УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ЗАВОРАЧИВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ Российский патент 2011 года по МПК B65G47/84 B65B35/16 B65B35/26 B65B35/58 

Настоящее изобретение относится к области упаковки и, в частности, к устройству позиционирования заворачиваемого изделия, например, для передачи с транспортера на подъемный и упаковочный механизм оберточной машины шоколадных конфет, даже очень нежных и относительно объемных (куполообразных), таких как вишня с ликером, покрытая шоколадом (так называемая "вишня в шоколаде"), которую традиционно заворачивают в виде, по эстетическому восприятию аналогичном конфете с верхней закруткой.

Предшествующий уровень техники

В известной неспециализированной оберточной машине для упаковки различных видов изделий, таких как шоколадные конфеты, необходимо использование захватных устройств клещевого типа (зажимов), установленных на барабанах с вертикальной осью.

Указанные известные барабаны имеют тот недостаток, что ориентируют изделия способом, не подходящим для оберточных машин, предназначенных для упаковки таких конфет, как покрытая шоколадом вишня с ликером.

Другой недостаток известных барабанов состоит в том, что их устройство может сделать невозможным автоматическое позиционирование оберточного материала над изделием, так как в них не остается достаточно места для элементов, предназначенных для указанного позиционирования.

Еще один недостаток указанных известных зажимных барабанов состоит в том, что они могут иметь избыточное усилие захвата и в них может нарушаться синхронность выполнения операций с риском повреждения заворачиваемых изделий и самой оберточной машины.

Раскрытие изобретения

В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства позиционирования заворачиваемого изделия, которое может быть установлено на оберточную машину известного типа для достижения возможности заворачивания таких конфет, как покрытая шоколадом вишня с ликером.

Другой целью является создание устройства, приспособленного для позиционирования заворачиваемого изделия таким образом, чтобы оставлять пространство для перемещения элементов, размещающих оберточный материал над изделием.

Еще одной целью изобретения является создание устройства с плавным перемещением для предотвращения повреждения заворачиваемого изделия и свободного от риска нарушения синхронности в работе и последовательности операций.

Еще одной целью изобретения является создание надежного, быстродействующего и простого устройства, пригодного также для заворачивания изделий разного размера и свойств.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - схематический частичный вид в плане устройства позиционирования заворачиваемого изделия по настоящему изобретению, на котором удалены некоторые детали для лучшего рассмотрения других;

на фиг.2 - вид сбоку устройства с фиг.1, на котором некоторые детали удалены с целью упрощения изображения;

на фиг.3 - вид сбоку устройства с фиг.1 в разрезе осевой плоскостью;

на фиг.4 и 5 - увеличенный вид соответствующих частей устройства с фиг.3.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретения

На фиг.1-5 ссылочное обозначение 1 относится к устройству позиционирования заворачиваемого изделия 2.

Изделием может быть вишня с ликером, покрытая шоколадом, (т.е. куполообразным), и оно может позиционироваться устройством 1 при передаче на показанную известную оберточную машину с целью приспособления ее для работы с изделиями типа вишня с ликером, покрытая шоколадом, и (или) различными типами оберточного материала. Устройство 1 может быть, например, использовано как барабан с вертикальной осью в указанных известных машинах.

Альтернативно устройство, приводимое в действие соответствующим образом, может быть связано со специализированной машиной или введено между двумя машинами или между транспортером и оберточной машиной, что не показано.

В общем устройство может быть использовано для многих видов продукции, пищевой и не пищевой, и может быть использовано также в установке, отличной от оберточной машины. Устройство 1 содержит основание 3, расположенное горизонтально и приблизительно имеющее форму диска или, как показано на чертежах, форму вертикального многогранника с регулярной базой.

Основание 3 закреплено по центру, например, за счет связи с вертикальным поворотным валом 4, в нижней части которого установлена шестерня 50 для передачи вращательного движения на поворотный вал 4. Альтернативно этот вал может быть связан с шаговым приводом 50, сообщающим валу заданное угловое перемещение по определенной программе.

Устройство 1 снабжено восемью зажимными приспособлениями 5, причем указанное число может изменяться от четырех до шестнадцати и более. Указанные зажимные приспособления связаны и поворачиваются с основанием 3, размеры которого зависят от числа этих приспособлений. Каждое из зажимных приспособлений снабжено двумя губками 6, 7, форма которых соответствует противоположным сторонам заворачиваемого изделия, например, как показано, выпуклой вершине и общему плоскому основанию покрытой шоколадом вишни с ликером.

Каждое из зажимных приспособлений 5 имеет соответствующее средство 8 раскрывания (раскрывания-закрывания), предназначенное для захвата и освобождения изделия 2, и связано с основанием 3 с помощью соответствующего поворотного средства 9.

Указанные поворотные средства 9 введены для поворота соответствующих зажимных приспособлений 5 и изделий, закрепленных в них, вокруг почти радиальной оси, проходящей горизонтально и пересекающей ось вала 4.

Поворотные средства 9 каждого зажимного приспособления 5 содержат поворотный элемент 10, связанный с основанием 3 с помощью первого соединительного средства 11, снабженного подшипниками 30 для свободного вращения указанного поворотного элемента 10 вокруг радиальной оси.

Поворотный элемент 10 снабжен зубчатой передачей 12 для поворота вокруг радиальной оси и имеет опорное средство 13 для зажимных приспособлений 5, которым они передают указанное вращательное движение.

Каждая первая губка 6, приспособленная для сопряжения с выпуклой вершиной покрытой шоколадом вишни с ликером, установлена на наружном конце L-образного рычага 14, шарнирно закрепленного по центру на первой оси 16 и снабженного у своего противоположного конца первым сочленением 17 с открытыми прорезями для вхождения в них штырька 18 второго сочленения, имеющего форму, приспособленную для вхождения в прорези на наружном конце стержневого элемента 19 средства 8 раскрывания, перемещаемого в осевом направлении с помощью первого кулачкового средства 20.

Первая ось 14 фигурного рычага входит в углубление 15 опорного средства 13 поворотного элемента 10.

Вторая губка 7, приспособленная для сопряжения с основанием покрытой шоколадом вишни с ликером или с заворачиваемым изделием, закреплена с помощью винтов, входящих в резьбовые отверстия 51 опорного средства 13, жестко соединенного с поворотным элементом 10.

Альтернативно в изобретении предусмотрена возможность того, что вторую губку 7 также можно покачивать и приводить в движение стержневым элементом 19 средства 8 раскрывания. В указанном альтернативном варианте открытие и закрывание зажимного приспособления 5 выполняется за счет взаимного удаления и сближения обеих губок 6, 7.

Стержневой элемент 19 скользит в осевой полости 21 поворотного элемента 10. Указанная осевая полость 21 может быть снабжена скользящим и (или) поворотным средством 52, содержащим, например, вкладыш и (или) подшипник для снижения трения при движении стержневого элемента. Внутренний и наружный края внешнего конца поворотного элемента 10 могут быть снабжены свободными уплотнениями 53 для предотвращения попадания порошка или грязи.

Внутренний конец каждого стержневого элемента 19 средства 8 раскрывания связан с возможностью свободного вращения с соединительным средством 22, снабженным свободно вращающимся колесом, взаимодействующим с первым кулачковым средством 20.

Соединительное средство 22 не может поворачиваться вместе с поворотным элементом 10 и имеет возможность движения только в радиальном направлении за счет радиального штырька 24, связанного с соединительным средством 22 и скользящего в корпусе (не показан), выполненном воедино с основанием 3, или, альтернативно, связанным с корпусом.

Зубчатая передача 12 поворотного элемента 10 содержит первое зубчатое колесо, взаимодействующее с соответствующим зубчатым сектором, закрепленным на конце соответствующего качающегося рычага 32, на другом конце которого находится свободное (свободно вращающееся) колесо 33, помещенное между боковыми стенками паза 34 второго кулачкового средства 35 и приводимое в движение в поворотном средстве 36, коаксиальном относительно поворотного вала 4.

Первое зубчатое колесо зубчатой передачи 12 и соответствующий зубчатый сектор 31 выполнены коническими.

Качающийся рычаг 32 по центру шарнирно закреплен на оси 37 поворота на втором соединительном средстве 38, жестко зафиксированном на основании 3.

Первое кулачковое средство 20 содержит профилированную стенку 41, имеющую замкнутую кольцеобразную поверхность или другими словами трубчатую профилированную стенку с вертикальной образующей, параллельной относительно оси поворотного вала 4. Профилированная стенка 41 сопряжена со свободно вращающимся колесом 23, катящимся по поверхности профилированной стенки 41, причем последняя перемещается поворотным элементом 36 по окружности и параллельно поворотному валу 4.

Радиальный штырек 24 служит направляющей пружины пружинного средства 42, например спирального типа, сжатого между соединительным средством 22 и опорой 3.

Устройство 1 может содержать вторую пружину (не показана), расположенную противоположно от упомянутого пружинного средства относительно стержневого элемента 19.

Указанная вторая пружина действует согласовано с пружинным средством 42 между соединительным средством 22 и фиксированной точкой относительно дискового основания.

Вторая пружина и пружинное средство совместно создают результирующую силу, действующую вдоль оси стержневого элемента 19.

Такое устройство первого кулачкового средства 20, соединительного средства 22, пружинного средства и второй пружины приводит к тому, что указанным пружинным средством и второй пружиной создается усилие закрывания каждого зажимного приспособления 5 или каждой первой губки 6, что таким образом устанавливается максимальное усилие закрывания губки, позволяющее также компенсировать возможный разброс по высоте изделия.

Очевидно, что в случае использования только пружинного средства 42 без второй пружины усилие закрывания первой губки 6 определяется упругостью соответствующего пружинного средства 42.

Поворотный элемент 36, в котором выполнены первое и второе кулачковые средства 20 и 35, соответственно, связан соединительным стержнем 55 с балансиром 39 и через последний - с кривошипно-шатунным приводом 40 или приводом кулачкового типа, попеременно сообщающим поворотному элементу противонаправленные вращательные движения.

Очевидно, что вращательное движение поворотному элементу 36 можно сообщать различными средствами, связанными с валом 4 или независимыми от него.

Губки 6, 7 снабжены соответствующими боковыми креплениями 43, 44 для соединения с фигурным рычагом 14 и опорным средством 13 поворотного элемента 10.

Боковые крепления 43, 44 снабжены элементами 45, 46 фиксации для соединения с фигурным рычагом 14 и резьбовым отверстием 51 опорного средства 13 поворотного элемента. Боковые крепления 43, 44 выполнены удлиненными и выступающими за губки 6, 7 по отношению радиальной оси вращения соответствующего поворотного элемента 10.

Указанное боковое смещение лежит в диапазоне от одной шестой до четырехкратного максимального размера изделия 2 и позволяет поднимать последнее в выходное положение U, в котором некоторый элемент (не показан) оберточной машины завернет изделие в оберточный материал вне объема, занятого устройством 1.

Возможное действие устройства 1 обеспечивает то, что открывание и закрывание губок и их поворот вокруг соответствующих радиальных осей управляются за счет профилей первого и второго кулачковых средств 20 и 35, соответственно, и кривошипно-шатунного привода 40 синхронно и независимо от вращения вала, что позволяет открывать и закрывать губки и в конечном итоге поворачивать их вокруг соответствующих радиальных осей также в тех случаях, когда опора неподвижна.

Изделие 2 при опорной базе, помещенной на транспортер (не показан), перемещается по нему до заданного загрузочного положения перед одним из зажимных устройств 5.

В этом загрузочном положении основание 3 неподвижно, зажимное приспособление 5 открыто средством 8 раскрывания, и губка, выставленная в положение, соответствующее положению опорной базы изделия, находится в нижнем горизонтальном положении. В этом положении на загрузочной позиции толкатель (известный, но не показанный) проталкивает изделие на нижнюю губку 7 под остающуюся открытой верхнюю губку.

Закрывание зажимного приспособления, выполняемое средством 8 раскрывания путем поворота вниз первой губки 6, приводит к захвату покрытой шоколадом вишни с ликером, которая, таким образом, поворачивается вокруг вертикальной оси опорной базы, например, на 90° и вокруг радиальной оси. Этот последний поворот, осуществляемый благодаря наличию выступа губок относительно поворотного элемента 10, как можно видеть, вызывает подъем изделия, что позволяет совместить его с оберточным материалом.

Преимущество настоящего изобретения заключается в создании устройства позиционирования заворачиваемого изделия, которое может быть использовано в известных оберточных машинах для достижения основной цели, состоящей в возможности заворачивания конфет типа покрытой шоколадом вишни с ликером,.

Другое преимущество заключается в создании малогабаритного устройства, оставляющего пространство для элементов, приспособленных для позиционирования оберточного материала над заворачиваемым изделием.

Еще одно преимущество заключается в создании устройства с плавными перемещениями элементов, чтобы не повредить заворачиваемое изделие и устранить риск нарушения синхронности в работе и последовательности операций.

Другое преимущество заключается в создании надежного, быстродействующего и относительно простого устройства, пригодного для использования с различными типами машин для обращения с продуктами, пищевыми и не пищевыми.

Устройство применяется для передачи конфет с транспортера к оберточной машине. Устройство содержит горизонтальное основание (3), закрепленное по центру на вертикальном поворотном валу (4), и снабжено зажимным приспособлением (5), связанным с основанием с возможностью поворота вместе с ним, губками (6, 7) и средством (8) раскрывания, связанным с губкой для захвата и освобождения изделия (2). Зажимное приспособление связано с основанием с помощью поворотного средства (9), предназначенного для вращения этого зажимного приспособления и тем самым изделия, закрепленного в нем, вокруг оси, расположенной радиально направлению по отношению к основанию. Обеспечивается улучшенное позиционирование и предотвращение повреждения заворачиваемого изделия, простота, надежность и быстродействие устройства. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство позиционирования заворачиваемого с помощью оберточной машины изделия (2), содержащее основание (3), закрепленное по центру на вертикальном поворотном валу (4) и снабженное по меньшей мере одним зажимным приспособлением (5), связанным с основанием (3) с возможностью поворота вместе с ним и снабженным по меньшей мере двумя губками (6, 7) и средством (8) раскрывания, связанным по меньшей мере с одной из губок (6, 7) для обеспечения захвата и освобождения изделия (2), отличающееся тем, что по меньшей мере одно зажимное приспособление (5) связано с основанием (3) посредством соответствующего поворотного средства (9), предназначенного для поворота указанного по меньшей мере одного зажимного приспособления (5) и закрепленного в нем изделия вокруг оси, направленной приблизительно по радиусу основания (3), причем при нахождении изделия в заданном загрузочном положении, обращенным к по меньшей мере одному зажимному приспособлению, оно располагается между открытыми губками (6, 7) зажимного приспособления, и губки захватывают его при закрывании по меньшей мере одной из губок (6, 7), выполняемом средством (8) раскрывания, а основание (3) и поворотное средство (9) способны поворачивать по меньшей мере одно зажимное устройство (5) и изделие (2) соответственно вокруг вертикальной оси и радиальной оси основания до тех пор, пока изделие не достигнет заданного положения и заданной разгрузочной ориентации, при достижении которых средство (8) раскрывания открывает по меньшей мере одну из губок (6, 7), высвобождая изделие, правильным образом расположенное для успешного выполнения дальнейших операций.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поворотное средство (9) содержит поворотный элемент (10), связанный с основанием (3) с помощью первого соединительного средства (11), снабженного подшипниками (30) для свободного вращения этого поворотного элемента (10) вокруг радиальной оси, причем указанный поворотный элемент (10) снабжен зубчатой передачей для движения вокруг радиальной оси и опорным средством (13) для зажимного приспособления (5), которому они передают указанное вращение.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна первая губка (6) скреплена с одним концом фигурного рычага (14), шарнирно закрепленного по центру с возможностью поворота на первой оси (16) поворота и снабженного на противоположном конце первым сочленением (17), взаимодействующим со вторым сочленением (18) наружного конца стержневого элемента (19) средства (8) раскрывания, перемещаемого по оси первым кулачковым средством (20).

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что фигурный рычаг (14) шарнирно закреплен по центру у отверстия (15) для первой оси (16) поворота в опорном средства (13) поворотного элемента (10).

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что по меньшей мере одна губка (7) скреплена с опорным средством (13) поворотного элемента (10).

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что стержневой элемент (19) установлен с возможностью скольжения в осевой полости (21) поворотного элемента (10).

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что внутренний конец стержневого элемента (19) средства (8) раскрывания связан посредством подшипников с возможностью свободного вращения с соединительным средством (22), имеющим взаимодействующее с первым кулачковым средством (20) свободно вращающееся колесо (23) и ограниченным с возможностью только поступательного перемещения в радиальном направлении за счет по меньшей мере одного радиального штырька (24), скрепленного с указанным соединительным средством (22) с возможностью скольжения в корпусе, выполненном воедино с основанием (3), или, наоборот, скрепленного с корпусом.

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что зубчатая передача (12) поворотного элемента (10) содержит первое зубчатое колесо, взаимодействующее с соответствующим зубчатым сектором (31), закрепленным на конце соответствующего качающегося рычага (32), другой конец которого снабжен свободно вращающимся колесом (33), помещенным между боковыми стенками паза (34) второго кулачкового средства (35) и перемещаемым поворотным элементом (36), коаксиальным поворотному валу (4).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что качающийся рычаг (32) шарнирно закреплен по центру с возможностью поворота на соответствующей оси (37) поворота на втором соединительном средстве (38), жестко скрепленном с основанием (3).

10. Устройство по п.3, отличающееся тем, что первое кулачковое средство (20) содержит профилированную кольцеобразную стенку (41), сопряженную со свободно вращающимся колесом (23), внешним относительно указанной стенки (41), перемещаемой по окружности и параллельно поворотному валу (4) на поворотном элементе (36), коаксиальном поворотному валу (4).

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что радиальный штырек (24) служит направляющей для пружины пружинного средства (42), сжатого между соединительным средством (22) и основанием (3).

12. Устройство по пп.3 и 11, отличающееся тем, что пружинное средство (42) обеспечивает упругий контакт между первой губкой (6) и продуктом.

13. Устройство по п.8 или 10, отличающееся тем, что поворотный элемент (36) первого (20) и (или) второго (35) кулачкового средства связан через балансир (39) с кривошипно-шатунным приводом (40), сообщающим поворотному элементу попеременные противонаправленные вращательные движения.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что первое (20) или второе (35) кулачковые средства снабжены одним и тем же поворотным элементом (36).

15. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что губки (6, 7) снабжены соответствующими боковыми креплениями (43, 44) к фигурному рычагу (14) и опорному средству (13) поворотного элемента (10).

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что элементы (45, 46) фиксации боковых креплений (43, 44), предназначенные для скрепления с фигурным рычагом (14) и опорным средством (13), выступают относительно губок (6, 7) на расстояние, лежащее в диапазоне от одной шестой до учетверенного максимального размера изделия (2).

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере четыре зажимных приспособления (5), предпочтительно восемь.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание (3) имеет дискообразную или цилиндрическую форму и расположено горизонтально.