СПОСОБ УПАКОВКИ ГРУПП ПРОДУКТОВ, СЛОЖЕННЫХ В ОДИН ИЛИ НЕСКОЛЬКО СЛОЕВ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК B65B11/42 B65B59/00 B65B25/14 

Изобретение относится к способу упаковки групп продуктов, таких как, например, стопки бумаги, или свернутые в рулон полотенца для рук, или рулоны туалетной бумаги, сложенных в один или несколько слоев, и устройству для его осуществления.

В частности, способ и устройство имеют преимущества по сравнению с устройством для упаковки вышеупомянутых стопок бумаги, описанным в заявке ЕР 02001691.1 от 24.01.2002 того же заявителя. Известное устройство предназначено для горизонтального расположения стопки бумаги относительно основания и ее загрузки в горизонтальном направлении через горизонтальный шпиндель, перед которым в поперечном направлении, перпендикулярно направлению подачи, вертикально расположен упаковочный лист, расположенный параллельно переднему краю стопки выше и ниже нее на горизонтальных стойках с парой приводных ремней. С помощью нижних и боковых транспортеров, снабженных толкающими выступами и электроприводом, стопка проходит в горизонтальном направлении через указанный шпиндель и выходит из него завернутой с передней, нижней и верхней сторон в упаковочный лист, имея при виде сбоку U-образную форму, повернутую на 90° и открытую на заднем конце в направлении подачи стопки. Упаковочный лист расположен перед шпинделем так, чтобы иметь возможность обернуть верхнюю сторону стопки, не выступая из нее, вместо того, чтобы заворачивать нижнюю сторону указанной стопки с выступом сзади указанной стороны на горизонтальный участок подходящей длины. После выхода из шпинделя стопку с оберточным листом фиксируют и подают с нужной скоростью с помощью пары горизонтальных транспортеров, расположенных один над другим и оснащенных электроприводом, к загибающим устройствам. Загибающие устройства расположены с боков горизонтальных транспортеров и загибают поля вертикальной отбортовки по боковым сторонам стопки в направлении подачи. Сбоку от оберточного листа и от указанной пары транспортеров создают выступ, при этом стопку с оберточным листом с заданной скоростью подают между горизонтальными транспортерами, расположенными один над другим и снабженными электроприводом, на опрокидывающий барабан с горизонтальной осью вращения, снабженный фиксированными поперечными стержнями, с которыми соприкасается передний край частично завернутой стопки. После того как стопка будет вставлена, барабан поворачивается на 180° вокруг своей оси, проходящей перпендикулярно направлению подачи стопки, и в таком направлении, что задняя сторона стопки, которая ранее не была обернута, располагается дальше по направлению подачи упакованного продукта и также оборачивается упаковочным листом, который все еще выступает под указанной поверхностью на участок заданной длины. Внутренние и закрепленные поперечные стержни опрокидывающего устройства после их поворота располагаются на нижней стороне стопки. Параллельные транспортеры опрокидывающего устройства повторно включаются, выталкивая стопку и подавая ее в таком положении между следующей парой транспортеров с электроприводом, расположенных горизонтально один над другим, между которыми завершается трубчатое обертывание стопки в упаковочный лист и он закрепляется с помощью нанесенной на него поперечной линии клея, поскольку имеются боковые загибающие устройства, которые вначале загибают поля вертикальной отбортовки, расположенные впереди по направлению подачи, по сторонам стопки, а затем другие загибающие устройства загибают боковые поля горизонтальной отбортовки. При этом вначале нижний край следует за верхним краем, располагаясь на предварительно загнутых полях и между ними, тогда как специальное средство скрепляет эти створки с помощью клея. После выталкивания стопки с упаковочным листом пустое опрокидывающее устройство поворачивается на 180° в исходное положение так, чтобы забрать следующую стопку с упаковочным листом.

Настоящее изобретение направлено на создание устройства и способа упаковки упаковочными листами групп продуктов, имеющих форму параллелепипеда различных размеров, со всеми необходимыми при изменении размеров продуктов регулировками, что не предусмотрено в устройстве по указанной выше заявке. Кроме того, изобретение направлено на усовершенствование устройства данного типа путем исключения пары горизонтальных транспортеров, которые забирают продукт и упаковочный лист на доставку от первого обертывающего шпинделя с загибающими устройствами, воздействующими на первые боковые поля упаковки с вертикальной отбортовкой спереди по направлению подачи.

Эта задача решается с помощью способа и устройства с признаками по пунктам 1 и 4 формулы изобретения и вариантов его осуществления, соответствующих зависимым пунктам формулы изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением группу продуктов, вышедших из первого оборачивающего шпинделя, подхватывают и подают непосредственно между параллельными транспортерами опрокидывающего барабана, внутри которого расположены боковые загибающие устройства для загиба первых вертикальных полей упаковочного листа. На следующем этапе опрокидывающий барабан поворачивают на 180° вокруг его оси и удерживают в этом положении до загрузки следующей группы продуктов с соответствующим упаковочным листом для одновременного выталкивания предыдущей группы продуктов с соответствующим оберточным листом, что позволяет сократить время простоя устройства по сравнению с известным устройством, в котором опрокидывающее устройство сначала должно выгрузить стопку из предыдущего цикла и затем повернуться пустым на 180° для возврата в положение, необходимое для получения следующей стопки.

Эти и другие важные особенности нового устройства и соответствующего способа его работы будут понятны из нижеследующего описания предпочтительного варианта его осуществления, не ограничивающего объема изобретения, со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 схематично показано устройство в начале цикла, вид сбоку;

на фиг.2, 3, 4 и 5 схематично показано устройство, изображенное на фиг.1, на последовательных этапах работы, виды сбоку;

на фиг.4а схематично с частичным разрезом показано одно из подвижных боковых загибающих устройств, расположенных по ходу за опрокидывающим барабаном, изображенным в активной рабочей стадии, вид сверху;

на фиг.2а, 3а и 5а показаны в перспективе те же последовательные этапы цикла формирования упаковки, изображенные на соответствующих этапах работы установки на фиг.2, 3 и 5;

на фиг.5b показана упаковка на этапе перекрестного уплотнения, изображенного на фиг.5 и 5а, вид с переднего конца упаковки;

на фиг.6, 7 и 8 показана упаковка на последних стадиях, обеспечивающих закрытие и уплотнение боковых полей, вид с переднего конца упаковки;

на фиг.9 показан в перспективе опрокидывающий барабан со стороны входного конца для продукта, подлежащего упаковке;

на фиг.10 показан опрокидывающий барабан с частичным разрезом, вид со стороны впускного конца для продукта;

на фиг.11, 12 и 13 показаны разрезы по линиям XI-XI, XII-XII и XIII-XIII на фиг.10;

на фиг.14 показан опрокидывающий барабан со средством регулировки высоты его оси вращения при изменении размеров продукта, подлежащего упаковке, вид сбоку;

на фиг.15 схематично показан планетарный редуктор средства регулирования, изображенного на фиг.12 и 14.

Ниже подробно описана конструкция и работа устройства для упаковки групп свернутых в рулон полотенец для рук, не исключая при этом использование данного устройства для упаковки групп других продуктов, что будет показано ниже.

На фиг.1 и 9 показано устройство, содержащее подающее устройство 1, в которое периодически загружают группу рулонов Р бумаги, сложенных в один или несколько слоев один над другим в виде призмы с прямоугольным основанием, причем подающее устройство включает в себя нижнюю стенку 101, положение которой не зависит от размеров группы рулонов Р, и верхнюю стенку 201, положение которой можно регулировать по высоте при изменении указанных размеров. Буквой F на фиг.9 обозначено возможное направление подачи рулонов бумаги, которые в данном примере (см. также фиг.1) имеют полую сердцевину, ориентированную продольно в направлении загрузки, с использованием толкающих поперечных стоек 2 подающих транспортеров, которые известны и не показаны. На краю, противоположном краю с поперечными стойками 2, подающее устройство 1 закрыто вертикальной удерживающей стенкой 301, положение которой регулируется при изменении размеров продуктов Р. На одной боковой стороне подающего устройства 1 расположен толкатель 3, присоединенный к средству 103 перемещения (фиг.9), расположенному под стенкой 101, в которой для этого имеется щель 203 под выступ, соединяющий средство перемещения с толкателем 3 и служащий для выгрузки рулонов Р из подающего устройства 1 и перемещения его в направлении указанного средства по стрелке F1, перпендикулярно направлению подачи F группы рулонов в подающее устройство. Упаковочный лист 4 (фиг.1), который в данном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой термоусадочную пластмассу, расположен поперек направления подачи в подходящем вертикальном положении со стороны подающего устройства 1, противоположной стороне, соприкасающейся с толкателем 3, причем указанный лист удерживается верхним и нижним прихватами с парой параллельных приводных ремней 5, 105, которые являются частью подающего устройства, принимающего листы 4 из непрерывной пленки, разматываемой с катушки. Указанное подающее устройство известно и не показано подробно на чертежах. С той же стороны от подающего устройства 1 расположен контактирующий с упаковочным листом 4 первый оборачивающий шпиндель 6, содержащий нижнюю горизонтальную стенку 106 и верхнюю горизонтальную стенку 206. Эти стенки лежат в одной плоскости с соответствующими стенками 101 и 201 далее по ходу от подающего устройства 1 и представляют собой неподвижно установленную нижнюю стенку и верхнюю стенку, выполненную с возможностью перемещения при изменении размеров продукта. Со стороны краев стенок 106 и 206 оборачивающего шпинделя 6, противоположных краям, соприкасающимся с упаковочным листом 4, в той же плоскости расположены приводные горизонтальные транспортеры 8 и 8′ опрокидывающего барабана 7, которые могут поворачиваться на 180° вокруг оси 107, проходящей в горизонтальном направлении перпендикулярно продольному направлению движения указанных транспортеров 8 и 8′. Между транспортерами 8 и 8' в продольном направлении вертикально и симметрично расположены боковые заворачивающие устройства 9 и 9′, удерживаемые указанным барабаном и работающие с одним или другим его краем (см. ниже). Имеются средства регулировки взаимного расстояния между боковыми заворачивающими устройствами 9 и 9′ и средства для регулировки взаимного расстояния между транспортерами 8, 8′ при изменении размеров подлежащего упаковке продукта. Кроме того, регулируется по высоте и положение всего опрокидывающего барабана 7, так что транспортеры выравниваются по стенкам 101, 106 и 201, 206 частей 1 и 6 соответственно. Описанные выше средства работают следующим образом. После того как группа рулонов Р будет сформирована в подающем устройстве 1 (далее для простоты под «продуктом» будет пониматься группа рулонов в форме параллелепипеда), этот продукт Р проталкивается толкателем 3 в направлении средств 6 и 7, при этом транспортеры 8 и 8′ барабана 7 включают для перемещения вместе с внутренними ответвлениями на такой же скорости и в том же направлении, что и толкатель 3. Продукт Р подается из подающего устройства 1 толкателем 3, передней стороной соприкасается с оберточным листом 4, который удерживается в правильном положении трением с установленным пределом в приводных ремнях 5 и 105, и вместе с этим листом продукт проходит между стенками 106 и 206 шпинделя 6 в положение между транспортерами 8 и 8′ барабана 7. Соответствующие направляющие средства, не показанное на чертежах, удерживают и правильно направляют движение листа, отпускаемого ремнями 5 и 105 так, чтобы сохранить его достаточное натяжение и предотвратить нежелательные отклонения при обертывании, когда указанный лист проходит через шпиндель 6. Протягиваясь продуктом Р и транспортерами 8 и 8′, упаковочный лист 4 освобождается от ремней 5 и 105 и когда продукт охватывается указанными транспортерами 8 и 8′ в барабане 7, лист 4 оборачивает продукт Р, как показано на фиг.2: частично по верхней стороне с переднего края в направлении подачи и по нижней стороне, принимая по существу U-образную форму, повернутую на 90°, с открытой стороной в направлении толкателя 3. Со стороны ремней 5 и 105 оберточный лист 4 располагается относительно оборачивающего шпинделя 6 так, что на этапе, показанном на фиг.2, указанный лист выступает с нижней стороны продукта Р на участок 104 нужной длины (см. ниже). Одновременно, как показано на фиг.2а, лист должен также выступать участками заданной формы и ширины от боковых сторон продукта Р, и на этапе, показанном на фиг.2, вертикальные сгибающиеся поля 204 этих выступающих частей упаковки, взаимодействуя с заворачивающими устройствами 9, 9′ барабана 7, загибаются на боковые стороны продукта Р. Внутренние поверхности стенок 101 и 201 подающего устройства 1 и стенок 106, 206 оборачивающего шпинделя 6, которые при работе соприкасаются с продуктом Р и оберточным листом 4, имеют ограниченный коэффициент трения, соответствующий указанным элементам Р и 4. Напротив, транспортерные ленты 8 и 8' барабана 7 должны иметь достаточную величину трения скольжения оберточного листа 4, чтобы обеспечивать воздействие на него.

После введения продукта и оберточного листа между транспортерами барабана 7, как было упомянуто ранее со ссылкой на фиг.2, указанные транспортеры 8 и 8' останавливают и толкатель 3 меняет направление движения, возвращаясь в положение, которое было в начале цикла, как показано на фиг.3. Барабан 7 поворачивается на 180° вокруг оси 107, так что по завершении этого поворота под действием соответствующей направляющей и средства продольного натяжения (см. ниже) оберточная часть 104 заворачивает новую переднюю поверхность в направлении подачи продукта Р и снова создает выступ заданной длины от нижней стороны указанного продукта, как показано на фиг.3а. Эта нижняя выступающая часть 104 оберточного листа взаимодействует с неподвижно установленной поперечной штангой 10 с присосами, которую удерживают выступающая часть оберточного листа в натянутом состоянии как при переходе с этапа, показанного на фиг.2, к этапу, показанному на фиг.3, так и в ходе последующего этапа.

Далее по ходу движения и в одной плоскости с транспортерами 8 и 8′ опрокидывающего барабана 7 (фиг.1) расположены параллельно один над другим два горизонтальных ленточных транспортера 11 и 11′, снабженных приводом со средством управления (не показан), обеспечивающим перемещение их внутренних ветвей в сторону от барабана 7 с той же скоростью, что и скорость транспортеров 8 и 8′. Между лентами транспортеров 11 и 11′ со стороны барабана 7 расположено продольное складывающее средство 13, содержащее примыкающую к барабану часть 113, установленную в направляющих с возможностью горизонтального перемещения, и соответствующую неподвижную заднюю часть 213. После этапа, изображенного на фиг.3, как показано на фиг.4 и 4а, подвижная передняя часть 113 складывающего средства 13 перемещается с помощью соответствующего средства к краю боковых заворачивающих устройств 9 и 9′ барабана 7 и располагается с его наружных сторон с помощью наклонного участка 113′. На следующем этапе транспортеры 8 и 8′ барабана 7 выталкивают продукт Р с оберточным листом, и одновременно включаются ленточные транспортеры 11 и 11′, принимая вытолкнутую с барабана 7 упаковку и перемещая ее дальше без проскальзывания. На этом этапе толкателем 3 между транспортерами 8 и 8′ подается новый продукт Р с соответствующим упаковочным листом, как это уже происходило со ссылкой на фиг.2, так что опрокидывающий барабан 7 работает, по существу, без потери времени в отличие от известных устройств. В данном случае опрокидывающий барабан 7 поворачивается по циклу на 180° всегда против часовой стрелки при взгляде на чертежи. На данном этапе поперечная штанга 10 с присосами удерживает выступающую часть 104 оберточного листа, вытянутую в продольном направлении при перемещении продукта между ленточными транспортерами 11 и 11′, натянутую для продукта, подаваемого указанными транспортерами. Транспортеры 11 и 11′ останавливают (см. фиг.5), когда нижняя часть указанного продукта, образованная двумя перекрывающимися частями оберточного листа, достигает уровня промежуточного поперечного окна в нижней ленте транспортера 11, образованного движением указанной ленты вокруг множества параллельных роликов 14. В указанном окне поперечно расположена термосклеивающая панель 15, которая поднимается и затем опускается с помощью подходящего средства и обеспечивает взаимное скрепление двух перекрывающихся частей оберточного листа, используя в качестве опорного валика один из рулонов бумаги, образующих продукт Р. При движении от барабана 7 к ленточным транспортерам 11 и 11′ боковые поля вертикальной отбортовки 204' оберточного листа изогнуты на боковых сторонах продукта Р с помощью загибающего устройства 13 и, как показано на фиг.5а и 5b, когда продукт достигает уровня термосклеивающей панели 15, нижние боковые поля горизонтальной отбортовки 304 частично приподнимаются с помощью изгибающих устройств 16, расположенных по бокам ленточных транспортеров 11 и 11′, как показано на фиг.1, так что указанные поля не взаимодействуют с термосклеивающей панелью 15. На следующем этапе, после того как термосклеивающая панель 15 опустится и соединение будет подходящим способом охлаждено, упакованный продукт снова перемещают вперед транспортерами 11 и 11′, тогда как устройства 16 бокового загиба и устройства 17 последующего загиба загибают на боковых сторонах продукта вначале указанные поля 304, как показано на фиг.6, а затем соответствующие верхние поля 304′, которые расположены друг на друге и на полях вертикальной отбортовки 204, 204', как показано на фиг.7. Наконец, как показано на фиг.1 и 8, упакованный продукт передают с транспортеров 11 и 11′, принимают и перемещают без скольжения с помощью горизонтального транспортера 18 и пары параллельных вертикальных транспортеров 19, при этом все транспортеры снабжены приводом, задающим требуемую скорость, а источник тепла 20, расположенный между указанными вертикальными транспортерами, обеспечивает тепловую склейку и взаимную подгонку указанных боковых и перекрывающихся полей упаковочного листа известным способом, который не будет здесь подробно рассматриваться и который включает в себя наличие средств регулирования, служащих для управления всеми средствами, работающими по ходу движения за опрокидывающим барабаном 7 и обеспечивающими работу с продуктами различных размеров.

На фиг.9, 10 и 11 показано, что опрокидывающий барабан 7 имеет боковые панели, образованные парой одинаковых зубчатых колес 207 и 207′ большого диаметра, которые установлены с возможностью вращения в несущей раме 21 U-образной формы, которая будет описана ниже. Указанные зубчатые колеса приводятся в действие электроприводом с помощью одинаковых зубчатых шкивов 24 и зубчатых ремней 22 с натяжными устройствами 23. Зубчатые шкивы 24 расположены параллельного синхронизирующему валу 25, концы которого установлены с возможностью вращения в указанной несущей раме 21. Синхронизирующий вал с помощью соответствующей трансмиссии 26 (фиг.10, 11) присоединен к электродвигателю 27, также установленному на раме 21 и предпочтительно представляющему собой электродвигатель с электронным управлением скоростью и фазой, например бесколлекторный электродвигатель. На внутренних поверхностях боковых панелей 207 и 207′ симметрично относительно оси вращения 107 барабана 7 установлена пара прямолинейных прецизионных направляющих 28 и 28′, по которым скользят шариковые ползуны 29 и 29′, соединенные с концами плоских рам 108 и 108′, несущих шкивы и ленты, расположенные параллельно друг другу и формирующие транспортеры 8 и 8′ барабана 7. Также имеются средства (см. ниже) для изменения с самоцентровкой расстояния между указанными транспортерами 8 и 8′, когда размеры подлежащего упаковке продукта изменяются. Ленты транспортеров 8 и 8′ приводятся в движение одинаковыми зубчатыми шкивами 30 и 30′, закрепленными на концах валов 208 и 208′, установленных снаружи плоских рам 108 и 108′ с возможностью вращения. Зубчатые шкивы приводятся в действие зубчатым ремнем 31 с внутренними и внешними зубьями, который кинематически соединяет указанные шкивы со шкивом 32, коаксиально расположенным на внутренней поверхности прилегающей стороны панели 207 барабана и закрепленным на валу электродвигателя 33 с электронным управлением скоростью вращения и фазой. Корпус электродвигателя посредством фланцевого соединения закреплен на наружной стороне несущей рамы 21, на которой с возможностью вращения установлена указанная боковая панель 207. На уровне зубчатых шкивов 30 и 30′ ремень следует по извилистой траектории, огибая другие паразитные зубчатые шкивы 34, 35 и 35′, установленные на внутренней поверхности указанной боковой панели 207. При изменении с самоцентровкой расстояния между транспортерами 8 и 8′ барабана 7 с помощью средства, которое будет описано ниже, двойные ветви ремня 31, огибающие шкивы 30 и 30′, изменяют свою длину в противоположную сторону, т.к. при укорачивании одной двойной ветви другая двойная ветвь удлиняется на такое же расстояние, постоянно обеспечивая необходимое натяжение ремня 31.

Как показано на фиг.10, 11 и 12, на наружных сторонах боковых заворачивающих устройств 9 и 9′, функционирующих внутри опрокидывающего барабана 7, закреплены стержни 109 и 109′, установленные с возможностью скольжения с ручным регулированием внутри трубок 209 и 209. Эти трубки другим концом закреплены посредством фланцевого соединения на внутренней поверхности боковых панелей 207 и 207' барабана 7 и на уровне крепежного фланца снабжены наружными выступами 309 (фиг.12). Выступы 309 удерживают с возможностью вращения среднюю часть винтов 36 и 36′ с правой и левой резьбой соответствующей пары винтов, расположенных параллельно направляющим 28 и 28'. Концы этих винтов помещены в корпусы 37 и 37', снабженные соответствующими гайками (не показаны) и объединенными с плоскими рамами 108 и 108′ транспортеров 8 и 8′. Посредством жестких кинематических соединений 38 и 38′, например, с использованием звездочек и цепей, расположенных вдоль рам 108 и 108', гайки винтов 36 синфазно соединены с гайками винтов 36′, а на уровне боковой панели 207′ барабана 7 гайки винтов 36′ соединены друг с другом с помощью жестких передач 39 и 39′, которые включают в себя конические зацепления и редукторы 139 и 139′. Эти редукторы установлены на рамах 108 и 108′, причем ось входного звена каждого из них параллельна оси 107 барабана 7, обращенной к боковой панели 207′. На этой боковой панели закреплены одинаковые зубчатые шкивы 40 и 40′, огибаемые зубчатым ремнем 41 с внутренними и внешними зубьями, который приводится в движение от ведущего зубчатого шкива 42, расположенного на оси 107 барабана 7. С помощью паразитных шкивов 43, установленных на боковой панели 207′ барабана 7, зубчатый ремень 41 ремень следует по извилистой траектории, огибая зубчатые шкивы 40 и 40′ с образованием двойных ветвей, так что при синхронном изменении расстояния между рамами 108 и 108′ транспортеров 8, 8′ указанные двойные ветви ремня 41 одновременно изменяют свою длину в противоположном направлении, сохраняя неизменным натяжение зубчатого ремня 41.

Как показано на фиг.12, когда шкив 42 вращается в том или ином направлении в зависимости от того, должно увеличиваться или уменьшаться расстояние между транспортерами 8 и 8' барабана 7, посредством зубчатого ремня 41 вращение передается на шкивы 40 и 40′, а через передачи 39 и 39′ вращение передается на гайки в корпусах 37 и корпусах 37′. Указанные гайки, соединенные с передачами 38 и 38′, установлены в корпусах с возможностью вращения на неподвижных винтах 36 и 36′, при этом рамы 108 и 108' синхронно удаляются друг от друга или сближаются на требуемое расстояние.

На фиг.10-15 показано, что зубчатый шкив 42 с помощью подшипника скольжения 45 или другого подходящего средства установлен на выходном валу планетарного редуктора 44, который вместе со своим корпусом 144 установлен с возможностью вращения во втулке 121 рамы 21. На этой втулке с возможностью вращения посредством подшипника установлена боковая панель 207′. На входном валу редуктора 44 установлен зубчатый шкив 46, который с помощью зубчатого ремня 47 соединен с соответствующим зубчатым шкивом 48, установленным на валу 25, синхронизирующим вращение двух боковых панелей 207 и 207′ барабана 7 (фиг.14).

Сбоку от входного шкива 46 имеется звездочка 49 или другое средство, которое с помощью цепи 249 соединено с соответствующей звездочкой 149 (фиг.14), закрепленной на настроечном валу 50, который установлен с возможностью вращения на раме 21 и которому может быть придано вращение вручную или от сервопривода. Регулировку расстояния между транспортерами 8 и 8' барабана 7 выполняют с помощью вала 50 и обычно при остановке устройства. При вращении вала 50 и звездочки 49, поскольку шкив 46 остается неподвижным (фиг.15), корпус 144 редуктора 44 поворачивается и выходной вал со шкивом 42 поворачивается пропорционально повороту на входе звездочки 49, обеспечивая требуемую регулировку расстояния между транспортерами 8 и 8′.

Для поддержания неизменного расстояния между транспортерами 8 и 8' при циклическом повороте барабана 7 на 180° звездочка 49 и корпус редуктора 44 стопорятся, а указанный поворот барабана осуществляют с помощью ремня 47 и шкива 46 на входном валу редуктора 44.

На фиг.14 показано, что при изменении расстояния между транспортерами 8 и 8′ опрокидывающего барабана расстояние между нижними краями указанных транспортеров изменяется относительно нижней горизонтальной стенки 106 оборачивающего шпинделя 6 и следующего далее по ходу движения транспортера 11, следовательно, необходима соответствующая регулировка положения по высоте оси вращения 107 барабана 7. На фиг.9, 10, 11, 13 и 14 можно видеть, что рама 21, в которой с возможностью вращения установлен барабан 7, снабжена по меньшей мере одной парой вертикальных салазок 51 с рециркулирующими шариками, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Вертикальные салазки 51 установлены с возможностью скольжения в соответствующих направляющих 151, удерживаемых стойками 152 на основании 52. Основание 52 снабжено рым-болтами 53 для перемещения установки в целом вместе с опрокидывающим устройством. Вместе с нижней поперечной балкой рама 21 соединена с основанием 52 посредством пары вертикальных механических домкратов 54 с винтовыми гайками, синхронизированными передачей 55 с винтовым зацеплением, которая с помощью жесткого привода 56, например, с использованием звездочек и цепи (фиг.10, 13, 14) кинематически связана с валом 50 и его приводом 150, служащим для ручного управления, или с подходящим средством и с регистрирующим устройством 250, которое помогает оператору выполнить регулировку. Для изменения расстояния между транспортерами 8, 8' приводят в действие вал 50, при этом одновременно включаются домкраты 54, изменяя по высоте положение оси барабана 7, как это рассмотрено выше.

Как показано на фиг.13 и 14, передача 55, синхронизирующая работу домкратов 54, соединена посредством жесткой передачи 59 с синхронизирующим валом 60, установленным с возможностью вращения на подвижной несущей раме 21. Синхронизирующий вал 60 через коническую зубчатую передачу 61 поворачивает два вертикальных вала 62, установленных с возможностью вращения во втулках 63, закрепленных на раме 21, так что они имеют возможность вертикального перемещения. Валы 62 снабжены в верхней части одинаковыми резьбами 162, взаимодействующими с гайками 64, которые закреплены на боковых кронштейнах 65 верхней пластины 206 первого оборачивающего шпинделя 6. Когда расстояние между транспортерами 8 и 8' барабана 7 изменяется, расстояние от пластины 206 до нижней неподвижной пластины 106 также автоматически изменяется. Между передачей 59 и валом 60 может быть установлено расцепляющее устройство (не показано), которое может освобождать указанный вал и готовить его для точного и заданного поворота с помощью подходящего для этой цели средства, которое не показано.

Как показано на фиг.11 и 13, на основании 52 закреплены держатели 57, которые удерживают первые из следующих за опрокидывающим барабаном 7 средств - транспортеры 11 и 11′ - и поддерживают под указанным барабаном одну из скругленных направляющих 58, которая точно соответствует части 104 упаковочного листа в ходе циклического поворота опрокидывающего устройства 7, как это было описано со ссылкой на фиг.2 и 3.

Понятно, что выше приведено описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, в который может быть внесен ряд модификаций и изменений в зависимости от типа продукта, который должен быть упакован. Когда устройство предназначается для обработки продуктов, которые в силу их природы и/или состава их компонентов не могут быть в значительной степени сжаты, транспортеры 8 и 8' барабана 7 могут содержать в достаточной степени упругоподатливые ленты или могут быть установлены соответствующие пружинящие средства. При необходимости стенки 106, 206 первого оборачивающего шпинделя 6 могут быть заменены подходящими транспортерами холостого хода или транспортерами с электроприводом.

Эти и все прочие изменения, понятые специалистам в данной области техники, не выходят за объем настоящего изобретения в том виде, как оно описано, проиллюстрировано и отражено в формуле. Номера, указанные в формуле в скобках, приведены только в качестве иллюстрации и не ограничивают объема защиты указанной формулы.

Изобретение относится к области упаковки групп продуктов, в частности стопок бумаги, свернутых в рулон полотенец для рук, рулонов туалетной бумаги. Способ упаковки групп продуктов или продуктов, сложенных в форме призмы с прямоугольным или квадратным основанием, состоит из перемещения группы продуктов от подающего устройства или устройства группирования в направлении первого оборачивающего шпинделя так, чтобы вышедшие из него группы продуктов были завернуты в упаковочный лист. Лист имеет U-образную форму, повернутую на 90°, открытую сзади, и расположен перед шпинделем в вертикальном положении. Группы продуктов вместе с упаковочным листом, вышедшие из первого оборачивающего шпинделя, подхватывают и подают непосредственно между параллельными горизонтальными транспортерами опрокидывающего барабана. Внутри барабана в продольном направлении с его боков параллельно расположены заворачивающие устройства, которые сбоку соприкасаются с продуктом и упаковкой, а первые поля вертикальной отбортовки загибают на боковые стороны группы продуктов, создавая выступ сбоку и спереди по направлению подачи указанной упаковки. Устройство для осуществления способа содержит подающее продукт устройство для горизонтального перемещения в заданном направлении, первый оборачивающий шпиндель, средства для циклического позиционирования упаковочного листа в вертикальном положении между подающим устройством и шпинделем, приводной толкатель для направления и проталкивания поступающего из подающего устройства продукта через оборачивающий шпиндель с протягиванием вместе с продуктом упаковочного листа для заворачивания продукта с образованием открытой сзади U-образной формы, повернутой на 90°. При этом устройство содержит также опрокидывающий барабан, в котором заворачивающие устройства расположены между параллельными в продольном направлении транспортерами и выполнены с возможностью загибания на боковые стороны продукта первых полей вертикальной отбортовки упаковочного листа с формированием выступов сбоку и впереди по ходу подачи. Транспортеры и опрокидывающий барабан выполнены с возможностью согласованной работы так, что при завершении каждого поворота опрокидывающего барабана транспортеры отключаются для выталкивания ранее загруженного продукта с упаковкой и принятия нового продукта с упаковкой. Изобретение обеспечивает повышение производительности и упрощение устройства. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Способ упаковки групп продуктов или продуктов (Р), сложенных в форме призмы с прямоугольным или квадратным основанием, включающий перемещение указанных групп от подающего устройства или устройства группирования в направлении первого оборачивающего шпинделя (6) так, что вышедшие из него продукты завернуты в упаковочный лист (4), имеющий по существу U-образную форму, повернутую на 90°, и открыты сзади, причем упаковочный лист предварительно располагают перед указанным шпинделем в вертикальном положении, а продукт вместе с упаковочным листом, вышедший из первого оборачивающего шпинделя (6), подхватывают и подают непосредственно между параллельными горизонтальными транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана (7), снабженными электроприводом, отличающийся тем, что внутри опрокидывающего барабана в продольном направлении с его боков параллельно расположены заворачивающие устройства (9, 9'), которые сбоку соприкасаются с продуктом и упаковкой и в процессе перемещения этих продуктов вдоль опрокидывающего барабана посредством указанных транспортеров (8, 8') загибают первые поля вертикальной отбортовки (204) на боковые стороны продукта, создавая выступ сбоку и спереди по направлению подачи указанной упаковки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после загибания первых полей вертикальной отбортовки транспортеры (8, 8') останавливают, а опрокидывающий барабан (7) периодически поворачивают на 180° всегда в одном и том же направлении и всегда загруженным частично упакованным продуктом, при этом после каждого поворота указанного барабана (7) вокруг его оси (107), перпендикулярной направлению подачи продукта, транспортеры (8, 8') указанного барабана включают повторно для выталкивания продукта с упаковкой в направлении средства, которое завершает загибание и закрепление полей указанного упаковочного листа (4), причем на этом же этапе в транспортеры (8, 8') опрокидывающего барабана (7) подают новый продукт с соответствующим упаковочным листом, выгруженным непосредственно из первого оборачивающего шпинделя (6).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаковывают продукты (Р) различных размеров, удерживающих фиксированную базу на идеальной горизонтальной плоскости, на которой указанные продукты проходят стадию упаковки, при этом дополнительно производят изменение с самоцентровкой расстояния между транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана (7) и одновременно регулируют положение по высоте оси вращения (107) указанного барабана, опуская или поднимая его в случае уменьшения или увеличения размеров упаковки соответственно.

4. Устройство для упаковки групп продуктов (Р), содержащее
подающее устройство (1), в которое вводится продукт или группа продуктов (Р) для последующего горизонтального перемещения в заданном направлении (F1) для осуществления процесса упаковки;
первый оборачивающий шпиндель (6), расположенный сбоку от подающего устройства (1) и находящийся на одной линии с ним вдоль указанного направления (F1);
средства (5, 105) для циклического позиционирования упаковочного листа (4) в вертикальном положении между подающим устройством (1) и шпинделем (6), при этом размеры и расположение указанного листа соответствуют размерам подлежащего упаковке продукта;
приводной толкатель (3), выполненный с возможностью движения в противоположных направлениях и проталкивания на соответствующем этапе поступающего из подающего устройства (1) продукта через оборачивающий шпиндель (6) с протягиванием вместе с продуктом упаковочного листа, на соответствующем этапе освобождаемого от средств (5, 105') его подачи и заворачивающего продукт с образованием открытой сзади U-образной формы, повернутой на 90°;
опрокидывающий барабан (7) с парой приводных транспортеров (8, 8'), принимающий продукт с упаковочным листом, вытолкнутый из оборачивающего шпинделя (6) толкателем (3), и средства периодического поворота опрокидывающего барабана (7) на 180° всегда в одном и том же направлении вокруг его оси (107) вращения;
расположенные за опрокидывающим барабаном (7) по ходу движения продукта средства (11, 11'-20) для приема продукта и упаковочного листа, периодически выгружаемых из опрокидывающего барабана (7), и для завершающего загибания полей упаковочного листа и закрепления их,
отличающееся тем, что опрокидывающий барабан (7) включает в себя заворачивающие устройства (9, 9'), расположенные между указанными транспортерами в продольном направлении параллельно одно другому и выполненные с возможностью направления сбоку продукта с упаковочным листом и загибания на боковые стороны указанного продукта первых полей вертикальной отбортовки (204) упаковочного листа с формированием выступов сбоку и впереди по ходу подачи, при этом транспортеры (8, 8') и опрокидывающий барабан (7) выполнены с возможностью согласованной работы так, что при завершении каждого поворота опрокидывающего барабана (7) транспортеры (8, 8') отключаются для выталкивания ранее загруженного продукта с упаковкой и принятия нового продукта с упаковкой, поступающего из первого оборачивающего шпинделя (6) в опрокидывающий барабан (7).

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что для упаковки продуктов, которые не могут быть в значительной степени сжаты, ленты транспортеров (8, 8') выполнены упругоподатливыми и/или устройство содержит соответствующие пружинящие средства для установки продуктов.

6. Устройство по п.4, в котором подающее устройство (1), в котором формируется группа сложенных в один или несколько слоев продуктов (Р), содержит неподвижную нижнюю стенку (101) и по меньшей мере одну верхнюю стенку (201), регулируемую по высоте в зависимости от размеров указанной группы продуктов, при этом при загрузке рулонов бумаги их ось предпочтительно расположена горизонтально или вертикально и параллельно упаковочному листу (4) в его исходном вертикальном положении.

7. Устройство по п.4, в котором в нижней стенке (101) подающего устройства (1), в котором размещается группа подлежащих упаковке продуктов (Р), выполнена продольная щель (203), через которую проходит выступ, соединяющий толкатель (3) со средством (103) относительного перемещения, расположенным под указанной стенкой и параллельным указанной щели.

8. Устройство по п.4, в котором первый оборачивающий шпиндель (6) содержит неподвижно установленную нижнюю стенку (106), расположенную в одной плоскости с нижней стенкой (101) подающего устройства (1), и верхнюю стенку (206), расположенную в одной плоскости с верхней стенкой (201) подающего устройства и соединенную с регулирующим устройством для регулировки ее высоты при изменении размеров подлежащих упаковке продуктов.

9. Устройство по п.4, в котором средства, на соответствующем этапе располагающие оберточный лист (4) между подающим устройством (1) и первым оборачивающим шпинделем (6), содержат пару параллельных приводных ремней (5, 105), средства, позволяющие получить указанный лист (4) из размотанной с катушки непрерывной полосы, и направляющие средства для поддержания и сохранения указанного упаковочного листа в натянутом состоянии, когда он освобожден на соответствующем этапе от указанных ремней и протянут продуктом (Р) через первый оборачивающий шпиндель.

10. Устройство по п.4, в котором боковые панели опрокидывающего барабана (7) представляют собой одинаковые зубчатые колеса (207, 207') большого диаметра, которые установлены с возможностью вращения на внешних стойках U-образной несущей рамы (21), снабжены электроприводом и присоединены с помощью зубчатых ремней (22) к зубчатым шкивам одинакового диаметра (24) синхронизирующего вала (25), концы которого установлены с возможностью вращения в указанной раме (21) вместе с приводным электродвигателем (27), предпочтительно имеющим электронное управление скоростью и фазой, например, бесколлекторным электродвигателем.

11. Устройство по п.4, в котором на внутренних поверхностях боковых панелей (207, 207') опрокидывающего барабана (7) симметрично относительно оси вращения (107) указанного барабана расположена пара прямолинейных прецизионных направляющих (28, 28'), в которых установлены с возможностью скольжения прецизионные салазки (29, 29'), соединенные с концами плоских рам 108 и 108', несущих шкивы и ленты, расположенные параллельно друг другу и формирующие транспортеры (8, 8') барабана (7).

12. Устройство по п.11, в котором шкивы, приводящие в действие ленты транспортеров (8, 8') опрокидывающего барабана (7), закреплены на валах (208, 208'), установленных снаружи указанных плоских рам (108, 108') с возможностью вращения, причем на одном конце указанных валов закреплены одинаковые зубчатые шкивы (30, 30'), один из которых охвачен внутренними зубьями зубчатого ремня, а другой - внешними зубьями зубчатого ремня (31) с двойным зацеплением, который кинематически соединяет указанные шкивы со шкивом (32), расположенным коаксиально на внутренней поверхности прилегающей стороны панели (207) барабана и закрепленным на валу электродвигателя (33) с электронным управлением скоростью вращения и фазой, корпус которого посредством фланцевого соединения закреплен на наружной стороне несущей рамы (21), на которой с возможностью вращения установлена указанная боковая панель (207), при этом указанный зубчатый ремень (31) следует по извилистой траектории, огибая другие паразитные зубчатые шкивы (34, 35 и 35'), установленные на внутренней поверхности указанной боковой панели (207) так, что при изменении с самоцентровкой расстояния между транспортерами (8 и 8') барабана (7) двойные ветви ремня (31), огибающие шкивы (30 и 30'), приводящие ремень в движение, изменяют свою длину в противоположные стороны, постоянно обеспечивая необходимое натяжение ремня.

13. Устройство по п.11, в котором параллельно указанным направляющим (28, 28') в средней части боковых панелей (207, 207') опрокидывающего барабана (7) установлены с возможностью вращения соответствующие пары винтов (36, 36') с правой и левой резьбами, концы которых соединены с корпусами (37, 37'), имеющими соответствующие гайки и скрепленными с концевыми частями рам (108, 108') транспортеров (8, 8'), при этом гайки на концах одних винтов (36) посредством жестких кинематических связей (38, 38'), проходящих вдоль и снаружи указанных рам (108, 108'), синфазно соединены с гайками на концах других винтов (36'), а на уровне боковой панели (207) опрокидывающего барабана (7) гайки соответствующей пары винтов (36) соединены друг с другом с помощью пары жестких передач (39, 39'), которые включают в себя объединенные с рамами (108, 108') редукторы (139, 139'), входной вал каждого из которых расположен параллельно оси (107) барабана (7) со стороны прилегающей боковой панели (207'), на которой закреплены соответствующие зубчатые шкивы одинакового диаметра (40, 40'), охваченные ремнем (41) с двойным зацеплением, приводимым в движение ведущим зубчатым шкивом (42), расположенным на оси опрокидывающего барабана и присоединенного к соответствующему регулирующему средству, при этом указанный зубчатый ремень (41) следует по извилистой траектории, огибая паразитные зубчатые шкивы (43), установленные на внутренней поверхности указанной боковой панели (207), и главные зубчатые шкивы (40, 40') с образованием двойных ветвей так, что при изменении с самоцентровкой расстояния между рамами (108, 108') транспортеров (8, 8') указанные двойные ветви ремня (41) одновременно изменяют свою длину в противоположные стороны, постоянно обеспечивая необходимое натяжение ремня.

14. Устройство по п.13, в котором зубчатый шкив (42), обеспечивающий регулировку расстояния между транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана (7), закреплен на выходном валу планетарного редуктора (44), который вместе со своим корпусом (144) установлен коаксиально с возможностью вращения во втулке (121) рамы (21), при этом прилегающая боковая панель (207') установлена на раме с возможностью вращения посредством подшипников, а на входном валу редуктора (44) закреплен зубчатый шкив (46), который с помощью зубчатого ремня (47) соединен с соответствующим зубчатым шкивом (48), закрепленным на валу (25), синхронизирующим вращение двух боковых панелей (207, 207') опрокидывающего барабана (7), причем соосно указанному шкиву (46), закрепленному на входном валу, к корпусу редуктора прикреплена звездочка (49), соединенная посредством цепи (249) с соответствующей звездочкой (149), закрепленной на настроечном валу (50), установленном с возможностью вращения на указанной раме (21) вручную или от сервопривода для регулировки расстояния между транспортерами (8, 8') барабана 7.

15. Устройство по любому из пп.4-14, в котором подвижная несущая рама (21), на которой установлен с возможностью вращения опрокидывающий барабан (7), выполнена с возможностью скольжения в вертикальном направлении посредством совокупности прецизионных направляющих и салазок (51, 151) относительно стоек (152) основания (52), которые соединены с поперечной балкой указанной подвижной несущей рамы (21) с помощью пары вертикальных механических домкратов (54) с винтовыми гайками, синхронизированными передачей (55), которая с помощью жесткого привода (56) кинематически связана с настроечным валом (50), позволяющим регулировать расстояние между транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана с одновременным изменением положения по высоте указанного барабана (7), сохраняя при этом расположение нижней стороны указанных транспортеров (8, 8') в одной плоскости с нижней пластиной (106) первого оборачивающего шпинделя (6).

16. Устройство по п.15, в котором передача (55), синхронизирующая работу домкратов (54), соединена посредством жесткой передачи (59) с синхронизирующим валом (60), установленным с возможностью вращения на подвижной несущей раме (21) и через коническую зубчатую передачу (61) поворачивающим два вертикальных вала (62), установленных с возможностью вращения во втулках (63), закрепленных на раме (21), при этом вертикальные валы (62) снабжены в верхней части одинаковыми резьбами (162), взаимодействующими с гайками (64), которые закреплены на боковых кронштейнах (65) верхней пластины (206) первого оборачивающего шпинделя (6) так, что при изменении расстояния между транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана (7), расстояние от верхней пластины (206) указанного шпинделя (6) до нижней неподвижной пластины (106) также автоматически изменяется, приходя в соответствие с размерами продукта, подлежащего упаковке.

17. Устройство по п.16, в котором между указанной жесткой передачей (59) и синхронизирующим валом (60) установлено устройство сцепления - расцепления для освобождения указанного вала с целью подготовки его для заданного точного поворота, необходимого для более точной подгонки размеров первого оборачивающего шпинделя (6) к размерам подлежащего упаковке продукта (Р).

18. Устройство по любому из пп.4-14, 16, 17, в котором на наружных сторонах боковых заворачивающих устройств (9, 9'), функционирующих внутри опрокидывающего барабана (7), закреплены стержни (109, 109'), установленные с возможностью скольжения с ручным регулированием внутри трубок (209, 209'), закрепленных другим концом на внутренней поверхности боковых панелей (207, 207') опрокидывающего барабана (7).

19. Устройство по п.15, в котором на наружных сторонах боковых заворачивающих устройств (9, 9'), функционирующих внутри опрокидывающего барабана (7), закреплены стержни (109, 109'), установленные с возможностью скольжения с ручным регулированием внутри трубок (209, 209'), закрепленных другим концом на внутренней поверхности боковых панелей (207, 207') опрокидывающего барабана (7).

20. Устройство по п.4, отличающееся тем, что с разгрузочной стороны опрокидывающего барабана (7) под его нижним транспортером установлена штанга с присосами для сохранения выступающей нижней части (104) оберточного листа в натянутом состоянии так, что она правильно располагается на части указанного листа, уже обернутого вокруг продукта, пока сборка не выгружена из опрокидывающего барабана.

21. Устройство по п.4, в котором содержит расположенные по ходу движения и в одной плоскости с транспортерами (8, 8') опрокидывающего барабана (7) два горизонтальных ленточных транспортера (11, 11'), которые выполнены регулируемыми для обеспечения соответствия размерам упаковки, причем указанные ленточные транспортеры расположены параллельно один над другим и снабжены электроприводом так, чтобы внутренние ветви ленточных транспортеров двигались в сторону от барабана со скоростью, равной скорости транспортеров (8, 8') опрокидывающего барабана, при этом между указанными транспортерами, сбоку от них и на уровне опрокидывающего барабана (7) расположено продольное складывающее средство (13), содержащее примыкающую к барабану часть (113), установленную в направляющих с возможностью горизонтального перемещения посредством соответствующего привода, и неподвижную заднюю часть (213), при этом устройство снабжено средством, обеспечивающим после выгрузки продукта из опрокидывающего барабана (7) перемещение указанной подвижной части (113) загибающего устройства (13) в направлении края заворачивающих устройств (9, 9') барабана (7) так, чтобы указанная подвижная часть (113) загибающего устройства (13) охватывала наружные части заворачивающих устройств для облегчения последующего продвижения продукта с оберточным листом в процессе его выгрузки из указанного барабана (7).

22. Устройство по п.21, в котором в ленте нижнего ленточного транспортера (11) имеется промежуточное поперечное окно, образованное огибанием указанной лентой множества параллельных роликов (14), а поперек указанного окна расположена термосклеивающая панель (15), установленная с возможностью подъема и опускания с помощью подходящего средства, обеспечивая взаимное скрепление двух перекрывающихся частей оберточного листа, который заворачивает продукт в трубку, с использованием в качестве опорного валика одного из рулонов бумаги, образующих указанный продукт, при этом устройство содержит средство для временной остановки ленточных транспортеров (11, 11') при достижении транспортируемым продуктом правильного положения относительно указанной термосклеивающей панели.

23. Устройство по п.22, в котором с боков ленточных транспортеров (11, 11') установлены неподвижные устройства (16, 17) загиба для загибания предварительно согнутых боковых полей вертикальной отбортовки, загибая при движении продукта сначала нижнее боковое поле горизонтальной отбортовки (304), а затем противоположное верхнее боковое поле (304).

24. Устройство по п.23, в котором за указанной парой ленточных транспортеров (11, 11') по ходу движения продукта в одной плоскости с нижним ленточным транспортером (11) установлен горизонтальный транспортер (18), имеющий те же направление и скорость подачи, а с боков указанного горизонтального транспортера (18) расположены два параллельных транспортера (19) с вертикально расположенной осью, между которыми расположены источники тепла (20), обеспечивающие термосклейку перекрывающихся боковых полей упаковки удерживаемого продукта, при этом группа из трех указанных транспортеров синхронизирована и выполнена с возможностью перемещения продукта без скольжения.