Упаковочный модуль

Техническим результатом упаковочного модуля является повышение его компактности и обеспечение возможности его компактного соединения с узлами различных упаковочных линий. Упаковочный модуль содержит раму, на которой смонтирован термонож и формирователь блока продукции, по обе стороны от упаковочного модуля расположен транспортер, продольная ось которого расположена поперек оси модуля. На раме модуля перед термоножом по ходу движения продукции смонтирован подающий стол, на котором расположен входящий в состав формирователя отсекатель для отсекания группы единиц продукции от общего потока продукции. На раме модуля смонтированы толкатель для перемещения продукции за рабочую зону термоножа, прижим и шторка, подвижно установленные в направляющих рамы модуля, при этом шторка, прижим, толкатель, отсекатель и термонож связаны с соответствующими им пневмоцилиндрами перемещения, закрепленными на раме модуля. Внизу и вверху рамы закреплены приводные ролики, на роликах установлены верхняя и нижняя бухты термоусадочной пленки с возможностью их вращения вокруг собственных осей при вращении роликов, а на верхней части рамы модуля установлен натяжитель пленки.

Данное техническое решение относится к составным частям технологических линий для автоматической групповой упаковки в термоусадочную полиэтиленовую пленку пищевой, химической и иной продукции (изделий), содержащейся в стеклянной, металлической, бумажной или пластиковой таре, в частности, банок, бутылок, канистр, коробов, пакетов и им подобной продукции.

Данное техническое решение предназначено для его использования в конструкциях упаковочных линий, осуществляющих сварку и обрезание термоусадочной пленки в процессе предварительной упаковки продукции, причем такие линии оснащены пневмоприводом термоножа и формирователя упаковки продукции, имеют ограничитель перемещения рулона пленки и устройство автоматической подмотки пленки. Упаковочный модуль, представленный в данном описании, является угловым, он предназначен для его использования в линиях, на которых продукция движется во взаимно перпендикулярных направлениях, причем такие линии монтируются предпочтительно в угловых зонах упаковочного цеха.

Из достигнутого уровня техники известен упаковочный модуль, содержащий подводящий и отводящий транспортеры, узел сварки пленки, верхний и нижний узлы размотки пленки, элементы автоматического управления работой линии, размоточное приспособление рулонов термоусадочной пленки, упаковочный стол, формирователь блока продукции. Более конкретно, известно устройство для упаковки продукции в пленку, содержащее узлы подачи сформированного блока изделий в зону упаковки, 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 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, при этом 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 2203841C1, 10.05.2003). Данное 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, 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, столешницу, выполненную в виде трех расположенных по окружности плоскостей, образованных решетчатой поверхностью (RU 2148542C1, 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, а 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.

Известные технические решения не в полной мере отвечают, требованиям компактности линий, что связано с конструктивными решениями компонетов линий.

Известна линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку, причем в этой линии описан упаковочный модуль для упаковки продукции, которая подается в процессе работы линии в двух взаимно перпендикулярных направлениях (RU 111106 U1 от 09.06.2011). Заявителем и патентообладателем данного патента является ООО "Торговый дом "Пакверк" - он же заявитель данной заявки).

Близким техническим решением к заявленному является упаковочный модуль (устройство для автоматизированной упаковки продукции), содержащий раму, на которой смонтирован термонож и формирователь блока продукции, при этом модуль содержит транспортер, на раме модуля расположен входящий в состав формирователя отсекатель или ограничители по периметру блока продукции (RU 2170693 С, 20.07.2001).

Данный модуль также не отвечает требованиям его компактного соединения с другими узлами линий. В результате при компоновке модуля с другими узлами, габариты линий занимают сравнительно большую производственную площадь, что приводит к ограниченному применению известного упаковочного модуля.

Техническим результатом упаковочного модуля, представленного в данном описании, является повышение его компактности и обеспечение возможности его компактного соединения с узлами различных упаковочных линий.

Технический результат получен упаковочным модулем, содержащим раму, на которой смонтирован термонож и формирователь блока продукции, причем по обе стороны от упаковочного модуля расположен транспортер, продольная ось которого расположена поперек оси модуля, на раме упаковочного модуля перед термоножом по ходу движения продукции смонтирован подающий стол, на котором расположен входящий в состав формирователя отсекатель для отсекания группы единиц продукции от общего потока продукции, также на раме модуля смонтированы толкатель для перемещения продукции за рабочую зону термоножа, прижим и шторка, подвижно установленные в направляющих рамы модуля, при этом шторка, прижим, толкатель, отсекатель и термонож связаны с соответствующими им пневмоцилиндрами перемещения, закрепленными на раме модуля, на которой внизу и вверху закреплены приводные ролики, на роликах установлены верхняя и нижняя бухты термоусадочной пленки с возможностью их вращения вокруг собственных осей при вращении роликов, а на верхней части рамы модуля установлен натяжитель пленки.

На фиг.1 показан упаковочный модуль в составе линии для упаковки продукции в термоусадочную пленку (вид спереди по отношению к продольной оси модуля и линии); на фиг.2 - вид сверху на упаковочный модуль в составе линии; на фиг.3 - упаковочный модуль на виде сбоку; на фиг.4 - упаковочный модуль на виде спереди; на фиг.5 - упаковочный модуль на виде сверху; на фиг.6 - упаковочный модуль в пространственном изображении; на фиг.7 - схема запасовки термоусадочной пленки в упаковочном модуле.

Упаковочный модуль 1 показан на чертежах в составе упаковочной линии (фиг.1, 2). На раме 2 упаковочного модуля смонтирован термонож 3, при этом к раме 2 пристыкован выполненный из траков цепной транспортер 4 (фиг.2), расположенный справа и слева от упаковочного модуля 1.

Транспортер 4 вместе с другими компонентами упаковочного модуля образует узел подачи продукции, входящий в формирователь 5 блока продукции. Под блоком продукции понимается несколько единиц продукции или изделий, или множество единиц продукции, объединенных в блок пленкой.

Транспортер 4 является принимающей частью упаковочного модуля, он принимает каждую поступающую на него единицу продукции и частично участвует в формировании блока продукции. Продольная ось транспортера 4 расположена поперек оси симметрии упаковочного модуля 1.

К раме 2 под прямым углом к транспортеру 4 пристыкована рама 6 цепного конвейера 7, замкнутые ветви цепей которого соединены траками 8. Конвейер 7 имеет привод 9 перемещения его цепей 10, который закреплен на конце рамы 6, наиболее удаленном от рамы 2 упаковочного модуля. К раме 6 конвейера пристыкован приемный рольганг 11, содержащий решетчатую раму 12 с направляющими 13, в которых по длине выполнены гнезда с расположенными в них концами съемных роликов 14. Приблизительно в средней части рамы 6 расположен термотоннель 15, который закреплен на этой раме. Каждая стойка рам 2, 6 и 12 имеет в нижней части регулируемую по высоте опору 16.

На раме 2 упаковочного модуля 1 перед термоножом 3 по ходу движения продукции смонтирован подающий стол 17 (фиг.2) с расположенным на нем отсекателем 18 (фиг.1), служащим для отсекания группы единиц продукции от общего потока продукции. Отсскатель входит в состав формирователя 5 продукции. Линия имеет толкатель 19 (фиг.6) и направляющие для перемещения продукции при ее движении к термоножу 3.

Термонож 3 (фиг.4) связан с закрепленным на раме 2 пневмоцилиндром 20 (фиг.1) перемещения термоножа. Отсекатель 18 связан с закрепленным на подающем столе 17 пневмоцилиндром 21 (фиг.2) перемещения отсекателя. Толкатель 19 связан с закрепленным на подающем столе 17 пневмоцилиндром 22 перемещения толкателя.

Транспортер 4 упаковочного модуля имеет установленную на одном ее конце обводную звездочку 23 и установленную на другом ее конце приводную звездочку 24, соединенные ветвью траковой цепи 25, перемещающейся по направляющим 26. Звездочки соединены с валами 27 и 28. Внизу транспортера 4 его траковую цепь 25 поддерживает ролик 29 (фиг.4). При этом вал 27, расположенный вблизи упаковочного модуля 1, соединен с электродвигателем 30 привода траковой цепи конвейера.

Термотоннель 15 (фиг.1) оснащен, по меньшей мере, одним средством 31 циркуляции нагретого воздуха в рабочей полости термотоннеля, соединенным с приводом 32. На раме 6 закреплен вентилятор 33 для обдува блока продукции. Упаковочный модуль 1 содержит приемный стол 34 (фиг.1), расположенный между термоножом 3 и термотоннелем 15. Рама транспортера 4 соединена с рамой 2 упаковочного модуля посредством рамки 35 (фиг.1), расположенной с нижней стороны линии под конвейером и подающим столом. На рамс 2 модуля закреплены направляющие 36 (фиг.2), в которых расположена рамка термоножа 3, а также на раме 2 установлен прижим 37 (фиг.1), соединенный с пневмоцилиндром 38 перемещения прижима.

Линия имеет в составе модуля шторку 39 (фиг.4), подвижно установленную в вертикальных направляющих 40 рамы 2 модуля. Шторка соединена с пневмоцилиндром 41 ее перемещения в направляющих.

На раме 2 модуля (фиг.1), внизу и вверху рамы, закреплены приводные ролики 42, соединенные с электродвигателями 43 их вращения. На роликах 42 установлены верхняя бухта 44 термоусадочной пленки и нижняя бухта 45 термоусадочной пленки.

На верхней части рамы 2 (фиг.7) установлен натяжитель пленки, выполненный в виде П-образной рамки 46. На концах рамки установлены подвижные противовесы 47, средняя часть рамки 46 шарнирно соединена с рамой 2, противоположный конец 48 натяжителя контактирует с перекинутым через него полотном термоусадочной пленки 49. Пленка запасована между обводными роликами 50 (фиг.7), она огибает конец 48 рамки 46 натяжителя и подвижный нижний обводной ролик 50, установленный подвижно в направляющих рамы 2, при этом пленка расположена таким образом, что ее ветви, сбегающие с бухт 44 и 45, сварены поперечным сварочным швом 51 в месте прижима термоножа 3 к упору 52. Упор 52 неподвижно закреплен на раме 2 упаковочного модуля, имеет подпружиненную верхнюю часть, является отдельной частью термоножа и связан с ним функционально. Вышеупомянутое средство циркуляции 31 расположено в рабочей полости 53 термотоннеля, в которой также расположены электронагреватели 54.

Отсекатель 18 (фиг.3,6) в его верхней части имеет рассекатели 55 (фиг.4, 6) потока продукции. На раме 2 упаковочного модуля 1 смонтирован также блок 56 управления (фиг.6), содержащий электрические элементы управления транспортером 4, термоножом 3, отсекателем 18, толкателем 19, прижимом 37, шторкой 39 и приводными роликами 42 размотки пленки.

На раме 6 цепного конвейера 7 смонтирован блок управления 57 (фиг.1), содержащий элементы управления нагревательными элементами термотоннеля 15, электродвигателем 32, средством 31 циркуляции воздуха в полости термотоннеля и вентилятором 33. Бухты пленки закреплены на рулонодержателях 58 (фиг.6), на которых они зафиксированы от возможности падения. На рулонодержателях 58 расположены фиксаторы 59, фиксирующие бухты пленки в рабочем положении. Бухты установлены с возможностью их вращения вокруг собственных осей при вращении роликов. На верхней части тсрмоножа 3 закреплено ограждение 60 (фиг.4), исключающее прикосновение к термоножу рук оператора в заданном положении термоножа. Ограждение срабатывает от датчика безопасности.

Работает упаковочный модуль в составе упаковочной линии следующим образом. Единицы продукции, перемещающиеся по транспортеру 4 модуля (фиг.2), разделяются рассекателем 55, по крайней мере, на два потока единиц продукции. Если установлены два рассекателя, то единицы продукции разделяются на три потока продукции. По мере наполнения транспортера 4, разделенные потоки продукции упираются в отсекатель 18, срабатывает концевой выключатель наполнения транспортера и пневмоцилиндр 21 отсекателя 18 отводит отсекатель в сторону от транспортера 4, при этом группа продукции продвинется транспортером 4 вперед к упаковочному модулю 1 и заполнит пространство перед толкателем 19 (фиг.1). После этого отсекатель 18 перемещается на транспортер 4 в исходное положение и отделяет новую группу продукции от основного потока продукции. Шторка 39, удерживающая продукцию от попадания в рабочую зону термоножа 3, опустится в нижнее положение пневмоцилиндром 41, который связан со шторкой и рамой 2. Толкатель 19, связанный с закрепленным на подающем столе 17 пневмоцилиндром 22, от действия последнего переместит группу продукции на стол 34, на котором она удерживается от смещения прижимом 37 и оборачивается пленкой так, как это показано на фиг.7. После этого термоножом 3 при его взаимодействии с упором 52 нижнее полотно пленки 49 сваривается с верхним полотном пленки 49 сварочным швом 51. При этом группа продукции преобразуется в блок 54 продукции, обернутый пленкой упаковки (фиг.7). При сварке полотен пленки 49 производится обжатие блока продукции пленкой, се натяжение вокруг продукции, сварка полотен пленки и отрезка пленки блока продукции от общего полотна пленки. При этом перед сваркой пленки, продукция обернутая пленой, прижимом 37 (фиг.1) прижимается к столу модуля от действия пневмоцилиндра 38 и находится в зафиксированном на столе положении во время сварки пленки. Перед сваркой пленки, когда продукция прижата к столу прижимом, толкатель 19 и шторка 39 пневмоцилиндрами возвращаются в исходное положение. После сварки пленки, верхняя планка термоножа и термонож 3, а также прижим 37 возвращаются в исходное верхнее положение.

В процессе упаковки блоков продукции пленкой, нижняя и верхняя ветви пленки 49 (фиг.7) от действия автоматически включаемых электродвигателей 43 (фиг.3) разматываются в заданные стороны вследствие вращения роликов 42 и вследствие вращения рулонов 44 и 45, установленных на роликах 42. Затем описанный цикл работы оборачивающего узла повторяется в автоматическом режиме, при этом каждый последующий блок продукции будет проталкивать каждый предыдущий блок продукции по конвейеру 7 в полость термотоннеля 15.

В термотоннеле пленка нагревается до заданной температуры в течение заданного периода времени. После термотоннеля на выходе из него, пленка блока продукции остужается и благодаря ее свойствам происходит процесс термоусадки пленки. За счет термоусадки происходит обжатие поверхности блока 54 продукции пленкой. Далее, из термотоннеля упакованный блок продукции проталкивается траками 8 конвейера 7 на ролики 14 приемного рольганга 11 (фиг.2), где горячая пленка охлаждается вентилятором 33. В процессе охлаждения пленки она усаживается и обжимает блок продукции со всех его сторон. Затем блок продукции с приемного рольганга 11 транспортируется к месту складирования.

Благодаря компактной конструкции упаковочного модуля повышена компактность упаковочной линии, причем компактность модуля получена за счет расположения во взаимно вертикальных пересекающихся плоскостях частей модуля. Вследствие этого упаковочный модуль имеет минимально возможные размеры, позволяющие наиболее компактно состыковывать его узлами различных линий и существенно экономить производственные площади.

Упаковочный модуль, содержащий раму, на которой смонтирован термонож и формирователь блока продукции, причем по обе стороны от упаковочного модуля расположен транспортер, продольная ось которого расположена поперек оси модуля, на раме упаковочного модуля перед термоножом по ходу движения продукции смонтирован подающий стол, на котором расположен входящий в состав формирователя отсекатель для отсекания группы единиц продукции от общего потока продукции, также на раме модуля смонтированы толкатель для перемещения продукции за рабочую зону термоножа, прижим и шторка, подвижно установленные в направляющих рамы модуля, при этом шторка, прижим, толкатель, отсекатель и термонож связаны с соответствующими им пневмоцилиндрами перемещения, закрепленными на раме модуля, на которой внизу и вверху закреплены приводные ролики, на роликах установлены верхняя и нижняя бухты термоусадочной пленки с возможностью их вращения вокруг собственных осей при вращении роликов, а на верхней части рамы модуля установлен натяжитель пленки.