УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СОЛОМИНОК НА КОНТЕЙНЕРЫ Российский патент 2012 года по МПК B65B61/18 B65B61/20 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для нанесения соломинок для напитков на готовые упаковочные контейнеры, содержащему вращательное средство привода для непрерывных лент соломинок для напитков, завернутых в защитные кожухи, направляющие для лент соломинок для напитков и соломинок для напитков, конвейер для упаковочных контейнеров, средство отделения соломинок для напитков от ленты, а также средство нанесения соломинки для напитков на боковую стенку упаковочного контейнера.

Уровень техники

Многие перерабатываемые упаковки одноразового использования для напитков изготавливаются так называемых порционных объемов, предназначенных для потребления непосредственно из упаковки. Большинство этих упаковок снабжены соломинкой для напитков в защитном кожухе или оболочке, которая закреплена на одной боковой стенке упаковки. Упаковки, которые могут иметь параллелепипедную или тетраэдальную форму, изготавливаются из многослойной ламинированной бумаги или картона, с различными слоями из термопластических материалов или возможно алюминиевой фольги (Alifoil). На одной стенке упаковки, чаще всего верхней или топовой стенке, штамповано отверстие во внутреннем слое, и это отверстие закрывается оставшимися слоями ламинированного материала, что делает возможным вскрытие отверстия соломинкой для напитков, которая сопутствует упаковочному контейнеру, и тем самым потребить напиток, заключенный в упаковке.

В данном уровне техники долго существовали машины, которые наносили соломинки для напитков в их защитных кожухах, которые переносились через машину. Одна такая машина, например, описана в шведском описании SE-424847 изобретения к патенту. Эти машины работают так, что лента непрерывных кожухов соломинок для напитков, содержащих соломинки для напитков, направляется к и вокруг средства привода. Смежно средству привода расположены устройства нарезания ленты соломинок для напитков на отдельные соломинки для напитков, заключенные в защитный кожух или оболочку, и средство для нанесения соломинки для напитка на боковую стенку упаковочного контейнера, причем упаковочный контейнер подается на конвейере через машину. Упаковочный контейнер, до нанесения, снабжается так называемым термоплавким клеем. Термоплавкий клей, который состоит из расплавленного пластика, приклеивается к кожуху соломинки для напитков и удерживает ее на месте, когда она устанавливается. Для того чтобы отделить каждую соломинку для напитков и нанести соломинку для напитков на упаковку, средство привода должно работать прерывисто или на малой скорости, и конвейер должен подавать упаковки либо прерывисто, либо с малой скоростью при каждом нанесении.

Другое устройство для нанесения соломинок для напитков раскрыто в EP1042172, в котором рычаги, которые смонтированы на эксцентриковых валах, перемещают вниз средство привода и захватывают соломинку для напитков. Затем рычаги отводят соломинку для напитков и наносят ее на упаковочный контейнер. Эксцентриковые валы расположены так, что рычаги, при нанесении соломинок для напитков, сопровождают упаковочный контейнер. В результате нет необходимости останавливать конвейер при нанесении соломинок для напитков. Однако устройство и конструкция, включающая в себя рычаги, помещенные на эксцентриковые валы, относительно тяжела и не может использоваться на больших скоростях. С сегодняшними самыми современными и более быстрыми фасовочными машинами, на которых изготавливаются упаковочные контейнеры, увеличилась потребность в разработке более быстрых машин для нанесения соломинок для напитков.

Краткая сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является исполнение устройства для нанесения соломинок для напитков на упаковочные контейнеры, которое может работать более быстро, поскольку как средство привода, так и конвейер работают непрерывно и устройство и конструкция упрощены.

Эта и другие задачи, по крайней мере, частично были достигнуты посредством настоящего изобретения в том, что устройству типа, описанного путем введения, были даны отличительные признаки, как указано в отличительной части прилагаемого пункта 1 формулы изобретения.

Устройство для нанесения соломинок для напитков на готовые упаковочные контейнеры содержит средство привода для непрерывных лент соломинок для напитков, завернутых в защитные кожухи или оболочки, конвейер для подачи упаковочных контейнеров через устройство нанесения соломинок для напитков, средство для отделения соломинок для напитков от ленты, а также средство для нанесения соломинки для напитков на боковую стенку упаковочного контейнера. Средство для нанесения соломинки для напитков включает в себя, по меньшей мере, один эксцентрик, который расположен с эксцентриситетом на валу, который смонтирован смежно средству привода, причем эксцентрик, во время вращения вала, перемещается из внутренней позиции в наружную позицию, причем соломинка для напитков захватывается во внутренней позиции и наносится на упаковочный контейнер в наружной позиции. В результате будет исполнено устройство нанесения, которое вращением вала, снабженного эксцентриком, может работать на больших скоростях.

Предпочтительным вариантам выполнения настоящего изобретения далее даны отличительные признаки, как указано в прилагаемых зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание сопровождающих чертежей

Один предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения сейчас будет описан более подробно ниже, со ссылкой на сопровождающие чертежи. На сопровождающих чертежах:

Фиг.1 - подробный чертеж в перспективе центральных частей устройства, согласно настоящему изобретению;

Фиг.2a и 2b - вид сбоку и вид сверху, где эксцентрики в устройстве для нанесения соломинок для напитков расположены во внутренней позиции; и

Фиг.3a и 3b - вид сбоку и вид сверху, где эксцентрики в устройстве расположены в наружной позиции нанесения.

Сопровождающие чертежи показывают только те детали, которые существенны для понимания настоящего изобретения, и оставшиеся части устройства нанесения, которые хорошо известны специалисту в данной области техники, были опущены.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения

Ссылаясь на чертежи, Фиг.1 изображает центральные части устройства 100 для нанесения соломинок для напитков, с включенными в него компонентами, которые являются необходимыми для работы устройства. Устройство включает в себя средство 1 привода, так называемый подающий барабан. К средству 1 привода подается непрерывная лента 2 для соломинок 3 для напитков в защитных кожухах или оболочках. Соломинки 3 для напитков подаются промежуточными направляющими, которые не показаны на чертежах, а также направляющими (не показаны), окружающими средство 1 привода и неподвижно удерживающими ленту 2 соломинок для напитков и соломинки 3 для напитков у средства 1 привода. На его периферийной поверхности средство 1 привода обнаруживает некоторое количество желобов 6, каждый из которых предназначен для соломинки 3 для напитков. Количество желобов 6 на средстве 1 привода зависит от толщины и формы соломинки 3 для напитков. Таким образом, средство 1 привода, предназначенное для прямых или раздвижных соломинок 3 для напитков, может иметь семнадцать желобов 6 на его поверхности, в то время как средство 1 привода для U-образных соломинок 3 для напитков может иметь двенадцать желобов 6. Количество желобов может быть изменено, если используется средство привода с большим или меньшим диаметром. Средство 1 привода приводится в движение первым серводвигателем (не показан).

Между каждым желобом 6 на периферической поверхности средства 1 привода расположен паз 7. Паз 7 предназначен для принятия устройства 8 для отделения соломинок 3 для напитков от ленты 2 соломинок для напитков. Устройство 8 для отделения соломинок 3 для напитков в виде ножа 9 неподвижно закреплено в держателе 10. Нож 9 с его держателем 10 закреплены на эксцентриковом валу 11. Более того, устройство 8 включает в себя направляющую 13, которая прикреплена к опорному рычагу 14. Опорный рычаг 14 установлен на оси 15 средства 1 привода и обеспечивает, что направляющая 13 непрерывно удерживает нож 9 направленным к центру средства 1 привода. Эксцентриковый вал 11 расположен на приводном шкиве 12, который приводится в движение двигателем (не показан), который может быть тем же двигателем, который приводит в движение средство 1 привода. В таком случае, редуктор располагается между средством 1 привода и приводным шкивом 12 так, что, например, приводной ремень приводит в движение средство 1 привода и приводной шкив 12 посредством шкивов различных размеров.

Устройство дополнительно включает в себя устройство 30 для нанесения соломинки 3 для напитков на боковую стенку 18 упаковочного контейнера. Устройство 30 для нанесения соломинок для напитков включает в себя один, два или более эксцентриков 31a, 31b, каждый из которых в показанном варианте выполнения установлен на его по существу вертикальном валу 32a, 32b, как показано на Фиг.2a и 2b. По меньшей мере, один вал 32a, 32b может приводиться в движение непосредственно вторым серводвигателем (не показан) и в случае использования более одного эксцентрика, вал для этого эксцентрика может приводиться в движение опосредованно вторым серводвигателем, с помощью кинематической передачи известного уровня техники, например зубчатой передачи, приводного ремня или подобного (не показаны). Эксцентрики 31a, 31b расположены немного смещенными относительно оси вращения 35 валов 32a, 32b, смотри Фиг.2a.

По его диаметру средство 1 привода снабжено, по меньшей мере, одним периферийным желобом 33a, 33b, смотри Фиг.2b, чтобы вмещать в него, по меньшей мере, один эксцентрик 31a, 31b. Эксцентрик 31a, 31b установлен так, чтобы независимо от вращения он свободно перемещался от средства 1 привода и так, чтобы во внутренней позиции он находился радиально внутри позиции соломинки 3 для напитков, которую необходимо нанести, и так, чтобы эксцентрик 31a, 31b в наружной позиции мог перемещать соломинку 3 для напитков до контакта с боковой стенкой упаковочного контейнера, смотри Фиг.2a и 2b. Периферийный желоб 33a, 33b расположен так, чтобы средство 1 привода состояло из цилиндрического участка меньшего диаметра.

Первый серводвигатель (не показан) приводит в движение средство 1 привода, и, в свою очередь, средство 1 привода подает соломинки 3 для напитков, которые смонтированы на ленте 2 соломинок для напитков. Этот первый серводвигатель приводит в движение средство 1 привода с помощью приводного ремня, но другие системы кинематической передачи возможны, например фрикционный привод или привод зубчатой передачи. Обычно, редуктор расположен в связи с кинематической передачей, так чтобы средство привода могло работать на управляемой, низкой скорости, несмотря на приведение в движение двигателем на большой скорости.

Смежно средству 1 привода расположен конвейер 23 и переносит готовые упаковки от упаковочной и фасовочной машины к машине для упаковки в картонную тару или подобному, где применимо. Упаковкам придается определенная ориентация, и они управляются относительно точно, чтобы пройти средство привода в хорошо организованном порядке и на определенном расстоянии от него.

Средство 1 привода, которое выполнено с возможностью непрерывного вращения, является главным узлом в устройстве. Именно средство 1 привода переносит соломинки 3 для напитков с того момента, когда лента 2 непрерывных соломинок 3 для напитков, обернутых в кожухи или оболочки, подается в устройство некоторым количеством промежуточных направляющих (не показаны на чертежах), вокруг периферийной поверхности средства 1 привода, мимо устройства 8 для отделения к устройству 30 для нанесения. Устройство 8 для отделения соломинок 3 для напитков приводится в движение зубчатой передачей от серводвигателя, который приводит в движение средство 1 привода, которая зависит от количества желобов 6 на периферийной поверхности средства 1 привода. Таким образом, передаточное отношение для прямых соломинок 3 для напитков может составлять 17:1, и передаточное отношения для U-образных соломинок 3 для напитков может составлять 12:1, так чтобы одна соломинка для напитков была отделена во время вращения, необходимого для нанесения средством 1 привода одной соломинки для напитков на один упаковочный контейнер 17. Другие отношения естественно возможны.

Устройство 8 для отделения соломинок 3 для напитков от ленты 2 выполняет два относительных перемещения во время каждой последовательности отделения. С одной стороны, нож 9 совершает возвратно-поступательное движение радиально относительно средства 1 привода и в паз 7. С другой стороны, устройство 8 отделения должно сопровождать по существу непрерывно вращающееся средство 1 привода во время выполнения последовательности отделения. Оба этих перемещения исполняются посредством приводного шкива 12 и эксцентрикового вала 11, расположенного с эксцентриситетом на нем. Как только последовательность отделения завершена, и нож 9 отделил одну соломинку 3 для напитков в ее защитном кожухе или оболочке от непрерывной ленты 2, устройство 8 отделения возвращается в его начальное положение и остается там, ожидая новую последовательность отделения.

Тангенциально относительно средства 1 привода перемещается конвейер 23, который переносит через устройство упаковочные контейнеры 17, которые необходимо снабдить соломинками 3 для напитков. Конвейер или конвейерная лента 23 перемещается на большой скорости, которая синхронизирована со скоростью остальных компонентов устройства. До того как упаковочные контейнеры 17 попадут к средству 1 привода, они снабжаются на их боковой поверхности 18 некоторым количеством, предпочтительно двумя, каплями клея, который состоит из так называемого термоплавкого клея. Капли термоплавкого клея предназначены для приклеивания к и, как только они были установлены, удерживания соломинки 3 для напитков в ее защитном кожухе или оболочке, у боковой стенки 18 упаковочного контейнера 17.

Устройство 30 для нанесения соломинок 3 для напитков на боковые стенки упаковочных контейнеров 17 вращается, по меньшей мере, вокруг одного эксцентрика 31a, 31b так, чтобы он перемещался из его внутренней позиции в его наружную позицию. Во время этого смещения эксцентрик 31a, 31b увлечет за собой соломинку 3 для напитков, которая была помещена радиально наружу внутренней позиции эксцентрика 31a, 31b в результате вращения средства 1 привода в наружную позицию. Когда эксцентрик находится в его наружной позиции, соломинка 3 для напитков вдавливается на место на упаковочном контейнере, который расположен на конвейерной ленте и который на его боковой стороне снабжен одной или более каплями термоплавкого клея. Затем готовая упаковка уносится конвейером 23, новая упаковка подается и снабжается термоплавким клеем, новая соломинка 3 для напитков подается средством 1 привода и эксцентрик вращается и снова наносит соломинку 3 для напитков на упаковочный контейнер. Перемещение соломинки 3 для напитков по существу осуществляется прямо от средства 1 привода, под прямыми углами к его оси, когда она перемещается эксцентриком 31a, 31b. В конце перемещения эксцентрика 31a, 31b соломинка для напитков на короткое время будет сопровождать эксцентрик и затем переместится в направлении перемещения упаковки 17. Это облегчает нанесение соломинок 3 для напитков.

Вышеописанный порядок действий требует синхронизации ряда перемещений. Весь процесс начинается тем, что фотоэлемент или аналогичный датчик распознает присутствие упаковочного контейнера 17. Затем на первом этапе термоплавкий клей наносится на боковую стенку 18 контейнера с помощью устройства нанесения термоплавкого клея (не показан). Затем контейнер подается конвейером 23 в правильное положение впереди средства 1 привода. Когда это положение подтверждено, другим датчиком (не показан) серводвигатель для вала 32a, 32b приводится в действие для нанесения соломинки 3 для напитков. Эксцентрик 31a, 31b направляется из его внутренней позиции в его наружную позицию и затем захватывает соломинку для напитков. Затем средство 1 привода приводится в движение для подачи новой соломинки для напитков. Совместно с этим вращением, устройство для отделения будет приводиться в действие, чтобы отделить соломинку 3 для напитков от ленты соломинок для напитков. Этот порядок действий должен быть выполнен до того как соломинка для напитков может быть нанесена на контейнер, но может выполняться немного ранее, так чтобы некоторое количество соломинок для напитков лежали отделенными в желобах 6 в средстве 1 привода.

Синхронизация этих различных этапов приведения в движение и приведение в действие управляется автоматической системой (не показана), которая более того получает данные от различных датчиков в отношении текущего положения следующего упаковочного контейнера. Это является необходимым применительно к нанесению термоплавкого клея на боковую стенку упаковочного контейнера, и применительно к нанесению соломинки для напитков. Два серводвигателя, для средства 1 привода и устройства 30 для нанесения соломинок для напитков, таким образом, целиком и полностью синхронизированы посредством программного обеспечения. Конвейер 23 может быть синхронизирован со средством 1 привода и устройством 30 для нанесения соломинок для напитков, но также может быть полностью независимым. Взамен устройство нанесения соломинки для напитков затем реагирует на сигналы датчиков, что показывает где находится соответствующая упаковка.

Предпочтительно, если упаковочная и фасовочная машина снабжена устройством позиционирования (не показано), для того чтобы, насколько возможно, точно ориентировать упаковки аналогичным образом каждый раз. Затем соломинка для напитков может быть нанесена в той же позиции на всех упаковках, то есть на панельной или боковой стенке 18, предназначенной для этой цели.

Как видно из предшествующего описания, настоящее изобретение исполняет устройство для нанесения соломинок 3 для напитков на упаковочные контейнеры 17 с высокой скоростью, поскольку и средство 1 привода, и конвейер 23 перемещаются по существу непрерывно, и где устройство и конструкция просты и перемещающиеся части имеют небольшую массу. Средство привода и другие включенные в состав части также могут приводиться в движение прерывисто и с переменными скоростями в ответ на сигналы от различных датчиков. В случае большого потока упаковок через устройство нанесения соломинок для напитков, оно будет работать более или менее непрерывно, в то время как в случает малого потока оно будет работать когда необходимо и с меньшей скоростью средства 1 привода. Устройство 30 для нанесения соломинок 3 для напитков, в одном варианте выполнения, перемещается со скоростью, адаптированной к скорости конвейера 23.

Устройство 30 для нанесения соломинок для напитков на упаковочные контейнеры 17 полностью свободно перемещается от средства 1 привода, и эксцентриковые валы 32a, 32b выполняют по существу вращательное перемещение. Это преобразуется в радиальное направление соломинки для напитков, в результате расположения эксцентрика на валу. Этот эксцентрик имеет небольшую массу, что делает возможным приводить его в движение с большой скоростью, без чрезмерно больших сил инерции.

Устройство содержит средство привода для непрерывных лент из соломинок для напитков, завернутых в защитные кожухи или оболочки, конвейер для перемещения упаковочных контейнеров через устройство нанесения соломинок, средство для отделения соломинок от ленты и средство для нанесения соломинки на боковую стенку контейнера. Средство для нанесения соломинки содержит, по меньшей мере, один эксцентрик, расположенный с эксцентриситетом на валу, смонтированным смежно средству привода. При этом эксцентрик во время вращения вала перемещается из внутреннего положения в наружное положение, захватывая соломинку, и наносит ее на контейнер. Изобретение обеспечивает повышение производительности и упрощение конструкции. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (100) для нанесения соломинок (3) для напитков на готовые упаковочные контейнеры (17), содержащее средство (1) привода для непрерывных лент (2) из соломинок (3) для напитков, завернутых в защитные кожухи или оболочки, конвейер (23) для перемещения упаковочных контейнеров (17) через устройство (100) нанесения соломинок для напитков, средство (8) для отделения соломинок (3) для напитков от ленты (2) и средство (30) для нанесения соломинки (3) для напитков на боковую стенку (18) упаковочного контейнера (17), отличающееся тем, что средство (30) для нанесения соломинки (3) для напитков содержит, по меньшей мере, один эксцентрик (31а, 31b), который расположен с эксцентриситетом на валу (32а, 32b), который примыкает к средству (1) привода, причем при вращении вала (32а, 32b) упомянутый эксцентрик (31а, 31b) перемещается из внутреннего положения в наружное положение, при этом соломинка (3) для напитков захватывается во внутреннем положении и наносится на упаковочный контейнер (17) в наружном положении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство (8) для отделения соломинок (3) для напитков, по меньшей мере, периодически перемещается совместно с упомянутым средством (1) привода так, чтобы отделение могло проходить без нарушения или замедления движения средства (1) привода.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство (8) для отделения соломинок (3) для напитков состоит из ножа (9) и держателя (10) для него, которые закреплены на эксцентриковом валу (11), который смонтирован с эксцентриситетом на приводном шкиве (12), и направляющей (13, 14), установленной вокруг центра (15) вращения упомянутого средства (1) привода, в которой держатель (10) и, таким образом, нож (9) постоянно удерживаются направленными к центру средства (1) привода.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба эксцентрика (31а, 31b) имеют одинаковый эксцентриситет.

5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что каждое из упомянутого средства (1) привода и упомянутого средства (30) для нанесения соломинок (3) для напитков приводится в движение своим серводвигателем.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что серводвигатели для приведения в движение упомянутого средства (1) привода и упомянутого средства (30) для нанесения соломинок (3) для напитков синхронизированы с помощью автоматической системы.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство (1) привода обнаруживает на его периферийной поверхности желоба (6), каждый из которых предназначен для размещения соломинки (3) для напитков.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что упомянутое средство (1) привода выполнено с возможностью перемещения на расстояние одного желоба (6) для каждого упаковочного контейнера (17), который проходит через средство (1) привода.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая для ленты (2) из соломинок для напитков расположена смежно средству (1) привода так, чтобы лента (2) из соломинок для напитков охватывала более четверти окружности средства (1) привода.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая для отделенных соломинок (3) для напитков расположена между ножом (9) и эксцентриками (31а, 31b) так, чтобы соломинки (3) для напитков оставались в желобах (6), предназначенных для них, до того времени, как соломинки (3) для напитков наносятся на боковую стенку (18) упаковочного контейнера (17).

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство (1) привода снабжено, по меньшей мере, одним периферийным желобом (33а, 33b), в который смонтированный с эксцентриситетом эксцентрик (31а, 31b) свободно перемещается от упомянутого средства (1) привода.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эксцентрик (31а, 31b) в конце своего контакта с соломинкой (3) для напитков во время нанесения на упаковочный контейнер (17), по меньшей мере, частично приводит в движение соломинку для напитков в направлении, которое соответствует направлению перемещения упаковочного контейнера (17) на конвейере (23).