СПОСОБ УПАКОВЫВАНИЯ ПРЕДМЕТОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B65B11/02 

Изобретение относится к установке и способам упаковки предметов.

Известна упаковка предметов в гибкий листовой материал, в особенности в хорошо вытягиваемую синтетическую пластическую пленку посредством заключения предмета или упаковки предметов между двумя листами материала или в загнутый один лист и запечатывание свободных краев теплом. В постоянном процессе используется установка, которая подает предметы в гибкий листовой материал в одном направлении. Имеется большой опыт и специальные знания по этой технологии, здесь и далее названной для удобства продольной упаковкой.

Также известна упаковка предметов, часто уже упакованных, или для того, чтобы скрепить несколько предметов вместе, в связующие материалы или обертки, в особенности выполненные из прочного часто практически нерастяжимого материала. В постоянном процессе применяется связующий или упаковывающий материал, спирально вращаемый вокруг предмета или предметов, и предусмотрена подача этого материала в направлении, в общем случае поперечном направлению подачи предметов.

Известная установка для винтовой упаковки транспортирует рассматриваемые предмет или предметы и через отверстие во вращающемся кольце, на котором установлены один или более свободно вращающиеся барабаны с упаковочным материалом, наматывает этот материал вокруг предмета или предметов при частичном проходе через кольцо. Альтернативно может быть более одного кольца, а барабаны могут быть приводными.

Мы изучали развитие такой установки и процесса упаковки, используя хорошо вытягиваемые листовые материалы как быструю и гибкую систему, в которой регулировка скорости подачи предмета и/или скорость вращения кольца обеспечивает образование спиральной упаковки с изменяющимися выступами перекрывания последующих витков и тем самым число слоев и прочность окончательной упаковки для любого конкретного листового материала.

Однако существуют проблемы винтовой упаковки, связанные с видом предметов, к которым уже применили продольную упаковку. Основная используемая установка для проведения винтовой упаковки может рассматриваться как состоящая из двух конвейерных систем, расположенных по одной линии, с винтовым упаковочным кольцом, работающим в зазоре между этими конвейерными системами. Расстояние между конвейерными системами, т.е. длина зазора, требует следующих ограничений упаковочный лист должен быть меньшей ширины и упаковываемые предметы должны быть длиннее, чем зазор.

Настоящее изобретение включает установку и методы, которые решают эти две основные проблемы и приводят к работоспособной системе.

В соответствии с одним аспектом изобретения обеспечивается способ упаковки предметов меньшей длины, чем зазор между подающим и выдающим устройствами для предметов, и зазор, в котором предметы заворачиваются винтообразно гибким листовым материалом, включающий подачу упомянутых предметов поперек упомянутого зазора посредством их перемещения с лентой упаковочного материала, движущейся через это, и включающий эту ленту в полную упаковку предмета путем винтового оборачивания гибкого и растяжимого листового материала вокруг ленты, так же как и вокруг предметов.

Перемещение предметов с помощью ленты, способной протаскивать предметы через зазор, делает ленту частью системы транспортировки предметов, так же как окончательная упаковка, и может быть улучшено путем проклейки стороны ленты, несущей предметы. Такую транспортировочную ленту удобно рассматривать в качестве подающего транспортера.

Если продольно размещающаяся лента расположена под предметами, а ее природа такова, что она не будет сама по себе или при определенном напряжении, возникающем при ее перемещении через зазор, в котором производится винтовая упаковка, достаточно хорошо удерживать упомянутые предметы, то будет выполнимым опирание самой ленты и тем самым упомянутых предметов в упомянутом зазоре. По крайней мере для более растяжимого спирального упаковочного материала с достаточной упругостью практические опорные средства выходят по меньшей мере частично через упомянутый зазор под упомянутой лентой и предметами так, чтобы быть также временно завернутыми в винтовой упаковочный материал, но винтовой упаковочный материал будет плотно оседать на ленте и предметах при перемещении с опорных средств. Механический кронштейн является подходящей опорной деталью. Могут быть также использованы гребенчатые упоры.

Полые опорные детали с поверхностями, имеющими отверстия, могут обеспечивать хороший пропуск жидкости под давлением для помощи в снятии упакованных предметов или для введения желаемого вещества, например проникающего через вышеупомянутую ленту.

Мы не знаем ни одного предыдущего предложения по проходу любой ленты вместе с предметами, которые упаковывались бы в установке винтовой упаковки, и вводящего эту ленту в полную упаковку внутри винтового обертывания. Это тот самый случай, когда неважно, служит ли лента в качестве опоры для предметов и длиннее или короче предметы, предназначенные для винтовой упаковки, чем зазор между транспортировочными средствами, на которых производится винтовая упаковка. Существуют важные коммерческие применения и значительные преимущества, которые могут быть получены от ленты, перемещающейся с упаковываемыми предметами через установку винтовой упаковки и заворачиваемой вместе с предметами даже там, где эти предметы длиннее, чем зазор между подающим и выдающим средствами транспортировки. Соответственно, такой способ упаковки и установка, приводящая этот способ в действие, и предметы, полученные таким образом, составляют общие особенности настоящего изобретения.

В соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения предусматривается способ упаковки предметов, в котором упомянутые предметы последовательно поступают в одном направлении к и через установку, в которой винтовая упаковка производится с использованием первого материала, перемещающегося поперек направления подачи предметов, и в которой следующий материал подается в одном направлении и обертывается вместе с предметами в установке винтовой упаковки так, чтобы образовывать часть окончательной упаковки, включающей в себя упомянутые первый и последующие материалы.

В соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения предусматривается способ упаковки предметов, держащих форму, в котором упомянутые предметы последовательно поступают, расположенные отдельно или собранные в группы, в одном направлении поперек зазора между двумя системами транспортировки и через установку, работающую в зазоре, в направлении, поперечном упомянутому, и в котором дальнейший материал подается в одном направлении и постоянно обертывается вместе с предметами внутри винтовой упаковки.

В соответствии со следующей особенностью настоящего изобретения предусматривается установка для винтовой упаковки предметов, включающая первые средства транспортировки для неупакованных предметов, вторые средства транспортировки для спирально упакованных предметов гибким листовым материалом, первые и вторые средства транспортировки, отстоящие друг от друга на некотором расстоянии, средства для спирального оборачивания гибкого листового материала вокруг предметов путем прохождения этого листового материала между отстоящими друг от друга средствами транспортировки, средства для прохождения ленты через пространство между средствами транспортировки с указанными предметами и средства для спирального оборачивания проходящего упомянутого листового материала вокруг ленты и упомянутых предметов, тем самым приводящих ленту в полную упаковку упомянутых предметов.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка, первый вариант выполнения, вид сбоку; на фиг. 2 то же, второй вариант восполнения; на фиг. 3 то же, третий вариант выполнения; на фиг. 4 вентилируемый ограничитель в изометрии, разрез; на фиг. 5 ограничитель, вариант выполнения; на фиг. 6 герметично упакованная емкость; на фиг. 7 пленка с несущим слоем; на фиг. 8 - запечатанная длинная упаковка; на фиг. 9 варианты предметов с упрочненными углами.

В вариантах осуществления изобретения, изображенных на фиг. 1 3, возможно оборачивание катушки упаковочного материала вокруг предмета, в то время как предмет проходит через пространство 16, определяемое между конечным участком первого конвейера 12 и начальным участком второго конвейера 13 при том, что конвейера расположены по одной линии и отстоят друг от друга. Устройство привода катушки кольцевого типа 14 вращается в этом пространстве или зазоре 16 вокруг оси, идущей практически параллельно осям первого и второго конвейеров 12, 13 так, чтобы использовать по меньшей мере от одной катушки 15 по меньшей мере одну спиральную ленту 17 для оборачивания вокруг каждого из предметов 11.1 11.N при его перемещении через пространство 16 от первого конвейера 12 к второму конвейеру 13. Транспортировочная лента 18 проходит через пространство 16 в зацеплении с предметами (предпочтительно клеевое сцепление), в то время как спиральная лента 17 оборачивается вокруг них, в свою очередь, и вокруг транспортировочной ленты 18 так, чтобы переместить или обеспечить перемещение каждого предмета 11 через пространство 16 от первого конвейера 12 к второму конвейеру 13.

Обращаясь теперь только к первому варианту осуществления изобретения, на фиг. 1 изображена дополнительная катушка 21 с упаковочным материалом, расположенным в начале процесса для подачи ленты 18 через конвейер 12 и кронштейн 19А в пространстве или зазоре 16 (тем самым ограничивая пространство или зазор) и конвейер 13 по одной постоянной неломаной прямой. Эта дополнительная упаковка от катушки 21 может быть из материала, похожего на материал основной упаковочной катушки (шек) 15, и множества других типов гибкого материала. Ее целью является обеспечение постоянно бегущей поверхности, перемещающейся с конвейерами 12 и 13 и предпочтительно в сцеплении с предметами 11. Конвейеры 12 и 13 могут работать с той же номинальной скоростью, или выдающий конвейер 13 может работать немного быстрее, чем подающий конвейер 12.

Упаковываемые предметы 11 подаются к упаковочному материалу 18 с расстоянием 10 между предметами. В процессе работы предметы 11.2-11.N 1 вместе с упаковочным материалом 18 и конвейерами 12 и 13 работают эффективно с той же линейной скоростью даже в случае, если конвейер 13 номинально работает с немного большей скоростью, чем конвейер 12, что может быть лучше.

Так как предметы 11.2 11.N 1 расположены на упаковочном материале 18, то не существует никаких внешних сил для изменения расстояния 10 между предметами. Вес предметов 11 на ленте 18 может служить в качестве основной силы для перемещения материала 18 через систему при приводе по меньшей мере конвейера 13, и последующее напряжение в нем между конвейерами 12 и 13 может быть достаточным для транспортировки предметов через зазор 16. На практике применяется кронштейн 19А для опирания ленты 18 поперек зазора 16, а лента 18 может быть выполнена из того же материала, что и винтовая обертка 17.

При использовании нижнего опорного кронштейна 19 и другого (верхнего) кронштейна 19А сверху предмета, как показано, обеспечивается необходимое ограничение, даже определенная степень захвата, на предмете 11 между ними, ленте 18 не обязательно быть ниже предметов с целью их транспортировки через зазор 16. Вместо этого она может передвигаться вдоль стен предметов 11 в расчете на сцепление и/или дополнительно приложенное напряжение и захват. Для последней цели ролики или нечто подобное могут быть как наклонены в сторону предметов 11, 16А, 16В на фиг. 1, так и полностью задвинуты в зазор между предметами с той же стороны предметов, что и лента 18', например у входных и выходных участков пространства или зазора 16. Такие ролики или нечто подобное могут быть полностью выдвинуты или просто задвинуты обратно предметами 11 у их входа или выхода из пространства 16. Две транспортировочные ленты, по одной с каждой стороны предметов 11, могут исключить любую потребность в захвате предметов 11 между кронштейнами 19 и 19А и даже любую потребность в верхнем кронштейне 19А вообще.

Каждый из кронштейнов 19, 19А обладает рабочей опорной ножкой 22, которая выдвигает свободный конец в направлении перемещения предметов 11 и будет также обернута винтовым упаковочным материалом 17, который, таким образом, должен быть растяжимым с достаточной упругостью, такой, чтобы он обжимался вокруг предметов при их выходе из пространства 16. Может применяться материал с низким коэффициентом трения, такой как политетрафторэтилен по крайней мере для поверхностей 23, зацепляемых винтовым упаковочным материалом 17. Однако полые кронштейны 19 или по меньшей мере эквиваленты ножкам 22 питаются сжатым газом (обычно воздухом), проникающим через их поверхности 23, обладают значительным преимуществом и применением, которые будут описаны ниже.

Изображенный узел не обладает верхним кронштейном 19А, второй лентой 18А поверх предметов и верхними конвейерами 12А и 13А, связанными с первым и вторым конвейерами 12 и 13 для улучшенной стабильности транспортировки и винтовой упаковки, в особенности для высоких тонких предметов. Если ширина упаковочного материала 18 превышает ширину оборачиваемого предмета, его боковые края будут завернуты вверх или вниз вокруг предмета винтовой упаковки 17.

Во время процесса упаковки винтовой упаковочный материал 17 будет вращаться как вокруг упаковываемого предмета 11, так и несущего упаковочного материала 18, зажимая несущий материал 18 между винтовой оберткой 17 и предметом 11.

На фиг. 1 изображена упаковка, проходящая между предметами, а постоянная упаковка предметов будет результатом того, что каждый упаковочный предмет индивидуально отделен, например (как показано) путем прорезания упаковочных материалов или горячей проволокой 24, или ножом на возвратно-поступательной каретке 25, или любым эффективным отрезным устройством. Окончательно упакованный предмет будет затем обладать внешними винтовыми обертками, содержащими как предмет, так и один лист несущего упаковочного материала 18. Тепловая система, такая как узел горячая проволока/блок/нож для синтетического пластического упаковочного материала 17 высокой растяжимости и упругости, может помочь в достижении запечатывания окончательной упаковки с обоих концов, хотя это не часто требуется.

Применение продольного материала, такого как 18, было показано или упомянуто по отношению к основаниям, вершинам и бокам предметов и то же самое может быть альтернативами или применяться в сочетании. Более того, могут быть упакованы предметы различной высоты путем подъема или опускания любого верхнего кронштейна 19А и деталей 12А и 13А. С различной шириной предметов можно также справиться по меньшей мере с помощью регулируемых продольных направляющих, отстоящих друг от друга, расположенных вдоль конвейера 12 (или 13), а также с помощью регулируемых кронштейнов ширины 19, которые могут быть тоже различными.

На фиг. 2 в основном изображена та же система, что и на фиг. 1, в изометрии и применительно к упаковочным наборам 31.1-31.N отдельных предметов, показанных как шесть круглых цилиндрических предметов 32 с высотой, значительно большей, чем диаметры в упаковке 2 х 3. Верхние детали конвейера 12А, 13А и кронштейн 19А предназначены для отдельного использования при удержании вместе наборов 31 предметов 32 и предотвращения закручивания в винтовой упаковочной установке 14, для чего показаны три рулона упаковочного материала 17А-С и опорные катушки 15А-С.

На фиг. 3 показана система, практически такая же, как на фиг. 2, за исключением того, что наборы 31 предметов 32 в дальнейшем упаковываются в ящики 33, также включенные в упаковочный процесс. Загрузочная установка 34 также принимает предметы 32 вдоль направляющей 32Т (см. стрелку 32А) и комплектует их в наборы 31 посредством толкательной коробки 36 (см. стрелку 36А) и располагает их последовательно в пустых коробках 33А. Затем наборы 31 на заготовках коробок 33А подаются в конвейер подачи 12 посредством толкателя 37 (см стрелку 37А). Заготовка коробок 33 показана рядом с пространством винтовой упаковки с помощью отгибочных пластин по сторонам конвейера 12. Только одна отгибочная пластина показана как 38, но другая находится по другую сторону конвейера 12. Края заготовок коробок 33 подворачиваются только благодаря силам упругости вытянутой винтовой упаковочной бумаги, показанным последовательно как 33Х и 33У в пространствах 10 между упаковками 31, и полностью дорабатываются в 31N после отрезания упакованных наборов предметов 32 (см. также фиг.3А).

На фиг. 4 изображен кронштейн 49 ограничения предметов, установленный в качестве верхнего ограничителя, но годный для использования в качестве нижнего ограничителя. Он пустотелый, обладает поверхностью 59 одной ножки для зацепления винтовым упаковочным материалом, имеющим отверстия, и соединением 56 подачи жидкости под давлением, показанным к концу его другой ножки. Винтовой упаковочный материал 17 той же или большей ширины, чем поверхность 50 с отверстиями (см. штриховку), может, если он будет непроницаемым, также как растяжимым (что обычно), сказаться в небольшом или полном отсутствии потери жидкости во время продолжительной работы, но будет в значительной степени помогать удалению предметов с их винтовой упаковкой с поверхности 50. Это выгодно даже для поверхности 50 с низким коэффициентом трения, которая далее показана с загнутыми краями 50А, и уменьшающийся скос по их длине (см. штриховку в разрезе двойного назначения х/х фиг. 4А) выполнен с тем, чтобы потом помогать удалению упакованных предметов. Обычно достаточно сжатого воздуха для способствования удалению упакованных предметов, но инертная или стерилизующая или покрывающая жидкость или каретка для любого полезного вещества могут быть предпочтительными или выгодными.

На фиг. 5 изображен вариант кронштейна 59, который разделен по 52 для организации внешней камеры 53, в общем похожий на конструкцию на фиг.4, а внутренняя камера 54, которая обладает отверстиями 55, получается благодаря его другой основной поверхности 56, которая при использовании расположена рядом с упаковываемыми предметами и подает ленточный материал в продольном направлении. Это сделано не специально для помощи в удалении упакованных предметов при том, что опорные кронштейны обычно будут закреплены с заранее установленным небольшим зазором с предметами и упаковываемыми продольными лентами, хотя это могло помочь, если бы кронштейны были нежестко закреплены с уклоном в сторону предметов. Однако для такого приспособления действительно находится применение и оно полезно в основном по отношению к перфорированному или проницаемому по другой причине материалу для продольных лент (см. отмеченный как 18' на фиг. 5, а также на фиг. 6). Кроме того, жидкость сама по себе (вне зависимости от того, газ это, или газовая смесь, или пары, или жидкость, или распыленные капли, или что-либо еще) или какое-либо отдельное вещество, введенное таким образом, может служить для любой полезной или желаемой цели.

На фиг. 6 изображена банка для напитков 60, открываемая с помощью кольца 61, из которой часто пьют напрямую, что может быть опасно для здоровья, но чего можно избежать путем стерилизации через слои 18'.

На фиг. 7 изображена другая характерная особенность изобретения, а именно деталь с по меньшей мере продольным подведенным к основанию листовым материалом 18В со слоем или покрытием 71 для зацепления предмета, которая не только с клейким покрытием как для одностороннего клеящего материала, который также может быть предпочтительным для винтового упаковочного материала, но он является деформируемым, см.72, для способствования размещению предметов, транспортируемых через упаковочную установку.

Обратимся теперь к основному новшеству, состоящему в сочетании продольной 18 и винтовой 17 упаковок с предварительным включением в окончательную упаковку, что показано на фиг. 8 по отношению к длинным предметам, таким как упаковки трубок 81 с концевыми крышками 82А, В из продольного материала 18. При направлении перемещения слева направо по фиг. 8 передняя концевая крышка 82А сразу же поднимается передним концом упаковки 81 со свободным концом 83 А, подсунутым под спиральную упаковку 17. Материал 18 будет сворачиваться с катушки при перемещении пачки 81, а задняя упаковочная крышка 82В сразу же будет образовываться опускающимся валиком 84, отрезной проволокой или пластиной 85 и подсовывателем 86, который должен быть вращаемым на ролике 84.

На фиг. 9 изображен защитный материал 18А, подведенный к верхнему и нижнему углам, см. каждый, покрытый 18А, В на фиг. 9, и отдельно покрытые 18А, В и 18', B' на фиг. 9,в. Такая упаковка в особенности хороша для предметов, таких как оконные рамы, в которых винтовая упаковка 17 покроет вставленные стекла, а также втянет свободные концы (края материала 18А, В, если он будет гибким).

Должно быть ясно, что продольный материал 18 может отличаться от спирального материала 17 (для которого подходит ленточный полиэтилен с низкой плотностью). На самом деле, материал 18 может быть любым, например пузырьчатая пленка, пенопласт, картон.

Будет также полезно, чтобы были сделаны различные общепринятые детали, в том числе изнашиваемая лента, например, между упакованными предметами и упаковочным материалом (17 или 18), или пробитые отверстия в верхних слоях (17, 18) с целью обеспечения зажимного приспособления.

Изобретение относится к способу упаковывания предметов и установке для его осуществления. Сущность изобретения: в упаковке предметов 31 или групп предметов 31 используется как упаковочный материал, предназначенный для спиралеобразного обертывания предметов, так и упаковочный материал, перемещающийся в одном направлении с предметами. Винтовой упаковывающий агрегат 14 в зазоре 16 между подающим 12 и выпускающим 13 конвейерами пропускает одну ленту 17 гибкого упаковочного материала поперечно направлению перемещения предметов. Вторая гибкая упаковочная лента 18 движется одновременно с предметами в одном направлении с ними. Обертывание предметов лентой 17 осуществляют вместе с лентой 18.2 с. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ упаковывания предметов, предусматривающий подачу и отвод посредством транспортировочных систем, расположенных на расстоянии одна от другой, предметом или групп предметов, размещенных с интервалами между собой, и спиралеобразное обертывание предметов по меньшей мере одной лентой гибкого упаковочного материала, движущейся между транспортировочными системами поперечно направлению перемещения предметов, отличающийся тем, что одновременно с подачей предметов в том же направлении непрерывно подают дополнительную ленту гибкого упаковочного материала, при этом обертывание предметов основной лентой осуществляют вместе с дополнительной лентой. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу предметов осуществляют посредством сцепления их с дополнительной лентой упаковочного материала. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что подачу предметов осуществляют посредством зацепления их с дополнительной лентой нижними поверхностями. 4. Способ по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что при перемещении между транспортировочными системами дополнительную ленту упаковочного материала поддерживают посредством опор, расположенных за первой транспортировочной системой в направлении перемещения предметов. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что снятие предметов с опор осуществляют путем подачи жидкости под давлением через опоры. 6. Установка для упаковывания предметов, включающая системы транспортирования упаковываемых предметов или групп предметов, расположенных на расстоянии одной от другой, и размещенное между ними устройство для спиралеобразного обертывания предметов лентой гибкого упаковочного материала, движущейся поперечно направлению перемещения предметов, отличающаяся тем, что она содержит приспособление для подачи дополнительной ленты гибкого упаковочного материала для ее перемещения в одном направлении с предметами и обертывания вместе с ними. 7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что дополнительная лента упаковочного материала выполнена с возможностью сцепления с предметами. 8. Установка по пп. 6 и 7, отличающаяся тем, что она снабжена опорами для предметов при перемещении их между транспортировочными системами, расположенными за первой из них в направлении перемещения предметов. 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что опоры расположены под предметами. 10. Установка по п.8, отличающаяся тем, что опоры расположены над предметами. 11. Установка по пп.8 10, отличающаяся тем, что опоры оснащены средствами для подвода жидкости под давлением, выполнены полыми и проницаемыми на поверхности, обращенной к основной ленте упаковочного материала. 12. Установка по пп.8 10, отличающаяся тем, что опоры выполнены полыми и проницаемыми для жидкости, подаваемой под давлением, на поверхности, обращенной к дополнительной ленте упаковочного материала. 13. Установка по пп. 6 12, отличающаяся тем, что она оснащена режущим приспособлением.

Приоритет по пунктам:
18.02.89 по пп.1 4, 6 10;
02.08.89 по пп.5, 11 и 12.