МАШИНА ДЛЯ ОБЕРТЫВАНИЯ ПРОДУКТОВ Российский патент 2015 года по МПК B65B11/32 B65B49/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к машине для обертывания продуктов.

Изобретение может успешно применяться для обертывания пищевых продуктов, например конфет, в том числе шоколадных конфет, плиток шоколада и т.п., однако эта область применения не ограничивает объем изобретения.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В известных оберточных машинах непрерывного действия передаточный барабан подает конфеты в упорядоченной последовательности к оберточному устройству.

Оберточное устройство содержит первый и второй конвейеры, которые вращаются непрерывно, соприкасаясь друг с другом в передаточном пункте, и определяют путь при обертывании.

Первый конвейер предназначен для соединения каждого продукта с листом оберточного материала и для частичного загибания листа вокруг продукта. После передачи продукта на второй конвейер лист оберточного материала загибается вокруг продукта, образуя трубчатую обертку.

В процессе перемещения продукта на втором конвейере по своему пути концы трубчатой обертки загибаются заданным образом.

Это осуществляется фальцевальными головками, которые установлены по ходу продукта за пунктом, где продукт передается с первого конвейера на второй.

Машины такого типа работают прерывисто, т.е. первый и второй конвейеры вращаются прерывисто, позволяя фальцевальным головкам выполнять во время остановки определенные операции.

Известные машины прерывистого действия имеют сравнительно низкую производительность.

Для устранения этого недостатка были созданы машины, работающие безостановочно, т.е. машины, у которых первый и второй конвейеры движутся непрерывно.

При такой конфигурации фальцевальные головки должны следовать за продуктом на пути его движения и перемещаться непрерывно и синхронно с первым и вторым конвейером.

Для этого требуются очень сложные и дорогие механизмы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является создание машины для обертывания продуктов, не имеющей недостатков известных машин.

Более конкретно, целью изобретения является создание машины для обертывания продуктов, простой по конструкции и недорогой, но не в ущерб высокой производительности.

Другой целью изобретения является создание машины, в которой отсутствуют проблемы, связанные с синхронизацией, при сохранении высокой производительности.

Эти цели достигаются в машине для обертывания продуктов согласно одному или нескольким пунктам прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее изобретение описано на примере предпочтительного варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, где

на фиг.1 схематично показана машина для обертывания продуктов согласно изобретению, вид спереди,

на фиг.2 схематично показана часть машины, представленной на фиг.1, где некоторые элементы удалены с целью упрощения чертежа,

на фиг.3а показана в аксонометрии часть машины, представленная на фиг.2, с одной стороны, где некоторые элементы удалены, чтобы лучше были видны другие элементы,

на фиг.3b показана в аксонометрии часть машины, представленная на фиг.2, с другой стороны, где некоторые элементы удалены, чтобы лучше были видны другие элементы,

на фиг.4 показана в аксонометрии машина согласно изобретению с третьей стороны, где некоторые элементы удалены, чтобы были лучше видны элементы, находящиеся внутри машины.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показана машина 1 для обертывания продуктов, содержащая средство 2 подачи продуктов 3, подлежащих обертыванию, например конфет, плиток шоколада и т.п., непосредственно на вход приемного пункта 4.

Машина содержит оберточное устройство 5, предназначенное для приложения к каждому продукту 3 соответствующего листа 6 оберточного материала и загибания листа 6 вокруг продукта 3.

Оберточное устройство 5 содержит первый конвейер 7 для приложения к каждому продукту 3 соответствующего листа 6 оберточного материала и второй конвейер 8 для загибания листа 6 вокруг продукта 3. Первый конвейер 7 и второй конвейер 8 по существу касаются друг друга в передаточном пункте 9.

Машина 1 также содержит передаточное устройство 14, посредством которого продукты 3 последовательно снимаются со средства 2 подачи в приемном пункте 4 и передаются на первый конвейер 7 в следующем пункте 10 подачи.

Первый конвейер 7 вращается вокруг оси 7а и содержит множество держателей 11, предназначенных для захвата продуктов 3. Каждый держатель 11 содержит по меньшей мере одну захватную головку 12, имеющую захват 12а, который держит продукт 3 при его перемещении между пунктом 10 подачи и передаточным пунктом 9. Захватная головка 12 также содержит фиксирующую пластину 12b, которая захватывает лист 6 оберточного материала, подаваемого устройством 13 подачи, которое является частью машины 1 и расположено на пути продуктов между пунктом 10 подачи и передаточным пунктом 9.

Как показано на фиг.1, каждый держатель 11 после получения продукта 3 от передаточного устройства 14 в пункте 10 подачи и соответствующего листа 6 оберточного материала от устройства 13 подачи взаимодействует с первым фальцевальным средством, соответствующим первой неподвижной плитке 15, обращенной к периферии первого конвейера 7 и расположенной по ходу продукта перед передаточным пунктом 9, для загибания листа 6 в виде буквы L на продукте 3.

Когда продукт 3 в передаточном пункте 9 переносится с первого конвейера 7 на второй конвейер 8, лист 6 загибается вокруг этого продукта 3, принимая форму буквы U.

Второй конвейер 8 имеет множество захватных элементов 16, которые держат продукт 3 вместе с листом 6 при их движении от передаточного пункта 9 к выходному пункту 17.

Второй конвейер 8 вращается прерывисто вокруг его оси 8а вращения.

За передаточным пунктом 9, если смотреть по ходу продукта, расположен фальцевальный пункт 18, в котором во время остановки второго конвейера 8 первый по ходу продукта клапан листа 6 сгибается на продукте 3 вдвое, относительно направления подачи.

При вращении второго конвейера 8 продукт 3 входит в контакт со вторым фальцевальным средством, образованным второй неподвижной плиткой 19, обращенной ко второму конвейеру 8 и расположенный соосно с ним.

Плитка 19 складывает вдвое второй по ходу продукта клапан листа 6, относительно направления подачи, образуя трубчатую обертку вокруг продукта 3.

Вдоль плитки 19 установлены дополнительные фальцевальные головки 18а, которые загибают концы трубчатой обертки, завершая операцию обертывания.

Взаимодействие первого конвейера 7, который движется непрерывно вокруг своей оси 7а, и второго конвейера 8, который движется прерывисто вокруг своей оси 8а, в месте их фактического касания, т.е. в передаточном пункте 9, возможно благодаря двигательному устройству 20, которым снабжен каждый держатель 11.

Каждое двигательное устройство 20 действует только при непрерывном вращении первого конвейера 7 и предназначено для сообщения каждому держателю 11 закона движения, благодаря чему держатель 11, который перемещается непрерывно первым конвейером 7, может примыкать к соответствующему захватному элементу 16, который расположен на втором конвейере 8 и перемещается вместе с ним прерывисто, и взаимодействовать с этим захватным элементом 16.

Как показано на фиг.3а и 3b, каждое двигательное устройство 20 задает этот закон движения благодаря множеству неподвижных спаренных кулачков 21а, 21b, 21с, расположенных друг над другом соосно оси 7а конвейера 7.

Другими словами, закон движения получается в результате сочетания по меньшей мере двух отдельных независимых перемещений.

Каждое двигательное устройство 20 содержит множество кулачковых следящих элементов 28а, 28b, 28с и множество валов 22а, 22b, 22с для передачи движения, оси которых параллельны оси 7а вращения первого конвейера 7 и которые соединены как с соответствующими указанными следящими элементами или роликами 28а, 28b, 28с, которые сообщают вращательно-поступательное движение каждому из валов 22а, 22b, 22с, так и с соответствующим держателем 11, движение которому передается посредством множества зубчатых колес 31, 23b, 23с.

Более конкретно, каждое двигательное устройство 20 содержит по меньшей мере один первый механизм 24а и по меньшей мере один второй механизм 24b, с помощью которых приводятся в движение каждый держатель 11, а также по меньшей мере один механизм 26, который приводит в действие захватные головки 12 каждого держателя 11.

Первый двигательный механизм 24а обеспечивает перемещение всего держателя 11 в радиальном направлении по дугообразному сегменту Р1 (см. фиг.2).

Второй двигательный механизм 24b обеспечивает поворот держателя 11 вокруг оси 11а.

Механизм 26 заставляет захватные головки 12 открываться и закрываться.

Фиг 3а и 3b, на которых с машины сняты закрывающие ее снаружи защитные ограждения, более детально изображают внутреннее устройство машины.

Каждый двигательный механизм 24а и 24b держателя 11 взаимодействует с соответствующей парой кулачков 21, 21 b и имеет вал 22а, 22b для передачи движения, соединенный с коромыслом 27а, 27b, снабженным кулачковыми следящими элементами, выполненными в виде двух следящих роликов 28а, 28b, которые перемещаются по профилю соответствующих кулачков 21а, 21b с образованием десмодромной передачи.

Первый механизм 24а содержит продолговатое кольцо 29 с внутренним зубчатым сектором 30, с которым находится в зацеплении первое зубчатое колесо 31.

Первое зубчатое колесо 31 жестко соединено через втулку 32 с пластиной 33, на которой эксцентрично установлен соответствующий держатель 11, которому передается движение.

Кольцо 29 жестко соединено с валом 22а для передачи движения первого двигательного механизма 24а. При вращении первого конвейера 7 ролики 28а перемещаются по профилю спаренных кулачков 21а, вызывая качание соответствующего коромысла 27а, жестко соединенного с валом 22а для передачи движения.

Поворот вала 22а определяет поворот кольца 29 и, соответственно, первого зубчатого колеса 31, находящегося в зацеплении с зубчатым сектором 30 кольца 29. Поворот зубчатого колеса 31 приводит к повороту пластины 33, которая жестко соединена с ним через втулку 32. Таким образом, движение также сообщается держателю 11, установленному эксцентрично на пластине 33, который перемещается возвратно-поступательно внутрь и наружу относительно первого конвейера 7.

Другими словами, держатель 11 перемещается радиально к оси 7а и от нее по дугообразному сегменту Р1 в соответствии с угловым положением двигательного устройства 20 на замкнутом пути первого конвейера 7.

Второй двигательный механизм 24b содержит множество зубчатых 23b, которые соединяют вал 22b для передачи движения с соответствующим держателем 11 и передают ему поворотное движение (см. фиг.3b).

Множество зубчатых колес 23b включает в себя первое основное колесо r1, закрепленное шпонкой на валу 22b, второе основное колесо r2, жестко соединенное с соответствующим держателем 11, и два вспомогательных колеса r3 и r4, которые закреплены шпонкой на одном и тоже же вспомогательном валу 25 и ось которых параллельна оси вала 22b для передачи движения, при этом вспомогательные колеса r3 и r4 находятся в зацеплении с соответствующими основными колесами r1 и r2 для передачи вращения от первого основного колеса r1 ко второму основному колесу r2 и поворота держателя 11.

Более подробно, вращение первого конвейера 7 заставляет следящие ролики 28а перемещаться по профилю спаренных кулачков 21b.

Движение двух следящих роликов 28b вызывает качание коромысла 27а, жестко соединенного с валом 22b для передачи движения.

Поворот вала 22b приводит к повороту первого основного зубчатого колеса r1, который передается на второе основное колесо r2 через два вспомогательных колеса r3 и r4, имеющих одинаковую угловую скорость,

Второе основное зубчатое колесо r2, расположенное соосно с корпусом держателя 11, поворачивает последний вокруг его оси 11а.

Вал 22b двигательного устройства 24b расположен соосно со втулкой 32 первого двигательного механизма 24а внутри нее.

Сочетание двух движений, сообщаемых каждому держателю 11 первым механизмом 24а и вторым механизмом 24b, определяет такое сложное движение каждого держателя 11, транспортируемого вокруг оси 7а первого конвейера 7, который двигается с постоянной скоростью, что держатель может приближаться к соответствующему захватному элементу 16, который установлен непосредственно на втором конвейере 8 и вместе с этим конвейером двигается и останавливается, совершая прерывистое движение.

Держатель 11 перемещается в радиальном направлении наружу относительно оси 7а, оставаясь в передаточном пункте 9, и передает наполовину обернутый продукт 3 соответствующему захватному элементу 16.

Результирующее движение может вызвать временное замедление и/или остановку держателя 11 в месте, где первый конвейер 7 и второй конвейер 8 по существу касаются друг друга, в пункте 9, и дать держателю 11 возможность подойти вплотную к соответствующему захватному элементу 16.

Таким образом, первый конвейер 7 и второй конвейер 8 взаимодействуют друге другом, хотя они вращаются согласно разным законам движения.

Двигательные механизмы 24а и 24b приближают захватные головки 12 к захватным элементам 16 и уменьшают до нуля скорость их перемещения друг относительно друга при передаче продуктов 3.

Захватные головки 12 каждого держателя 11 приводятся в действие соответствующим механизмом 26, который приводит в действие устройство 20.

Для открывания и закрывания захватных головок 12 каждый приводной механизм 26 содержит вал 22с для передачи движения, соединенный через множество зубчатых колес 23с с приводным элементом 34, расположенным внутри каждого держателя 11 и приводящим в действие соответствующие головки 12 (как показано на фиг.4, где наружное защитное ограждение держателя снято, чтобы было лучше видно его внутреннее устройство).

Вал 22с для передачи движения соединен с толкателем, состоящим из следящего ролика 28с, перемещающегося по внутренней поверхности кулачка 21с (см. фиг.3b).

Приводной элемент 34, управляющий каждой захватной головкой 12, содержит приводной стержень 35, первый конец 35b которого снабжен кулачковым элементом 36, предназначенным для взаимодействия с двумя следящими роликами 37, соединенными с захватом 12а и с фиксирующей пластиной 12b захватной головки 12, и определяющим их движение.

Движение вала 22с передается стержню 35 через зубчатые колеса 23с, которые включают в себя первое основное колесо R1, закрепленное шпонкой на валу 22с для передачи движения, второе основное колесо R2, закрепленное шпонкой на втором конце приводного стержня 35, и два вспомогательных колеса R3, R4, закрепленных шпонкой на полом холостом валу, соосном со вспомогательным валом 25, и находящихся в зацеплении с первым основным колесом R1 и со вторым основным колесом R2 соответственно, для поворота стержня 35.

Поворот стержня 35 вызывает колебательное движение кулачкового элемента 36 вокруг оси 35а этого стержня, в результате чего кулачковый элемент взаимодействует с двумя следящими роликами 37, поочередно открывая или закрывая захваты 12а или фиксирующую пластину 12b.

Как видно на фиг.3b, для обеспечения компактности двигательного устройства 20, приводной стержень 35 расположен соосно с полым, предназначенным для передачи движения, валом 22b второго двигательного механизма 24b и внутри этого вала 22с. Вал 22b двигательного механизма 24b расположен соосно со втулкой 32 первого двигательного механизма 24а и внутри этой втулки 32.

Следящий ролик 37, приводящий в действие захват 12а, соединен с толкателем 39, который выталкивается радиально наружу для облегчения освобождения продукта 3. Корпус толкателя 39 имеет переменное поперечное сечение и скользит между двумя губками захвата 12, открывая и закрывая их, как показано на фиг.4.

Таким образом, когда кулачковый элемент 36 приводного механизма 26 взаимодействует со следящим роликом 37, он перемещает толкатель 39 вперед к захватному элементу 16 второго конвейера 8.

Толкатель 39 при поступательном движении раздвигает губки захвата 12, которые открываются и освобождают продукт 3, который передается на второй конвейер 8, размещаясь между губками его захватного элемента 16. В то же время толкатель 39 способствует удерживанию продукта 3 в правильном положении для облегчения его передачи с первого конвейера 7 на второй конвейер 8.

Изобретение имеет важные преимущества и обеспечивает достижение указанных выше целей.

Первый конвейер, кулачки и двигательные устройства очень компактны и не занимают много места.

Пары кулачков 21а и 21b и кулачок 21, управляющий приводным механизмом захватной головки, расположены соосно оси вращения первого конвейера 7.

Двигательное устройство также содержит установленные одно над другим зубчатые колеса, которые взаимодействуют друг с другом для перемещения соответствующих конечных элементов.

Сочетание двух движений позволяют держателю оставаться в передаточном пункте и взаимодействовать с соответствующим захватным элементом второго конвейера, синхронно с моментами его остановок.

Благодаря этому упрощается операция фальцовки на концах продукта 3, выполняемая фальцевальными головками 18а, установленными на пути движения второго конвейера 8, во время его остановок при прерывистом движении.

Затраты очень ограничены, и поскольку машина работает прерывисто только на заключительном этапе фальцовки, ее производительность выше производительности известных машин прерывистого действия.

Машина содержит средство подачи для подачи в упорядоченной последовательности на вход к приемному пункту продуктов, подлежащих обертыванию, и оберточное устройство, состоящее из первого и второго конвейеров. При этом первый конвейер приводится в движение непрерывно и содержит множество держателей, каждый из которых снабжен по меньшей мере одной захватной головкой, второй конвейер приводится в движение прерывисто и содержит множество захватных элементов, а держатели связаны с соответствующими двигательными устройствами, предназначенными для задания при работе каждому отдельному держателю закона движения, благодаря чему держатель может приближаться к соответствующему захватному элементу второго конвейера и взаимодействовать с этим захватным элементом. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Машина для обертывания продуктов, содержащая средство (2) подачи, посредством которого продукты (3), подлежащие обертыванию, подаются в упорядоченной последовательности на вход к приемному пункту (4), и оберточное устройство (5), содержащее первый конвейер (7) и второй конвейер (8), отличающаяся тем, что
первый конвейер (7) приводится в движение непрерывно и содержит множество держателей (11), каждый из которых снабжен по меньшей мере одной захватной головкой (12),
второй конвейер (8) приводится в движение прерывисто и содержит множество захватных элементов (16);
а держатели (11) связаны с соответствующими двигательными устройствами (20), предназначенными для задания при работе каждому отдельному держателю (11) закона движения, благодаря чему держатель (11) может приближаться к соответствующему захватному элементу (16) второго конвейера (8), приводимого в движение прерывисто, и взаимодействовать с этим захватным элементом (16).

2. Машина по п.1, в которой первый конвейер (7) содержит множество расположенных один над другим кулачков (21а, 21b, 21с), действующих в сочетании с каждым двигательным устройством (20).

3. Машина по п.2, в которой каждое двигательное устройство (20) содержит множество кулачковых следящих элементов (28а, 28b, 28с) и множество валов (22а, 22b, 22с) для передачи движения, оси которых параллельны оси (7а) вращения первого конвейера (7) и которые соединены как с соответствующими кулачковыми следящими элементами (28а, 28b, 28с), которые направляют движение каждого вала (22а, 22b, 22с), так и с соответствующим держателем (11), которому передается движение посредством множества зубчатых колес (31, 23b, 23с).

4. Машина по любому из предшествующих пунктов, в которой каждое двигательное устройство (20) содержит по меньшей мере первый механизм (24а) и по меньшей мере второй механизм (24b), посредством которых приводится в движение каждый держатель (11), и по меньшей мере один механизм (26), приводящий в действие захватные головки (12) каждого держателя (11).

5. Машина по п.4, в которой каждый двигательный механизм (24а, 24b) работает в сочетании с соответствующей парой кулачков (21а, 21b) и имеет вал (22а, 22b) для передачи движения, соединенный с коромыслом (27а, 27b), снабженным двумя следящими роликами (28а, 28b), движущимися по профилю одного соответствующего кулачка (21а, 21b) указанной пары кулачков, причем коромысло (27а, 27b), следящие ролики (28а, 28b) и пара кулачков (21а, 21b) совместно образуют десмодромную передачу.

6. Машина по п.5, в которой первый двигательный механизм (24а) служит для перемещения оси держателя (11) в радиальном направлении и содержит продолговатое кольцо (29), имеющее внутренний зубчатый сектор (30), с которым находится в зацеплении первое зубчатое колесо (31), причем кольцо (29) жестко соединено с валом (22а) первого двигательного механизма (24а).

7. Машина по п.6, в которой первое зубчатое колесо (31) жестко соединено с помощью втулки (32) с пластиной (33), на которой эксцентрично установлен держатель (11), которому передается движение.

8. Машина по п.5, в которой второй двигательный механизм (24b) вызывает поворот держателя (11) на его оси (11а) поворота и содержит множество зубчатых колес (23b), соединяющих вал (22b) для передачи движения с соответствующим держателем (11) и передающих поворотное движение вала (22b) этому держателю (11).

9. Машина по п.8, в которой второй двигательный механизм (24b) содержит первое основное колесо (r1), закрепленное шпонкой на валу (22b) для передачи движения, второе основное колесо (r2), жестко соединенное с соответствующим держателем (11), и два вспомогательных колеса (r3, r4), закрепленных шпонками на одном вспомогательном валу (25) и находящихся в зацеплении с первым основным колесом (r1) и со вторым основным колесом (r2) соответственно, чтобы передавать поворотное движение первого основного колеса (r1) второму основному колесу (r2) и заставлять держатель (11) поворачиваться на его оси (11а) поворота.

10. Машина по п.4, в которой механизм (26), приводящий в действие захватные головки (12) каждого держателя (11), содержит вал (22с) для передачи движения, соединенный через множество зубчатых колес (23с) с приводным элементом (34), расположенным внутри каждого держателя (11) и приводящим в действие соответствующие головки (12).

11. Машина по п.10, в которой вал (22с) для передачи движения соединен со следящим роликом (28с), перемещающимся по внутренней стороне полого кулачка (21с).

12. Машина по п.10 или 11, в которой приводной элемент (34), приводящий в действие захватные головки (12), содержит приводной стержень (35), первый конец (35b) которого снабжен кулачковым элементом (36), предназначенным для взаимодействия со следящими роликами (37), соединенными с захватными головками (12), и определяющим их движение.

13. Машина по п.12, в которой множество зубчатых колес (23с) включает первое основное колесо (R1), закрепленное шпонкой на валу (22с) для передачи движения, второе основное колесо (R2), закрепленное шпонкой на втором конце приводного стержня (35), и два вспомогательных колеса (R3, R4), закрепленных шпонкой на полом холостом валу, соосном со вспомогательным валом (25), и находящихся в зацеплении с первым основным колесом (R1) и со вторым основным колесом (R2) соответственно, для поворота стержня (35).