий в термопластичную полимерную пленку, преимущественно термоусадочную, содержащую смонтированные в корпусе узел размотки рулона с опорным роликом, узел сварки и нагревательный стол. Узел сварки включает установленную над упругой опорой прижимную траверсу, несущую профильный резистивный электронагреватель. Нагревательный стол установлен за узлом сварки. На опорном ролике узла размотки радиально закреплены шипы перфоратора. На корпусе дополнительно пристыкована горизонтальная монтажная рамка (RU 2132775 С1, 10.07.1999). Изобретение обеспечивает плотное прилегание пленки к поверхности изделия, повышая качество упаковки, а также производит упаковку в разные исходные материалы с различной последовательностью операций.

Известна машина для упаковки в термоусадочную пленку, содержащая рабочий стол, расположенный между противоположными поверхностями пленки, при этом машина содержит устройство для автоматического раскрывания пленки для введения между ее поверхностями изделия (RU 2074102 С1, 27.02.1997).

Известна ручная установка для упаковки штучных или группы изделий в термоусадочную пленку, содержащая раму с рабочим и переходным столами, между которыми расположен термонож, рычагом через тягу связанный с ножной педалью привода термоножа, при этом за термоножом расположена термоусадочная камера проходного типа с транспортером, а рулом пленки расположен под рабочим столом (RU 2170195 С2, 10.07.2001).

Известно устройство для упаковки рулонного материала в термоусадочную пленку, содержащее механизм подачи пленки, механизм резки пленки термоножом, подающий и выводной транспортеры, термокамеру и средство для формования торцов упаковки, при этом термонож смонтирован на качающемся рычаге (RU 2086482 С1, 10.08.1997).

Из зарубежной патентной документации известны устройства для упаковки продукции в пленку, каждое из которых содержит раму, установленные на ней узлы размотки рулона и упаковки изделий в пленку, средство сварки пленки и формирователь продукции в пакеты (WO 20060771103 А1, 27.07.2006; WO 2007080451 A2, 19.07.2007; GB 1421977 A, 21.01.1976; US 3583888 A, 08.06.1971; US 3587839 A, 28.06.1971; US 4104848 A, 08.08.1978; US 4945707 A, 07.08.1990; US 4945707 A, 07.08.1990; FR 2062674 A5, 25.06.1971; FR 2617121 А1, 30.12.1988; DE 2822674 А1, 29.11.1979).

Известен способ упаковки изделия путем оборачивания его антикоррозийной пленкой или бумагой с использованием нагрева пленки и уменьшения нагрева, а также устройство для реализации метода, соедержащее металлический стол с продолжением в виде конвейера, рулоны пленки с возможнстью разматывания ее на столе, упаковочное устройство и печь (JP 3846999 В2, 15.11.2006).

Известные линии не удовлетворяют условиям возрастающих требований к их производительности и качеству упаковки, а также требованиям компктности, отвечающим условиям удобства размещения линий в местах упаковки и экономии прозводственных площадей.

Техническим результатом представленного в данном описании изобретения является повышение качества упаковки и производительности линии. Другим результатом является уменьшение габаритов линии.

Технический результат получен линией для упаковки изделий в термоусадочную пленку, характеризующейся тем, что она содержит упаковочный модуль, на краю рамы которого смонтирован термонож, шарнирно связанный с упором термоножа, который жестко закреплен на раме модуля, при этом по ходу движения продукции в одной плоскости с рамой модуля расположен приводной цепной конвейер, конвейер закреплен на раме, к которой присоединена или пристыкована рама приемного рольганга, на котором закреплен вентилятор, расположенный над рольгангом, на раме конвейера установлен блок управления линией и термотоннель, в рабочей полости которого установлено, по меньшей мере, одно средство циркуляции горячего воздуха в полости термотоннеля, в которой расположены электронагреватели, средство циркуляции расположено под электродвигателем его вращения и соединено с ним, электродвигатель закреплен на термотоннеле, конвейер расположен в полости термотоннеля таким образом, что его концы выходят за пределы термотоннеля и один конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику приемного рольганга, а другой конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику рольганга упаковочного модуля, при этом вблизи рамы упаковочного модуля со стороны ее торца, свободно установлена на роликах бухта термоусадочной пленки, соединенная пленкой с расположенным на роликах рамы модуля полотном пленки, при этом ролики установлены на подставке, которая расположена ниже роликов, установленных на раме модуля.

Упор термоножа выполнен с жестко прикрепленным к нему рычагом, с которым шаровым соединением связан корпус газового усилителя, шток которого другим шаровым соединением связан с термоножом таким образом, что шарнир, связывающий термонож с рычагом, расположен за осью соединения усилителя с термоножом, причем термонож на одном конце имеет ограничитель, ограничивающий угол поворота термоножа, а на другом конце термоножа закреплена чашка магнита, взаимодействующая с электромагнитом, закрепленным на упоре термоножа.

Рама модуля имеет направляющие, в которых выполнено множество гнезд с расположенными в них осями съемных роликов, расположенных вблизи друг друга по всей длине рамы, ролики и рама модуля образуют рольганг для размещения на нем крупногабаритной продукции.

Цепной конвейер содержит две замкнутые параллельные ветви цепей, звенья которых соединены между собой траками, при этом цепи конвейера соединены с электродвигателем привода перемещения цепей. Каждая стойка рам имеет в нижней части регулируемую по высоте опору.

На фиг.1 показана линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку; на фиг.2 - упаковочный модуль линии; на фиг.3 - термонож линии.

Линия содержит упаковочный модуль 1 (фиг.1), на краю рамы 2 которого смонтирован термонож 3, шарнирно связанный с упором 4, который жестко закреплен на раме 2. На этой раме имеются направляющие 5, в которых выполнено множество гнезд с расположенными в них осями роликов 6, расположенных вблизи друг друга по всей длине рамы. Ролики 6 и рама 2 по существу образуют собой рольганг для размещения на нем крупногабаритной продукции. На фиг.1 в качестве примера такой продукцией является дверь, расположенная на роликах 6 рамы 2.

По ходу движения продукции на линии расположен цепной конвейер 7, ветви цепей которого соединены между собой траками 8. Цепи конвейера соединены с электродвигателем 9 привода перемещения цепей. Конвейер 7 закреплен на раме 10. К раме 10 присоединена или пристыкована рама 11 рольганга 12. На раме 11 закреплен вентилятор 13, расположенный над рольгангом 12. На раме 10, сбоку нее, установлен блок 14 управления линией. На раме 10 также установлен термотоннель 15, в рабочей полости которого установлено, по меньшей мере, одно средство 16 циркуляции горячего воздуха в полости термотоннеля. В этой полости расположены электронагреватели 17. Средство циркуляции выполнено, например, в виде крыльчатки (ее конструкция не раскрывается), а в полости термотоннеля выполнена система воздуховодов, которая также не раскрывается. Средство 16 расположено под электродвигателем 18 его вращения и соединено с ним, при этом электродвигатель закреплен на термотоннеле 15.

Конвейер 7 расположен в полости термотоннеля таким образом, что его концы выходят за пределы термотоннеля и один конец конвейера пристыкован с небольшим зазором к крайнему ролику 6 упаковочного модуля, а другой конец конвейера пристыкован с небольшим зазором к крайнему ролику 19 рольганга 12. Вблизи рамы 2, со стороны ее торца, свободно установлена на роликах 20 бухта 21 термоусадочной пленки 22. Ролики установлены на подставке 23.

Для облегчения ручной работы термоножом, упор 4 выполнен с жестко прикрепленным к нему рычагом 24 (фиг.2), с которым шаровым соединением связан корпус газового усилителя 25, шток которого другим шаровым соединением связан с термоножом 3 таким образом, что шарнир 26, связывающий термонож с упором 4 термоножа, расположен за осью соединения усилителя с термоножом. Термонож 3 (фиг.3) на одном конце имеет ограничитель 27, ограничивающий угол поворота термоножа. На упоре 4 закреплен электромагнит 28. На термоноже закреплена чашка 29 под электромагнит 28 (фиг.3), взаимодействующая с электромагнитом 28. Термонож имеет рукоятку 30. На фиг.1 показаны упомянутые полость 31 термотоннеля и расположенные в ней электронагреватели 17. Также на раме 2 смонтирован блок 32 управления термоножом 3.

Работает упаковочная линия следующим образом. Крупногабаритная продукция, например, одна дверь 33 (фиг.1) или две двери, уложенные друг на друга и образующие таким образом группу продукции, подаются на ролики 6 стола упаковочного модуля 1, на котором они оборачиваются термоусадочной пленкой 22. При этом продукцию сначала укладывают на нижнюю ветвь пленки, накрывают продукцию верхней ветвью пленки, а затем ветви пленки, расположенные с нижней и верхней сторон продукции, сваривают термоножом 3. При этом производят термоножом отрезание пленки блока продукции от полотна пленки. Во время сварки пленки термонож 3 опускают до упора 4 термоножа (фиг.2) и электромагнит 28 примагничивает чашку 29 (фиг.3), создавая заданное усилие поджатия термоножа 3 к упору 4 в течение заданного периода времени.

Вручную по роликам 6 упаковочного модуля 1 блок продукции перемещают на конвейер 7, который захватывает блок продукции и перемещает его в термотоннель 15. В термотоннеле пленка нагревается до заданной температуры в течение заданного периода времени, согласованного со скоростью движения конвейера 7. После термотоннеля на выходе из него пленка блока продукции остужается вентилятором 13 и благодаря ее свойствам происходит процесс окончательной термоусадки пленки. За счет термоусадки происходит обжатие поверхности блока продукции пленкой со всех его сторон. Из термотоннеля готовый блок продукции перемещается по роликам 19 рольганга 12 и далее транспортируется к месту складирования. В этой линии продукция движется в одном направлении по прямой линии.

При работе линии, производительность которой в основном зависит от пропускной способности термотоннеля, средство 16 циркуляции постоянно циркулирует в воздуховодах и полости термотоннеля горячий воздух, перемешивает его с менее нагретым воздухом, поступающим снизу через открытый проем термотоннеля, обеспечивает интенсивный теплообмен воздушных потоков в рабочей полости термотоннеля и создает в каждой ее зоне постоянство заданной температуры. В результате термоусадочная пленка, которой обернут блок продукции, равномерно нагревается по всей поверхности блока продукции, контактирующей с нагретым воздухом, что исключает неравномерность нагревания пленки, неравномерность ее термоусадки, неравномерные натяжения и тепловые напряжения в ней, приводящие к местным разрывам и микроскопическим отрицательным изменениям структуры пленки. При работе термотоннеля, в его полости повышается давление горячего воздуха от вращения средства 16 циркуляции на пленку, что повышает скорость прогревания пленки в термотоннеле и плотное облегание пленкой поверхности продукции.

Использование в линии средства циркуляции воздуха, установленного в термотоннеле, существенно повышает качество выходящей из термотоннеля упаковки, что позволило повысить скорость движения упакованной продукции в термотоннеле и, соответственно, производительность линии в целом. Компактность линии и уменьшение ее габаритов достигнуто благодаря уменьшению габаритов термотонннеля. Техническое решение использовано в проекте конструкции упаковочной линии УМ-1 «Макси».

1. Линия для упаковки изделий в термоусадочную пленку, характеризующаяся тем, что она содержит упаковочный модуль, на краю рамы которого смонтирован термонож, шарнирно связанный с упором термоножа, который жестко закреплен на раме модуля, при этом по ходу движения продукции в одной плоскости с рамой модуля расположен приводной цепной конвейер, конвейер закреплен на раме, к которой присоединена или пристыкована рама рольганга, на которой закреплен вентилятор, расположенный над рольгангом, на раме конвейера установлен блок управления линией и термотоннель, в рабочей полости которого установлено, по меньшей мере, одно средство циркуляции горячего воздуха в полости термотоннеля, в которой расположены электронагреватели, средство циркуляции расположено под электродвигателем его вращения и соединено с ним, электродвигатель закреплен на термотоннеле, конвейер расположен в полости термотоннеля таким образом, что его концы выходят за пределы термотоннеля, и один конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику упаковочного модуля, а другой конец конвейера пристыкован с зазором к крайнему ролику рольганга, при этом вблизи рамы упаковочного модуля со стороны ее торца свободно установлена на роликах бухта термоусадочной пленки, соединенная пленкой с расположенным на роликах рамы модуля полотном пленки, при этом ролики установлены на подставке, которая расположена ниже роликов, установленных на раме модуля.

2. Линия по п.1, характеризующаяся тем, что упор термоножа выполнен с жестко прикрепленным к нему рычагом, с которым шаровым соединением связан корпус газового усилителя, шток которого другим шаровым соединением связан с термоножом таким образом, что шарнир, связывающий термонож с рычагом, расположен за осью соединения усилителя с термоножом, причем термонож на одном конце имеет ограничитель, ограничивающий угол поворота термоножа, а на другом конце термоножа закреплена чашка магнита, взаимодействующая с электромагнитом, закрепленным на упоре термоножа.