СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УПАКОВКИ ПАКЕТОВ ИЗ ФОЛЬГИ Российский патент 2001 года по МПК B31B29/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для изготовления и упаковки пакетов из фольги, в частности пакетов для напитков, которое содержит по меньшей мере два подающих устройства для подачи фольги, соединяющее устройство для соединения фольги и режущее устройство для разрезания соединенной фольги на отдельные пакеты, а также к способу изготовления и упаковки пакетов из фольги.

Пакеты из фольги используются для заполнения их заполняющим материалом, таким как напитки. Такие пакеты содержат, например, две боковые стенки из фольги, которые соединены, например, сварены или спаяны друг с другом, вдоль двух противоположных краев. Фольга для дна, которая в расправленном состоянии образует основание пакета и создает пространство для заполняющего материала между боковыми стенками, вставлена между соответствующими третьими краями стенок.

Для изготовления пакетов из фольги подают по меньшей мере два листа фольги, которые служат боковыми стенками пакета из фольги. Обычно фольга подается в виде единой заготовки соответствующими подающими барабанами. Отдельные ленты фольги помещаются одна на другую и свариваются или склеиваются одна с другой по меньшей мере в том месте, где расположены боковые кромки пакета из фольги. Соединенные ленты фольги затем разрезаются вдоль соединений, чтобы получить отдельные пакеты из фольги. Пакеты из фольги, изготовленные подобным образом, закрыты с трех сторон и могут, например, непосредственно подаваться на пункт заполнения, где заполняющий материал подается через четвертую сторону, которая еще не закрыта, после чего она заваривается или запаивается.

Однако, пакеты из фольги, которые уже закрыты с трех сторон, могут также быть объединены в одну упаковку, уложены в стопу и отправлены в другое место для заполнения.

При этом очень важно достичь высокой плотности упаковки, так же как и высокой точности укладки, чтобы сделать транспортируемый объем настолько малым, насколько это возможно.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать усовершенствованное устройство для изготовления и упаковки пакетов из фольги и соответствующий способ, посредством которых можно легко и надежно разрезать соединенные вместе ленты фольги и равномерно упаковать отдельные пакеты из фольги с высокой производительностью.

Эта цель достигается с помощью устройства для изготовления и упаковки пакетов из фольги по пункту 1 и способа изготовления и упаковки пакетов из фольги по пункту 12 формулы изобретения.

Согласно изобретению, устройство для изготовления и упаковки пакетов из фольги содержит режущее устройство, включающее движущееся по существу вертикально режущее лезвие, которое разрезает соединенные вместе ленты фольги вдоль соединительных участков на отдельные пакеты из фольги, причем режущее лезвие разрезает соединенную фольгу, которая прерывисто подается транспортирующим устройством, по всей ее ширине. Кроме того, устройство, выполненное согласно изобретению, содержит приемное устройство, в котором отрезанные пакеты из фольги укладываются в стопу для дальнейшего использования. Пакеты из фольги укладываются в приемное устройство с помощью накапливающего устройства непосредственно после процесса разрезания по существу в направлении движения режущего лезвия.

Согласно предложенному способу, соединенные друг с другом пакеты из фольги разрезаются режущим лезвием вдоль соединительных участков, чтобы сформировать отдельные пакеты из фольги, а отрезанные пакеты из фольги укладываются накапливающим устройством по существу в направлении движения режущего лезвия непосредственно после операции разрезания.

По существу вертикальное движение режущего лезвия гарантирует, что гибкий материал фольги изогнется во время процесса резания в самой малой степени, насколько это возможно. Отрезанный материал фольги укладывается и накапливается в приемном устройстве непосредственно после режущего устройства. Операция накопления выполняется в направлении движения режущего лезвия, благодаря чему направление движения отрезанных пакетов из фольги не нужно изменять и становится возможным оптимальное, экономящее время и прямое накопление. Направление движения режущего лезвия через материал фольги определяет соответствующее направление движения, которое продолжается накапливающим устройством. В результате процесс упаковки ускоряется.

Отдельные ленты фольги могут быть соединены с помощью связующего или методом горячего соединения, чтобы сформировать пакеты из фольги. Однако наиболее предпочтительный вариант устройства согласно изобретению содержит сварочное устройство в качестве соединяющего устройства, так что вдоль соединительных участков могут быть образованы сварные швы. Такие сварные швы надежно скрепляют ленты фольги одну с другой и допускают простой и надежный процесс резания.

Режущее устройство может приводиться в действие с помощью электромагнитного привода или механизма. Особенно предпочтительным является, однако, вариант, в котором режущее устройство содержит пневматическое устройство, управляемое с той же частотой, что и транспортирующее устройство, для перемещения режущего лезвия. Такое пневматическое устройство допускает очень быстрый, надежный и недорогой процесс резания.

В зависимости от соответствующих требований, направление подачи лент фольги и направление движения режущего лезвия могут быть различны. Особенно предпочтительным, однако, является устройство для изготовления и упаковки пакетов из фольги, в котором транспортирующее устройство перемещает соединенные между собой ленты фольги в горизонтальном направлении, а режущее лезвие движется в направлении, по существу перпендикулярном к нему. Такая конструкция обеспечивает надежную транспортировку лент фольги и простой механизм накопления в том же самом направлении, что и направление движения режущего лезвия.

Особенно предпочтительно, когда пакеты из фольги дополнительно сжимаются вместе во время операции укладки, в результате чего объем упаковки еще более уменьшается. В этом случае накапливающее устройство может содержать элементы, которые движутся с той же частотой, что и режущее устройство, и сжимают уже уложенные пакеты из фольги. Такие элементы гарантируют надежную транспортировку отрезанных пакетов из фольги к уже уложенным пакетам из фольги и дополнительно их сжимают.

Эти элементы могут перемещаться отдельным приводом с частотой работы режущего устройства. При этом становится возможной надежная укладка отрезанных пакетов из фольги, которая не зависит от длины рабочего хода режущего устройства.

В другом, особенно простом варианте осуществления устройства, эти элементы непосредственно присоединены к режущему лезвию режущего устройства и перемещаются вместе с упомянутым устройством. Дополнительный привод для укладывающих элементов не является, таким образом, необходимым.

Указанный элемент может содержать множество расположенных рядом друг с другом пальцев.

Устройство, выполненное согласно изобретению, особенно надежно, когда в накапливающем устройстве имеется множество расположенных рядом друг с другом пальцев для накопления отрезанных пакетов из фольги в приемном устройстве.

Если гибкие пальцы из пластика непосредственно присоединены к режущему лезвию, то они образуют недорогое и надежное устройство, которое, благодаря гибкости пальцев, мягко укладывает пакеты из фольги.

В простом варианте выполнения предложенного устройства транспортирующее устройство содержит по меньшей мере один прерывисто вращающийся валик, который перемещает соединенные ленты фольги за счет фрикционного захвата.

Способ может осуществляться с использованием ленты фольги, ширина которой точно соответствует одному пакету из фольги. Особенно экономично, однако, обрабатывать ленты фольги, ширина которых соответствует множеству пакетов из фольги, так что отдельные операции обработки могут выполняться для множества пакетов из фольги одновременно. Для этого подающее устройство, соединяющее устройство, режущее устройство и накапливающее устройство, согласно изобретению, могут быть выполнены так, чтобы обрабатывать ленты фольги такой ширины, которая соответствует множеству пакетов из фольги в направлении, перпендикулярном направлению транспортирования.

Режущее устройство служит для того, чтобы разделять ленту фольги в направлении, перпендикулярном к направлению подачи. Если обрабатываются ленты фольги с шириной, соответствующей множеству пакетов из фольги, соответствующее количество пакетов из фольги всегда отрезается режущим устройством от ленты за одну операцию. Разделяющее устройство, которое находится перед режущим устройством, используется для того, чтобы лента фольги разделялась уже перед режущим устройством в направлении подачи и чтобы после того, как режущее устройство пройдет через фольгу, были сформированы отдельные пакеты из фольги.

В одной из предпочтительных форм выполнения изобретения множество пакетов из фольги отрезают бок о бок друг с другом с помощью объединенного режущего устройства и укладывают в стопу с помощью объединенного накопительного устройства.

Вариант выполнения устройства согласно изобретению, так же как и способ, будут далее описаны со ссылкой на приложенные чертежи, где:
фиг. 1 - схематический вид сбоку устройства, выполненного согласно изобретению;
фиг. 2a представляет часть фиг. 1, показывающую участок резания незадолго перед процессом резания;
фиг. 2b показывает ту же самую часть устройства во время процесса резания;
фиг. 2c показывает ту же самую часть устройства во время процесса накопления;
фиг. 3 - вид в перспективе той же самой части устройства;
фиг. 4 показывает пример пакета из фольги и
фиг. 5 показывает часть альтернативного варианта выполнения накапливающего устройства.

Фиг. 4 показывает готовый и заполненный пакет из фольги, например, пакет для напитков. Пакет выполнен, например, из листов ламинированной (многослойной) алюминиевой фольги, которые спаяны или сварены друг с другом. Пакет 2 из фольги содержит две боковые стенки и фольгу дна, которое не видно на фиг. 4. Боковые стенки из фольги приварены друг к другу вдоль участков 48 сварки. Позиция 52 обозначает участки, на которых боковые стенки с помощью сварки присоединены к фольге дна. На боковых сторонах фольги могут, например, быть нанесены печатные оттиски 56 с информацией о содержимом пакета из фольги. Позиция 50 обозначает верхний сварной шов, который закрывает пакет, после того, как он заполнен.

Фиг. 1 схематически показывает устройство для изготовления пакетов из фольги.

Позиции 12 и 14 обозначают подающие барабаны, на которых намотана фольга для боковых стенок. Позиция 16 обозначает подающий барабан для фольги дна. Отдельные ленты 4, 6 фольги для боковых стенок проходят через натягивающие устройства 10, которые не представляют интереса в рамках настоящего изобретения, и вокруг отклоняющих роликов 46 и 18. Аналогичные натягивающие устройства и отклоняющие ролики могут также быть установлены для фольги 8 дна, но для простоты на фиг.1 они не показаны. Направление движения объединенных лент фольги обозначено цифрой 54.

Над опорой 28 располагается сварочное устройство 20 известной конструкции, включающее сварочную головку 24, которая может опускаться на фольгу. Позиция 26 обозначает вращающийся валик, приводимый во вращение прерывисто, который транспортирует объединенную фольгу далее в направлении 54 за счет фрикционного захвата. Позиция 30 обозначает разделяющее устройство, которое служит для разрезания фольги в направлении подачи 54 на полосы, которые соответствуют размерам отдельных пакетов из фольги в направлении, перпендикулярном направлению подачи 54. Упомянутое разделяющее устройство может, например, включать вертикально расположенное лезвие или вращающийся нож. Позиция 32 обозначает режущее устройство, включающее лезвие 34, которое может периодически проходить через фольгу по направлению вниз. Направление движения лезвия здесь по существу вертикальное. Лезвие 34 может быть расположено под наклоном к горизонтальному направлению. Нож 34 установлен так, что он проходит мимо торцевого края опоры 28. Позиция 36 обозначает накапливающее устройство, предназначенное для накопления пакетов 42 в приемном устройстве 40. Позиция 44 обозначает кусок фольги, который должен быть отрезан и отправлен в приемное устройство 40 с помощью укладывающих пальцев 38.

Фиг. 2a показывает часть устройства для изготовления и упаковки пакетов из фольги, показанного на фиг. 1, в том же самом состоянии. Позиция 22 обозначает поданный материал фольги, от которого должен быть отрезан кусок 44, который соответствует размеру одного пакета из фольги в направлении подачи 54.

Фиг. 2b показывает процесс резания, фиг. 2c показывает, как отрезанный пакет из фольги помещается в приемное устройство 40. Фиг. 3 является видом в перспективе той же самой части устройства, выполненного согласно изобретению, сразу после укладки пакетов. Разделяющее устройство 30, которое может быть установлено между транспортирующим устройством 26 и режущим устройством 32, для простоты не показано.

Фиг. 5 показывает лезвие 34 в варианте осуществления изобретения с пластиковыми пальцами 39. Множество таких пластиковых пальцев 39 может быть расположено бок о бок друг с другом вдоль лезвия 34. Пластиковые пальцы 39 прочно соединены с лезвием 34 и являются гибкими.

С помощью устройства, выполненного согласно изобретению, способ согласно изобретению может быть осуществлен следующим образом. Ленты фольги 4 и 6 сматываются с подающих барабанов 12 и 14. Фольга 8 для дна пакета сматывается с подающего барабана 16. Такое разматывание может быть выполнено с помощью силы, которая прикладывается транспортирующим валиком 26 за счет фрикционного захвата фольги.

Однако, можно также использовать другое средство протяжки фольги или приводимые в движение двигателем подающие барабаны. С помощью натягивающего устройства 10 обеспечивается то, что ленты фольги всегда находятся под соответствующим натяжением после того, как они проведены вокруг отклоняющих роликов 46 и 18 и таким образом объединены. Фольга 22, которая объединена в правильной последовательности, подается транспортирующим валиком 26 к сварочному устройству 20. Сварочная головка 24 опускается на фольгу. Соответствующие участки сварочной головки 24, вдоль которых последовательно сложенные слои фольги должны быть приварены один к другому, соответствующим образом нагреваются и сваривают фольгу. В пакете 2 из фольги, предназначенном для напитков и показанном на фиг. 4, свариваемыми участками являются боковые края 48 и участок 52 со стороны дна. Сварочная головка 24 опять поднимается и фольга транспортируется дальше транспортирующим валиком 26.

Проиллюстрированный пример относится к устройству, которое может обрабатывать фольгу, имеющую ширину, соответствующую множеству пакетов из фольги. Фиг. 3 показывает, например, два пакета из фольги, которые должны обрабатываться бок о бок одновременно.

Чтобы отделить пакеты друг от друга в направлении подачи, их проводят через разделяющее устройство 30, которое разделяет ленту из фольги на две части, детальное описание режущего механизма здесь не представляет интереса. Разделяющее устройство 30 на фиг. 3 для простоты не показано. Могут быть также использованы устройства, в которых другое количество пакетов из фольги обрабатывается одновременно бок о бок друг с другом. Как следствие, разделяющее устройство должно тогда содержать соответствующее число ножей или вращающихся лезвий.

Затем последовательность слоев фольги, разрезанная таким образом в продольном направлении в соответствии с размерами отдельных пакетов из фольги, достигает конца опоры 28. Как только кусок последовательности слоев фольги, который в направлении подачи 54 соответствует размерам пакета из фольги, выступит за опору 28, режущее лезвие 34 режущего устройства 32 движется вниз при помощи пневматического устройства и отрезает отдельные пакеты из фольги. В это же самое время пальцы накапливающего устройства 36 движутся вниз, подталкивая отрезанные пакеты 42 вниз. Отрезанные пакеты 42 из фольги тем самым помещаются на пакеты из фольги, уже уложенные в стопу в приемном устройстве 40. Пальцы 38 сжимают всю стопу пакетов. Это, например, показано на фиг. 2c и фиг. 3, соответственно.

Фиг. 2b показывает состояние, в котором лезвие 34 проходит через сваренную фольгу 22.

Фольга, таким образом, разрезается ровно, благодаря вертикальному движению лезвия, и может накапливаться так, что экономится пространство.

В отличие от варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1-3, можно также использовать пластиковые пальцы 39, которые непосредственно соединены с лезвием 34, как показано на фиг. 5. Пластиковые пальцы такого гибкого типа не требуют дополнительного привода и помогают мягко укладывать пакеты из фольги.

Отрезанные пакеты фольги захватываются движущимися вниз пальцами 38 сразу после операции разрезания и перемещаются вниз в том же направлении, что и направление движения лезвия 34. Таким образом, возможен очень быстрый и надежный процесс накопления.

Приемное устройство 40 может, например, непосредственно содержать упаковочный ящик, в который складываются пакеты из фольги. Однако, существуют и другие возможности передачи пакетов из фольги из приемного устройства 40 в соответствующие упаковочные блоки, например, с помощью захватов с механическим приводом.

Устройство в целом работает прерывисто, причем один интервал соответствует продвижению ленты из фольги на расстояние, соответствующее размеру одного пакета из фольги. Транспортирующим валиком 26, сварочным устройством 20, режущим устройством 32 и накапливающим устройством 36 управляет устройство управления (не показано), например, соответствующее микропроцессорное устройство.

Устройство для изготовления и упаковки пакетов из фольги содержит по меньшей мере два подающих устройства для подачи фольги, соединяющее устройство для соединения поданной фольги, причем соединительные участки проходят по всей ширине фольги в направлении, перпендикулярном к направлению подачи, режущее устройство для разрезания соединенных пакетов из фольги вдоль соединительных участков и накапливающее устройство, которое непосредственно после процесса разрезания складывает пакеты из фольги в стопу, по существу, в направлении движения режущего лезвия в приемное устройство. Посредством данного устройства можно легко и надежно разрезать соединенные вместе ленты фольги и равномерно упаковать отдельные пакеты из фольги с высокой производительностью. Кроме того, описан соответствующий способ изготовления и упаковки пакетов из фольги. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для изготовления и упаковки пакетов из фольги, в частности пакетов для напитков, содержащее по меньшей мере два подающих устройства для подачи фольги, соединяющее устройство для соединения подаваемой фольги таким образом, чтобы соединительные участки проходили по всей ширине фольги в направлении, перпендикулярном к направлению подачи, режущее устройство, включающее вертикально движущееся режущее лезвие для разрезания соединенной фольги вдоль соединительных участков на отдельные пакеты из фольги, транспортирующее устройство для прерывистой подачи соединенной фольги в режущее устройство, приемное устройство, в котором отрезанные пакеты из фольги укладываются в стопу для дальнейшего использования, и накапливающее устройство, которое непосредственно после процесса разрезания складывает пакеты из фольги, по существу, в направлении движения режущего лезвия в приемное устройство. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединяющее устройство содержит сварочное устройство. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что режущее устройство содержит пневматическое устройство для перемещения режущего лезвия с частотой работы транспортирующего устройства. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что соединенная фольга перемещается транспортирующим устройством по существу в горизонтальном направлении. 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что накапливающее устройство содержит по меньшей мере один элемент, который приводится в движение с частотой работы режущего устройства и сжимает уже уложенные пакеты из фольги. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один элемент приводится в движение независимо от режущего устройства, но с той же частотой. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один элемент присоединен к режущему лезвию, чтобы перемещаться вместе с ним. 8. Устройство по любому из пп.5 - 7, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один элемент содержит множество расположенных рядом друг с другом пальцев. 9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что пальцы являются гибкими пластиковыми пальцами, прикрепленными к режущему лезвию. 10. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что транспортирующее устройство содержит по меньшей мере один прерывисто вращающийся валик, который транспортирует соединенную фольгу дальше за счет фрикционного захвата. 11. Устройство по любому из пп.1 - 10, отличающееся тем, что подающее устройство, соединяющее устройство, режущее устройство и накапливающее устройство выполнены с возможностью обработки фольги, имеющей в направлении, перпендикулярном направлению подачи, ширину, соответствующую размерам множества пакетов из фольги, а перед режущим устройством имеется разделяющее устройство для разрезания соединенной фольги на части, которые в направлении, перпендикулярном направлению транспортирования, соответствуют размеру одного пакета из фольги. 12. Способ изготовления и упаковки пакетов из фольги, в частности пакетов для напитков, при котором выполняют прерывистую подачу по меньшей мере двух лент фольги, соединенных вдоль соединительных участков, которые ориентированы в направлении, перпендикулярном к направлению подачи, причем соединительные участки расположены друг от друга в направлении подачи на расстоянии, соответствующем размеру одного пакета из фольги, и разрезают фольгу, соединенную таким образом вдоль соединительных участков движущимся, по существу, вертикально режущим лезвием для формирования отдельных пакетов из фольги, а отдельные пакеты из фольги укладывают в стопу с помощью накапливающего устройства, по существу, в направлении движения режущего лезвия непосредственно после операции разрезания. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что соединительные участки содержат сварные швы, вдоль которых ленты фольги приварены друг к другу. 14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что соединенные ленты фольги подают к режущему устройству, по существу, в горизонтальном направлении. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что уложенные в стопу пакеты из фольги сжимают с помощью накапливающего устройства. 16. Способ по любому из пп.12 - 15, отличающийся тем, что множество пакетов из фольги отрезают бок о бок друг с другом с помощью объединенного режущего устройства и укладывают в стопу с помощью объединенного накопительного устройства.