Вакуумная установка
Предложение относится к упаковочной технике, а именно к устройствам для герметичной упаковки изделий в пленочные пакеты в особых условиях воздушной или газовой среды и может быть использовано для защиты продукции при длительном хранении от механических повреждений, воздействия атмосферной влаги, пыли или газов посредством запечатывания сваркой пакетов в камере под вакуумом. Вакуумная установка включает вакуумную камеру, а по существу зону для вакуумирования и запечатывания пакета с продуктом, соединенную с вакуумным насосом и содержащую нагревательные элементы, и снабжена средствами для загрузки и выгрузки пакета, при этом вакуумная камера установлена с возможностью вертикальных перемещений, а средства загрузки и выгрузки пакета размещены вне ее, а именно на роторе, и разнесены относительно друг друга по его поверхности. Предложение позволяет повысить производительность установки и устранить проблемы персонала при ее обслуживании.
Предложение относится к упаковочной технике, а именно к устройствам для герметичной упаковки изделий в пленочные пакеты в особых условиях воздушной или газовой среды и может быть использовано для защиты продукции при длительном хранении от механических повреждений, воздействия атмосферной влаги, пыли или газов посредством запечатывания сваркой пакетов в камере под вакуумом.
Из уровня техники известен способ упаковки групп предметов в термоусадочную пленку и устройство для его осуществления, содержащее станину, зажим пленки, вакуумный стол, нагреватель и поддон (см. патент RU №2192372, В 65 В 9/02, 2002).
Недостатком данной установки является то, что ее нельзя применить для вакуумирования пакета из термосвариваемой пленки, сформированного и заполненного продуктом на фасовочно-упаковочной машине.
Известна также вакуумно-упаковочная машина, содержащая связанные между собой рабочую камеру с шарнирной крышкой, вакуумный насос и технологическую балку с нагревательными элементами (см. патент RU №2195418, В 65 В 31/02, В 65 В 31/04, 2002).
Данная машина позволяет вакуумировать пленочные пакеты посредством запечатывания сваркой в камере под вакуумом.
Однако в этой машине используют ручную загрузку и выгрузку пакетов с продуктом, что существенно снижает ее производительность, поэтому нецелесообразно применять ее в составе автоматических технологических линий.
Известно также устройство для упаковывания в вакууме изделий в пластиковые пакеты, содержащее механизм образования поперечного шва,
механизм вакуумирования полости пакета и механизм герметизации пакета, выполненный в виде крышки с упругим уплотнительным шнуром, контактирующим с основанием (см. патент RU №2174936, В 65 В 31/02, В 65 В 25/14, 2001).
Недостатком данного устройства является то, что для его применение предполагает использование рукавного термосклеивающего материала, а для вакуумирования готовых пакетов с продуктом, сформированных на упаковочной машине, это устройство использовать невозможно.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому решению является вакуумная установка производства M.C.Automazioni Industriali, используемая совместно с упаковочной машиной SIMPACK LOGIC фирмы SIMIONATO (см. рекламный проспект вакуумной установки M.C.Automazioni Industriali, Claudio Marianelli, 2003, а также фиг.6).
Установка включает каркас, на котором закреплены вакуумная камера и электрический шкаф с пультом управления. В верхней стенке вакуумной камеры выполнено окно для загрузки пакета, снабженное герметичной крышкой с приводом от пневматического цилиндра. На нижней стенке вакуумной камеры шарнирно закреплена крышка, снабженная также приводом от пневматического цилиндра и предназначенная для выгрузки готового пакета. На боковых стенках вакуумной камеры закреплены пневматические цилиндры, штоки которых соединены с пластинами, расположенными внутри камеры, между которыми образуется место для загрузки пакета, при этом эти пластины ограничивают объем пакета и производят его утряску. Внутри вакуумной камеры установлены нагревательные элементы с возможностью их смыкания для образования поперечного сварного шва пакета. Вакуумная камера также снабжена патрубком, соединенным с вакуумным насосом, для откачки воздуха, находящегося внутри камеры.
При работе с упаковочной машиной SIMPACK LOGIC вакуумную установку размещают так, чтобы продуктовая труба (тубус) машины была
расположена над приемным окном установки. В исходном положении верхняя крышка вакуумной установки открыта, а нижняя ее крышка закрыта. Сформированный на упаковочной машине пакет, заполняют продуктом, в открытом состоянии подают через приемное окно в вакуумную камеру и закрывают верхнюю крышку камеры. После этого ограничивают объем пакета, утрясают его, удаляют воздух, как из камеры, так и из пакета, производят сварку верхнего поперечного шва, открывают нижнюю крышку камеры и выгружают готовый пакет.
Недостатком данной вакуумной установки является то, что при таком ее конструктивном решении, сама упаковочная машина должна быть установлена выше установки, а именно около одного метра над ней, что естественно приводит к проблемам персонала при обслуживании машины.
Кроме этого, данная установка обладает низкой производительностью из-за того, что следующий за первым пакет с продуктом не может быть подан на сварку под вакуумом, пока не будет произведена выгрузка первого пакета, и не будет закрыта нижняя крышка камеры, что увеличивает время всего технологического процесса.
Технический результат предложения заключается в улучшении эксплуатационно-технологических возможностей установки путем создания простой конструкции не только удобной в обслуживании, но и имеющей более высокую производительность.
Для достижения указанного технического результата в вакуумной установке, включающей вакуумную камеру, а по существу зону для вакуумирования и запечатывания пакета с продуктом, соединенную с вакуумным насосом и содержащую нагревательные элементы, а также имеющей средства для загрузки и выгрузки пакета, согласно предложению, вакуумная камера установлена с возможностью вертикальных перемещений, а средства загрузки и выгрузки пакета размещены вне ее, а именно на роторе, и разнесены относительно друг друга по его поверхности, при этом вакуумная камера выполнена в виде колпака с герметизирующей прокладкой
по торцу, а средства загрузки пакета установлены на роторе со смещением относительно средств его выгрузки на 270°.
Наличие отличительных признаков, а именно, установка вакуумной камеры с возможностью вертикальных перемещений, размещение средств загрузки и выгрузки пакета вне зоны вакуумирования и запечатывания пакета, выполнение вакуумной камеры в виде колпака с герметизирующей прокладкой по торцу, а также установка на роторе средств загрузки пакета со смещением относительно средств его выгрузки на 270°, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Подвижность вакуумной камеры в вертикальном направлении позволяет уменьшить высоту установки и тем самым, не поднимая упаковочную машину, подвести позицию загрузки пакета под ее продуктовую трубу (тубус). Размещение средств загрузки и выгрузки пакета вне вакуумной камеры, а именно на вращающемся роторе, позволяет разнести их относительно друг друга по его поверхности и тем самым увеличить количество загрузочных мест до четырех, позволяет производить загрузку последующего пакета, не дожидаясь выгрузки предыдущего, а по существу одновременно с ним. Все это повышает производительность, как вакуумной установки, так и упаковочной машины.
Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид вакуумной установки в аксонометрии; на фиг.2 изображен вид вакуумной установки в аксонометрии снизу и сбоку; на фиг.3 представлен общий вид вакуумной камеры в аксонометрии; на фиг.4 представлен чертеж общего вида вакуумной установки; на фиг.5 изображен общий вид в аксонометрии части вакуумной установки, показывающий взаимное расположение вакуумной камеры и позиций загрузки и выгрузки пакета; на фиг.6 представлено фото прототипа.
Следует учесть, что на чертежах для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа
технического решения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.
Общий вид заявляемой вакуумной установки представлен на фиг.1, 2, 4.
Вакуумная установка состоит из основания 1, на котором установлен ротор 2 с возможностью прерывистого вращения от привода мотора-редуктора 3 посредством четырехпозиционного «мальтийского креста» 4. Ротор 2 выполнен в виде горизонтальной плиты, например с четырьмя отверстиями, над которыми поверх плиты размещены соответственно четыре места для загрузки пакета, представляющие собой ограничительный объем, набранный из четырех вертикальных пластин 5. Пластины 5 выполнены составными, а именно из двух частей, и установлены с возможностью изменения ограниченного объема между ними, например, за счет пружин 6, закрепленных на их поверхности.
Под каждым из отверстий ротора 2 выполнены места выгрузки пакета в виде крышек 7, шарнирно закрепленных на плите ротора 2 и установленных с возможностью возвратно-поступательного движения вниз и обратно за счет ролика, перемещающегося по копиру при вращении ротора 2. Таким образом, крышка 7 образует дно ограничительного объема между пластинами 5 при приеме пакета, и освобождает объем от пакета при последующей технологической операции.
На основании 1 также размещена вертикальная стойка 8, выполненная в средней своей части с проемом в виде вытянутого по вертикали окна, на боковых сторонах которого расположены пазы 9, в которых установлена вакуумная камера с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения по ним ее выступов 10 от привода пневматического цилиндра 11.
Вакуумная камера (фиг.3) состоит из полого корпуса 12, на боковых стенках которого закреплены цилиндры 13, кинематически взаимодействующие посредством штоков и накладок с пружинами 6 пластин 5. В верхней части внутренней полости корпуса 12 выполнены
нагревательные элементы 14, установленные с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу от привода пневматического цилиндра 15 и образующие сварочный шов сверху пакета. При этом корпус 12 выполнен с патрубком 16, соединенным шлангом с вакуумным насосом (на чертежах не показан), для отвода воздуха, находящегося внутри корпуса 12 и из пакета с продуктом.
Вакуумная установка работает следующим образом.
Перед работой вакуумную установку устанавливают под упаковочную машину, например SIMPACK LOGIC фирмы SIMIONATO, таким образом, чтобы одно из мест загрузки пакета, например позиция «А» (фиг.5), было расположено под продуктовой трубой (тубусом) машины. При этом крышка 7 в месте выгрузки пакета закрыта.
Сформированный и заполненный продуктом пакет из тубуса упаковочной машины попадает на закрытую крышку 7 в ограничительный объем между пластинами 5 на позиции «А». Затем ротор 2 посредством «мальтийского креста» 4 делает поворот на 90°, и следующее место загрузки пакета, а именно с позиции «Б» (фиг.5), попадает под тубус упаковочной машины. После загрузки вторым пакетом этого места, ротор 2 опять поворачивается на 90°, при этом первый пакет перемещается с резервного места под вакуумную камеру, которую устанавливают перед началом работы в верхней части проема стойки 8.
Затем вакуумную камеру опускают вниз с помощью привода от пневматического цилиндра 11, при этом торец корпуса 12 через уплотнение прижимаясь к поверхности плиты ротора 2, герметизирует тем самым внутренний объем корпуса 12. После этого включают вакуумный насос, который создает разрежение внутри корпуса 12, откачивая через соединительный патрубок 16 воздух, и из корпуса 12, и из пакета с продуктом. Одновременно с этим цилиндры 13 воздействуют своими штоками с накладками на пластины 5, а по существу на пружины 6, данного места загрузки, ограничивают при этом объем пакета и также производят
утряску продукта в нем, поскольку работают в режиме «вибрации». Таким образом, после утряски пакета и удаления воздуха из него, пленка плотно облегает продукт.
После этого нагревательные элементы 14 сваривают верхнюю часть пакета, герметично запечатывая его. Затем в камеру подают воздух, и она поднимается в верхнее положение в проеме окна стойки 8. После этого ротор 2 еще поворачивается на 90°, перенося готовый пакет на позицию «Б», то есть позицию выгрузки, где крышка 7 открывается, выгружая пакет. Одновременно с выгрузкой первого пакета происходит загрузка очередного пакета. Процесс повторяется.
Вакуумная установка разработана и изготовлена на машиностроительном заводе «ТАУРАС-ФЕНИКС» и успешно использована на предприятии заказчика.
Из вышесказанного следует, что изготовление данного устройства промышленным способом не вызывает затруднений, предполагает использование освоенных материалов и стандартного оборудования, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «промышленная применимость».
1. Вакуумная установка, включающая вакуумную камеру, а по существу, зону для вакуумирования и запечатывания пакета с продуктом, соединенную с вакуумным насосом и содержащую нагревательные элементы, а также имеющая средства для загрузки и выгрузки пакета, отличающаяся тем, что вакуумная камера установлена с возможностью вертикальных перемещений, а средства загрузки и выгрузки пакета размещены вне ее, а именно, на роторе и разнесены относительно друг друга по его поверхности.
2. Вакуумная установка по п.1, отличающаяся тем, что вакуумная камера выполнена в виде колпака с герметизирующей прокладкой по торцу.
3. Вакуумная установка по п.1, отличающаяся тем, что средства загрузки пакета установлены на роторе со смещением относительно средств его выгрузки на 270°.
