Линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку
Техническим результатом изобретения является повышение качества упаковки, производительности линии и уменьшения ее габаритов.
Технический результат получен линией для упаковки продукции в термоусадочную пленку, характеризующейся тем, что она содержит станину на роликах с установленными на ней приемным рольгангом и термотоннелем, внутри которого расположен цепной конвейер, при этом на станине по ходу движения продукции закреплены подготовительный стол, рабочий стол, термотоннель и рольганг.
Над подготовительным столом расположен выполненный из изогнутого зигзагообразного прутка разделитель, имеющий верхнюю изогнутую вверх часть относительно нижней части разделителя, между которой и подготовительным столом образован зазор.
На подготовительном столе закреплен обводной ролик, взаимодействующий со сбегающей с рулона пленкой, перед рабочим столом на станине закреплен Г-образный термонож, под которым расположен жестко закрепленный на станине ответный Г-образный упор. Линия имеет раму узла размотки, которая закреплена на торце станины, противоположном другому торцу станины, на котором закреплен рольганг.На раме узла размотки шарнирно закреплен одноплечий рычаг с тормозной колодкой, взаимодействующей с рулоном пленки, на рычаге подвижно с возможностью фиксации закреплен противовес.
В щеках рамы узла размотки установлен рулонодержатель с закрепленным на нем рулоном сложенной в два слоя пленки, рулон установлен на рулонодержателе с возможностью вращения его вместе с рулонодержателем, концы которого установлены в гнездах щек рамы.
Между щеками рамы с возможностью вращения и взаимодействия с пленкой расположен перфоратор, термонож имеет чашку магнита, взаимодействующую с электромагнитом, закрепленным на упоре термоножа, термонож установлен с возможностью регулировки его положения в вертикальной плоскости и закреплен на станине.
Термонож поворотно установлен на оси крепления термоножа, закрепленной на упоре термоножа и имеет механизм возврата в исходное положение. На термотоннеле установлен электродвигатель, соединенный с расположенным в полости термотоннеля средством циркуляции воздуха в полости термотоннеля, в которой установлены электронагреватели.
Данное техническое решение относится к упаковочным машинам для автоматической упаковки в термоусадочную полиолефиновую или полихлорвиниловую пленку пищевых и непродовольственных товаров: мяса, рыбы, овощей, фруктов, хлеба, кондитерских изделий в коробках, полиграфической продукции, сувениров, иной продукции в коробках, банках и на подложках. Техническое решение предназначено для его использования в конструкциях линий, имеющих единую станину на колесах с тормозами для удобства передвижения линии, термотоннель и ленточный конвейер.
Из уровня техники известны линии для упаковки в термоусадочную пленку, каждая из которых содержит термоусадочный модуль, упаковочный модуль, подводящий и отводящий транспортеры, узел сварки пленки, по меньшей мере один узел размотки пленки, формирователь упаковки, термонож и упор термоножа.
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 C1, 27.08.1998).
Известно также 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 (RU5171 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 A, 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 2203841 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 C, 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 C1, 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, при этом 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 C1, 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 C1, 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 рулон пленки расположен под рабочим столом (RU 2170195 C2, 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 C1, 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 A1, 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 A1, 30.12.1988; DE 2822674 A1, 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 B2, 15.11.2006).
Известные технические решения решают соответствующие им задачи, при этом они не отвечают повышающимся требованиям производительности и качества упаковки, а также требованиям компактности.
Техническим результатом изобретения является повышение качества упаковки, производительности линии и уменьшения ее габаритов.
Технический результат получен линией для упаковки продукции в термоусадочную пленку, характеризующейся тем, что она содержит станину на роликах с установленными на ней приемным рольгангом и термотоннелем, внутри которого расположен цепной конвейер, при этом на станине по ходу движения продукции закреплены подготовительный стол, рабочий стол, термотоннель и рольганг, над подготовительным столом расположен выполненный из изогнутого зигзагообразного прутка разделитель, имеющий верхнюю изогнутую вверх часть относительно нижней части разделителя, между которой и подготовительным столом образован зазор, на подготовительном столе закреплен обводной ролик, взаимодействующий со сбегающей с рулона пленкой, перед рабочим столом на станине закреплен Г-образный термонож, под которым расположен жестко закрепленный на станине ответный Г-образный упор, линия имеет раму узла размотки, которая закреплена на торце станины, противоположном другому торцу станины, на котором закреплен рольганг, на раме узла размотки шарнирно закреплен одноплечий рычаг с тормозной колодкой, взаимодействующей с рулоном пленки, на рычаге подвижно с возможностью фиксации закреплен противовес, в щеках рамы узла размотки установлен рулонодержатель с закрепленным на нем рулоном сложенной в два слоя пленки, рулон установлен на рулонодержателе с возможностью вращения его вместе с рулонодержателем, концы которого установлены в гнездах щек рамы, при этом между щеками с возможностью вращения и взаимодействия с пленкой расположен перфоратор, термонож имеет чашку магнита, взаимодействующую с электромагнитом, закрепленным на упоре термоножа, термонож установлен с возможностью регулировки его положения в вертикальной плоскости и закреплен на станине, термонож поворотно установлен на оси крепления термоножа, закрепленной на упоре термоножа и имеет механизм возврата в исходное положение, на термотоннеле установлен электродвигатель, соединенный с расположенным в полости термотоннеля средством циркуляции воздуха в полости термотоннеля, в которой установлены электронагреватели.
На фиг.1 показана линия для упаковки продукции на виде спереди по отношению к продольной оси линии; на фиг.2 - линия на виде сверху; на фиг.3 - упаковочная линия в пространственном изображении; на фиг.4 - схема запасовки (заправки) пленки между элементами узла размотки рулона (горизонтальной стрелкой показано направление движения продукции и пленки; на фиг.5 - термонож и разделитель пленки в пространственном изображении (фрагмент).
Линия содержит станину 1 (фиг.1), на одном торце которой установлен приемный рольганг 2, на станине 1 установлен термотоннель 3, внутри которого расположен цепной конвейер 4, замкнутые ветви цепей которого соединены траками. На станине 1 закреплен рабочий стол 5, над которым расположен шарнирно связанный с упором термоножа Г-образный термонож 6.
Станина установлена на роликах 7 с возможностью ее перекатывания по опорной поверхности. Линия имеет раму 8 узла размотки, которая закреплена на другом противоположном торце станины 1. В щеках рамы 8 установлен рулонодержатель 9, на котором закреплен рулон 10 пленки. Пленка в виде полотна имеет продольную линию перегиба и сложена в бухте в два слоя. Рулон установлен на рулонодержателе с возможностью его вращения вместе с рулонодержателем, концы которого свободно установлены в гнездах щек рамы 8 с возможностью вращения.
На станине 1 закреплен подготовительный стол 11 (фиг.2), который расположен над рамой 8 (фиг.1) узла размотки. Над подготовительным столом 11 расположен выполненный из изогнутого зигзагообразного прутка разделитель 12 пленки. Разделитель 12 закреплен на столе 11 таким образом, что между плоскостью этого стола и разделителем образован зазор, при этом верхняя часть 13 разделителя изогнута вверх относительно нижней части 14 разделителя (фиг.3, 5), между которой и столом образован упомянутый зазор.
На подготовительном столе 11 (фиг.4) расположен обводной ролик 15, взаимодействующий с пленкой, сбегающей с рулона. На раме 8 узла размотки шарнирно закреплен одноплечий рычаг 16 с тормозной колодкой 17, взаимодействующей с рулоном 10 через его рулонодержатель 9 при работе линии. Для этого тормозная колодка установлена на валике рулонодержателя. На рычаге 16 подвижно с возможностью фиксации закреплен противовес 18, обеспечивающий поджатие колодки 17 к валику рулонодержателя 9.
На термотоннеле 3 установлен электродвигатель 19 (фиг.1), соединенный со средством 20 циркуляции горячего воздуха в полости 21 термотоннеля. В полости 21 установлены нагреватели 22. На боковой стороне станины расположен блок 23 управления линией.
Цепи конвейера 4 соединены с электродвигателем 24 привода конвейера. Под Г-образным термоножом 6 линии расположен жестко закрепленный на станине 1 ответный Г-образный упор 25 с возможностью его вертикального перемещения. Термонож 6 (фиг.5) связан шарнирно с одним концом газового упора 26, другой конец которого посредством шарнира связан с кронштейном 27 станины 1. Газовый упор использован с целью облегчения работы термоножом вручную для автоматического поднятия термоножа в исходное положение.
Полотно 28 пленки, сбегающее с рулона (фиг.4) взаимодействует с разделителем 12 во время его перемещения по стрелкам движения пленки. Линия содержит установленный с возможностью вращения в щеках рамы 8 перфоратор 29, который огибает снизу полотно пленки для образования отверстий от действия перфоратора. Отверстия в пленке необходимы для выхода воздуха из упакованного в пленку блока продукции. Узел размотки пленки содержит также обводные ролики 30 (фиг.4), с которыми взаимодействует пленка, образующая вместе с роликами 30 обводную петлю, в которой расположен перфоратор 29.
Ветви конвейера 4 соединены траками 31 (фиг.2). Термонож 6 на его верхней планке 32 (фиг.5) имеет чашку 33 магнита, взаимодействующую с электромагнитом 34, закрепленным на упоре 25 термоножа. Термонож имеет рукоятку 35 его перемещения. На рулонодержателе 9 расположены фиксаторы 36 (фиг.2), фиксирующие рулон 10 пленки (фиг.1) в рабочем положении.
Таким образом, линия содержит основные ее компоненты - станину с установленными на ней приемным рольгангом 2 и термотоннелем 3, внутри которого расположен цепной конвейер 4, на станине по ходу движения продукции закреплены подготовительный стол 5 и рабочий стол 11, над подготовительным столом расположен выполненный из изогнутого зигзагообразного прутка разделитель 12 пленки. Рама 8 узла размотки расположена под подготовительным столом, за которым по ходу движения продукции расположен рабочий стол.
Работает линия следующим образом. Заправляют разведенные верхний и нижний слои 28 пленки (фиг.4) сверху и снизу рассекателя 12. При сбегании с бухты 10 сложенной в два слоя пленки, она попадает на перфоратор 29, который пробивает в пленке отверстия. Вытягивают пленку на рабочий стол 5 (фиг.2) и заправляют конец сложенной вдвое пленки за зону ее отрезки той частью термоножа, которая расположена поперек линии. Заправку производят таким образом, чтобы на рабочем столе 5 за термоножом оставалась требуемая длина пленки. Поперечной частью термоножа 6 сваривают два слоя пленки и отрезают их от полотна пленки, располагаемой за термоножом. При этом образуется сварной поперечный шов на пленке и два слоя пленки оказываются сваренными на одной поперечной стороне. Расположенная под прямым углом вторая сторона полученной пленочной упаковки образована сложенной вдвое пленкой. Укладывают продукцию между нижним и верхним слоями пленки и, таким образом, формируют блок продукции.
Располагают блок продукции на рабочем столе 5, опускают термонож 6 до упора, при этом магнит 34 примагничивает чашку магнита 33, происходит сварка поперечного и продольного швов пленки в течение времени, заданного для работы электромагнита. После завершения сварки термонож возвращается в исходное положение под действием газового упора 26. При этом производится отрезание пленки и образование поперечного сварного шва для следующей упаковки. В результате продукция оказывается закрытая в упаковке тремя сварными швами и одним перегибом пленки.
После проведенных операций блок продукции подают конвейером 4 в термотоннель 3, нагревают в нем пленку, которая усаживается и обжимает со всех сторон продукцию в упаковке. Конвейером 4 выводят блок продукции из термотоннеля на рольганг 2 и перемещают блок продукции в зону складирования. При работе линии бухта 10 разматывается и тормозная колодка 17 автоматически от действия противовеса 18 поджимается к поверхности валика рулонодержателя 9 и притормаживает его вращение вместе с насаженным на нем рулоном пленки, что исключает самопроизвольное разматывание пленки с рулона.
При работе линии, производительность которой зависит от пропускной способности термотоннеля, средство 20 циркуляции постоянно циркулирует в воздуховодах термотоннеля и в его полости 21 горячий воздух, перемешивает его с менее нагретой воздушной массой, обеспечивает интенсивный теплообмен в рабочей полости и создает в каждой ее зоне постоянную заданную температуру. 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 и 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 циркуляции, что повышает скорость прогревания пленки в термотоннеле и дополнительно обеспечивает ее поджатие к поверхности продукции. Все это приводит к равномерному нагреву и натяжению пленки упаковки в термотоннеле, равномерность нагрева пленки уменьшает концентрацию напряжений в ней во время термоусадки.
При использовании в линии средства циркуляции горячего воздуха, установленного в термотоннеле, качество выходящей из термотоннеля упаковки существенно повышается, при этом быстрый прогрев пленки в термотоннеле позволяет повысить пропускную способность термотоннеля, соответственно, производительность линии и обеспечиает возможность уменьшения габаритов термотоннеля и линии в целом. Уменьшение габаритов линии и повышение ее компактности достигнуто также благодаря описанной компоновке узлов линии. Техническое решение использовано в проекте конструкции упаковочной линии УМ-2 «Универсал плюс».
Линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку, характеризующаяся тем, что она содержит станину на роликах с установленными на ней приемным рольгангом и термотоннелем, внутри которого расположен цепной конвейер, при этом на станине по ходу движения продукции закреплены подготовительный стол, рабочий стол, термотоннель и рольганг, над подготовительным столом расположен выполненный из изогнутого зигзагообразного прутка разделитель, имеющий верхнюю изогнутую вверх часть относительно нижней части разделителя, между которой и подготовительным столом образован зазор, на подготовительном столе закреплен обводной ролик, взаимодействующий со сбегающей с рулона пленкой, перед рабочим столом на станине закреплен Г-образный термонож, под которым расположен жестко закрепленный на станине ответный Г-образный упор, линия имеет раму узла размотки, которая закреплена на торце станины, противоположном другому торцу станины, на котором закреплен рольганг, на раме узла размотки шарнирно закреплен одноплечий рычаг с тормозной колодкой, взаимодействующей с рулоном пленки, на рычаге подвижно с возможностью фиксации закреплен противовес, в щеках рамы узла размотки установлен рулонодержатель с закрепленным на нем рулоном сложенной в два слоя пленки, рулон установлен на рулонодержателе с возможностью вращения его вместе с рулонодержателем, концы которого установлены в гнездах щек рамы, при этом между щеками с возможностью вращения и взаимодействия с пленкой расположен перфоратор, термонож имеет чашку магнита, взаимодействующую с электромагнитом, закрепленным на упоре термоножа, термонож установлен с возможностью регулировки его положения в вертикальной плоскости и закреплен на станине, термонож поворотно установлен на оси крепления термоножа, закрепленной на упоре термоножа и имеет механизм возврата в исходное положение, на термотоннеле установлен электродвигатель, соединенный с расположенным в полости термотоннеля средством циркуляции воздуха в полости термотоннеля, в которой установлены электронагреватели.
